水利水电技术�第42卷�2011年第3期WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol�42No�3高水头导流洞封堵段设计及施工要点刘�涛1,曹�海2,夏世法3(1�新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐�830049;2�新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局,新疆乌鲁木齐�830049;3�中国水利水电科学研究院,北京�100038)摘�要:很多工程的导流洞都为临时工程,水库下闸蓄水后需对导流洞进行封堵。因导流洞断面较大,在高水头条件下混凝土堵头承受的水推力巨大,且多数情况下其工期都较为紧迫,需精心设计与施工,以保证混凝土堵头运行安全可靠。本文对高水头条件下导流洞封堵段的设计和施工要点进行了分析和总结,以供借鉴。关键词:导流洞;堵头设计;抗滑稳定;键槽;堵头施工中图分类号:TV551�1����文献标识码:B����文章编号:1000�0860(2011)03�0052�04Key�pointsofdesignandconstructionofpluggingfordiversiontunnelunderhighheadLIUTao1,CAOHai2,XIAShifa3(1�XinjiangSurveyandDesignInstituteofWaterResourcesandHydropower,�r�mqi�830049,Xinjiang,China;2�XinjiangConstruction&ManagementBureauofErtixRiverBasinDevelopmentProject,�r�mqi�830049,Xinjiang,China;3�ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing�100038,China)Abstract:Thediversiontunnelsformanyhydropowerprojectsaretemporaryones,whicharetobepluggedafterreservoirim�poundments�Asthecross�sectionsoftunnelsareusuallylarger,thewaterthrustsontheplugsunderhighheadaregreatandtheconstructionperiodsarelimitedundermostoftheconditions,thepluggingsofthetunnelsmustbeelaboratelydesignedandcon�structed,soastoensurethesafetyoperationoftheconcreteplugging�Thekey�pointsofdesignandconstructionofpluggingfordiversiontunnelunderhighheadareanalyzedandsummarizedhereinforreferenceconcerned�Keywords:diversiontunne;lplugging;slidingstability;keyslot;designandconstruction����������收稿日期:2010�11�30作者简介:刘�涛(1972�),男,高级工程师。1�堵头工作条件及破坏机理1�1�堵头工作条件假定堵头为周边顺直的等截面柱体,椎体、键槽或锚杆等有利于增加抗力的因素均作为安全储备,在计算中不予考虑。堵头承受的基本荷载除了水头静水推力、自重、扬压力外,还包括重新分布的地应力和周边接缝灌浆产生的径向弹性抗力所组成的综合围压对堵头会产生握裹效应。库水绕过堵头的渗流,其影响表现为渗漏量的大小和可能造成围岩软弱结构面或充填物的冲蚀,导致变形量增大或承载力降低,综合考虑固结灌浆作用、应力水平较低、渗流梯度不大等因素,一般情况下绕渗影响不至造成任何问题,设计中可不予考虑。1�2�堵头破坏机理视堵头为刚性体,堵头承压后,其周边边界上产生均匀分布的抗剪断力,当作用的剪断力超过抗剪断力,打破了极限平衡,就会沿周边界突然发生脆性破坏。视堵头为弹塑性体,水荷载引起周界上某点出现塑性剪切变形,当实际应变值大于材料极限剪应变值就会在该位置出现起裂点,并在其后的反复应力~应变循环中产生的多米诺效应下可能导致破裂点传递扩展为贯通性破裂面,降低堵头的承载力。二滩工程堵52刘�涛,等�高水头导流洞封堵段设计及施工要点水利水电技术�第42卷�2011年第3期头地质力学模型试验表明,按规范确定堵头长度,在1倍设计荷载的作用下,堵头周界不可能发生破裂或剪断现象。2�混凝土堵头设计要点2�1�堵头位置的选择堵头的位置应根据围岩工程地质条件、水位地质条件、已有支护或衬砌情况、相邻建筑物布置及运行要求分析确定。一般导流洞大都从左岸或右岸坝下岩体内穿过,如无地质缺陷,坝下防渗线应位于封堵体前端约1/4处,以确保枢纽防渗要求。2�2�堵头长度的确定从堵头长度计算发展过程来看,大致有按洞径的倍数、经验公式、套用混凝土重力坝的抗滑稳定核算方法加以修正、圆柱面冲压剪切法及三维有限元计算等几种方法。(1)按封堵段洞径确定堵头长度。早期工程常采用3倍洞径或更大的倍数,后期逐渐减少。此种方法主要缺陷是没有计...
