水电工程案例（水工 结构篇）7章水工隧洞设计10.pptVIP

6．水工隧洞的衬砌型式包括锚喷衬砌、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌和预应力混凝土衬砌(机械式或灌浆式)。 7．根据防渗要求，隧洞衬砌结构设计原则可分为抗裂设计、限制裂缝开展宽度设计和不限制裂缝开展宽度设计。 8．水工隧洞衬砌结构的防渗应符合下列规定： （1）围岩抗渗能力差，内水外渗造成的危害(围岩、边坡、进口建筑物的渗透失稳或环境破坏)，处理费用大或很难处理时，应提出严格的防渗要求； （2）围岩具有抗渗能力，内水外渗可能造成不良地质段的局部失稳，经处理不会造成危害者，宜提出一般防渗要求。 （3）围岩具有较好的抗渗性，内水外渗不存在渗透失稳和环境破坏问题，可不提出防渗要求。 9．围岩承担内水压力能力的判别，应符合围岩中初始地应力的最小主应力大于隧洞设计的最大内水压力的规定。 10．根据隧洞衬砌结构的不同设计原则，考虑隧洞的压力状态、围岩最小覆盖厚度、围岩分类、围岩承担内水压力的能力等四项因素，进行岩洞衬砌型式选择时，可按表5.1.4-2并通过工程类比研究确定。 11．混凝土及钢筋混凝土衬砌应控制裂缝及裂缝开展宽度。对超过最大裂缝允许值而引起严重渗漏的裂缝应加以处理。 12．混凝土和钢筋混凝土衬砌厚度(不包括围岩超挖部分)，应根据强度、抗渗和构造要求等，结合施工方法分析确定。单层钢筋混凝土衬砌厚度不宜小于250mm，双层钢筋混凝土衬砌厚度不宜小于300mm。 13．混凝土和钢筋混凝土衬砌，应根据需要提出混凝土的强度、抗渗、抗冻、抗磨和抗侵蚀等要求，其强度标号不应低于R150，采用28d龄期，经论证可采用后期强度。对平整围岩表面设置的混凝土衬砌，可不提抗渗要求。 14．混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度计算仍按SDJ20—78《水工钢筋混凝上结构设计规范(试行)》或按DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》的规定执行。 15．水工隧洞衬砌结构计算可根据衬砌结构特点、荷载作用形式、围岩条件和施工方法及各设计阶段的要求等，选取合适的计算方法和计算模型，并应符合的规定。 16．衬砌按结构力学方法计算时，围岩抗力的大小和分布，可根据实测变形数据、工程类比或理论公式分析确定。 17．装配式混凝土衬砌的结构计算，应考虑预制块间的拼装缝型式和连接型式。在软弱、稳定性差的围岩中不宜采用无螺栓的连接型式。 18．当隧洞衬砌承受明显的不对称荷载时，宜根据产生偏压的地质、地形等条件进行专门研究。 19．不衬砌长隧洞的开挖，宜采用掘进机。若用钻爆法施工，必须采用光面爆破(或预裂爆破)的方法，且宜逆水流方向开挖。 20．不衬砌和锚喷衬砌隧洞的底部应用现浇混凝土找平，厚度不宜小于100mm。对不衬砌和锚喷衬砌隧洞，底板通常都用现浇混凝土找平以减少糙率和便于检修。为保证找平层的结构强度和施工质量提出最小厚度不宜小于100mm。 21．不衬砌和锚喷衬砌隧洞水电站的输水隧洞应设置集渣坑，其位置、深度和数目，根据洞段的长度、地质条件和水力学条件以及清理方式研究决定。 22．不衬砌隧洞应根据地质条件分析围岩的稳定性。对重要洞段宜采用有限元方法并辅以工程类比法分析判断。不衬砌隧洞的主要问题就是在各种荷载作用下的围岩稳定问题，该问题实际上是个场力作用下的应力应变分析问题，有限元法可较接近实际的模拟各种边界条件，故推荐用有限元进行稳定分析计算。由于计算参数和计算模型的限制，尤其是计算假定还不能准确地反映围岩特性，故应通过工程类比和计算分析综合分析后确定。 23．锚喷衬砌隧洞，可根据围岩条件、隧洞运行要求、锚喷衬砌的作用和要求，选择类型的衬砌。 24．锚喷衬砌隧洞的允许流速不宜大于8m/s；锚喷衬砌的临时过水隧洞允许流速不宜超过12m/s。 25．喷混凝土厚度，无钢筋网时宜为80mm—200mm，有钢筋网时宜为100mm—250mm。喷混凝土的指标应符合下列要求： （1）混凝土标号不小于R200； （2）喷混凝土与围岩的粘结力，Ⅰ、Ⅱ类围岩不低于1.2MPa；Ⅲ类围岩不低于0.8 MPa； （3）符合GB50086—2001和SDJ57—85《水利水电工程锚喷支护施工技术规范》的规定。 26．承受内、外水压力作用的圆形隧洞，混凝土喷层中的应力可按GB50086—2001的规定计算，处于复杂地质条件下的非圆形隧洞，可用有限元法估算。 27．局部不稳定岩块可采用悬吊式砂浆锚杆加固。锚杆应按最优方向布置。锚入稳定围岩的长度宜为40～50倍锚杆直径。锚杆直径可按GB50086—2001规定计算，但不宜小于16mm。 28．整体稳定性较差的围岩宜采用系统锚杆。锚杆直径不宜小于16mm，锚杆长度应根据地质条件和隧洞开挖断面尺寸分析确定，并应符合下列要求： （1）锚杆宜垂直主结构面布置，若主结构面不明显时，可与洞周边轮廓线垂直布置； （2）在岩面上锚杆宜呈菱形布置； （3）锚杆间距不宜大于