1 一般隧洞设计方法及思路 一、概述 在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等任务而设置的隧洞称为水工隧洞。 水工隧洞按洞内水流状态分为有压洞和无压洞。一般隧洞可设成有压,也可设成无压, 或设成前段有压而后段无压。但在同一洞段内,应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象,以防止不利流态。 在设计水工隧洞时,应根据枢纽的规划任务,尽量一洞多用,以降低工程造价。如导流洞与永久隧洞相结合,泄洪、排沙、放空隧洞的结合等。 二、水工隧洞的线路选择 隧洞选线关系到工程造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等。影响因素多,如地质、地形、施工条件等。因此,应综合考虑,进行技术比较后加以选定。 1 . 地质条件 隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整坚硬的地区,尽量避开不利地质构造,尽量避开地下水位高、渗水严重地段,以减少隧洞衬砌上的外水压力。洞线要与岩层、构造断裂面及主要软弱带走向有较大的交角。在高地应力地区,洞线应与最大水平地应力方向尽量一致,以减少隧洞的侧向围岩压力。隧洞应有足够的覆盖厚度,对于有压隧洞,当考虑弹性抗力时,围岩的最小覆盖厚度不小于3 倍洞径。根据以往工程经验,对于围岩坚硬完整无不利构造的岩体,有压隧洞的最小覆盖厚度不小于0 .4 H(H 为压力水头),如不加衬砌,则应不小于1 .0 H。 在隧洞进、出口处,围岩厚度往往较薄,应根据地质、施工、结构等因素综合分析确定,一般情况下,进、出口顶部的岩体厚度不宜小于1 倍的洞径或洞宽。 2 . 地形条件 洞线应尽量短直,如因地形、地质、等原因需要转弯时,对于低流速的隧洞弯道曲率半径不应小于5 倍洞径或洞宽,转弯转角不宜大于6 0 °,弯道两端的直线段长度也不宜小于5倍的洞径或洞宽。高流速的隧洞设弯道时,最好通过试验确定。 3 .水流条件 隧洞进口应力求水流顺畅,出口水流应与下游河道平顺衔接,与土石坝下游坝脚及其建筑物保持足够距离,防止出现冲刷。 4 .施工条件 洞线选择应考虑施工出渣通道及施工场地布置问题。设置曲线时,其弯曲半径应考虑施工所要求的转弯半径。对于长洞,应利用地形、地质条件布置施工支洞、斜洞、竖井。以便进料、出渣和通风,改善施工条件,加快施工进度。 此外,洞线选择应满足总体布置和运行要求,避免对其它建筑物的干扰。 三、水工隧洞的布置 隧洞的布置主要包括:进口段、出口段和洞身段。 2 1.进口段的形式和构造 进口建筑物按其布置及结构形式,...