水工地下洞室(new)

1、23三、类型三、类型1、按功能分：泄洪、泄水、引水、输水、放空、排砂、施工导流。2、按流态分：有压和无压。3、按衬砌方式分：不衬砌隧洞，喷锚、混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌等。4、按流速分：高速（16m/s）,低速(25cm。 单层：单层：用砼、钢筋混凝土或浆砌石做成。 组合式：组合式：根据衬砌的不同受力特点和运用要求，用不同材料组成的双层、多层衬砌。 预应力：预应力：在施工中预施环向压应力，运行时衬砌可承受由巨大内水压力引起的环向拉应力。适用于高水头圆洞。喷锚支护: 新奥法(NATM)的表现形式.喷混凝土支护和锚杆支护.（三）衬砌构造沿开挖洞壁做成的人工护壁。1、衬砌的作用（1）阻止围岩变形发展

2、，保证其稳定；（2）加固围岩承受围岩压力、内水压力和其他荷载；（3）防止渗漏；（4）保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等侵蚀破坏；（5）平整围岩，减小表面糙率。31隧洞断面形式及衬隧洞断面形式及衬砌类型砌类型 ( ( 单位：单位：cm)cm)(a)(a)(f)(f)单层衬单层衬砌；砌；(g)(g)(i)(i)组合式组合式衬砌；衬砌；(k)(k)(l)(l)预应力预应力衬砌衬砌323、衬砌的分缝和止水（1）整体式衬砌在施工中要分段分块浇筑，需设横、纵向工作缝（图）；跳仓浇筑. 陆浑水库泄洪洞衬砌施工分缝 单位：m 衬砌的纵向施工缝 33（2）永久横向伸缩缝：沉陷变形伸缩缝和温度变形伸缩缝（图

3、）。 伸缩沉陷缝 单位：m344、灌浆、防渗和排水（1）灌浆：回填灌浆和固结灌浆。回填灌浆：填充衬砌与围岩之间的空隙，使之紧密结合以改善传力条件，减小渗漏。 一般施工中在衬砌顶拱部分时预留灌浆孔（图）。范围：顶拱90120之间，孔矩和排矩2 6米，灌浆压力一般为0.2 0.5MPa. 固结灌浆：为了加固围岩，提高围岩的强度和整体性，减小山岩压力，保证岩石的弹性抗力，减小地下水对衬砌的压力和减少渗漏而做。 由于其一般在衬砌后进行，故还可起预压作用。 孔深：一倍隧洞半径，梅花形，间矩2 4米。 灌浆压力：1.5 2.0倍内水压力，一般0.31.0MPa. 灌浆孔布置图 35（2)防渗与排水 当地下

4、水位较高时外水压力将会成为主要荷载,因此防渗排水设施不可缺少. 对无压洞:当外水压力较大时,可在洞内最高水面线以上通过衬砌来设置排水孔（图）. 对有压洞: 在洞底部设置纵向排水管和横向排水沟,间矩6 8米.无压隧洞排水布置图 3637二、消能方式1、挑流消能2、扩散水跃消能3、洞内消能3839二、衬砌上的荷载计算二、衬砌上的荷载计算、围岩压力：垂直围岩压力；侧向围岩压力；底部上挤力402、弹性抗力： 当衬砌受力变形后，变形方向指向围岩，就产生弹性抗力。*考虑弹性抗力的条件:(1)围岩没有不利的断层或裂隙;(2)围岩厚度大于洞中内水压力的0.4倍;(3)围岩厚度大于3倍洞径;(4)围岩与衬砌之间

5、的间隙被完好填充,接触紧密.弹性抗力的计算： 其中, k为岩石抗力系数, 为围岩变形.3.水荷载（1）内水压力：有压:压坡线。 无压:洞内水深。 （2）外水压力：指作用在衬砌外壁上的地下水压力，其值取决于洞外地下水位线的高低和外水压力，折减系数的大小。4142一、铅直断面为圆形的洞室衬砌结构计算一、铅直断面为圆形的洞室衬砌结构计算 内水压力是主要荷载，同时应谨慎而充分地考虑弹性抗力。1、均匀内水压力作用下的圆形洞室衬砌内力计算 先根据管外璧与围岩接触面之间的变形相容条件求出弹性抗力，再用轴对称受力圆管的弹性理论计算衬砌的内力；2、弹性抗力作用下的圆形洞室衬砌内力计算 分别计算各种荷载产生的内力，按不同的荷载组合进行迭加，进行强度校核和配筋。43二、无压隧洞的衬砌结构计算二、无压隧洞的衬砌结构计算1. 荷载：围岩压力，衬砌自重，内水压力，弹性抗力，摩擦力等。（围岩压力、外水压力是主要荷载