SL279-2016水工隧洞设计规范

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  • 水工隧洞设计最新规范,水利人员必备资料

    h 洞内静水压力水头: K 安全系数; F 经验系数: R 承载力设计值: S 荷载效应设计值 ZP 封堵体承受的全部荷载效应对滑动面的切向分值: ZW 封堵体承受的全部荷载效应对滑动面的法向分值: 入 除顶拱部位外,封堵体底面、侧面与围岩或混士接触 面的有效面积系数,

    3.0.1水工隧清设计应根据工程布置、隧洞用途、施工

    3.0.3水工隧清的地质勘察工作应接GB50487的相关规定

    段进行有关的试验、测试工作。设计人员应根据设计需要及相关 标推会同地质人员共同提出试验,测试要求。 3.0.5水工隧洞的阖岩分类,岩洞应按GB50487的规定执行粮油标准, 土洞应按CB/T50145的规定热行。 3..6深理长隧洞开挖过程中,应加强地质预报(预测)或超 前勘探,并应根据地质预报(预测)或超前勘探情况适时调整或 修改设计参数。 3.0.7水工隧洞开挖后,设计人员应及时掌握隧洞各部位地质 条件的变化情况,及时复核、补充或修改设计。对可能危及施工 和运行安全的不良地质问题应进行专门研家

    条件的变化情况,及时复核、补充或修改设计。对可能危及施工 和运行安全的不良地质问题应进行专门研究

    4.1.1水工隧洞的线路应根据隧洞的用途及特点,综合考虑地 形、地质、生态环境、水土保持、枢纽和隧洞沿线建筑物布置、 水力学、施工及交通、运行等各种因素,通过技术经济比较 选定

    4.1.2在满足工程总布置要求的条件下,洞线宜布置在沿线地 质构造简单、岩体完整稳定、水文地质条件有利及施工方便的地 区,并应满足下列要求: 1澜线与署层、构造断裂面及主要软弱带走尚宜有较大的 交角。对整体块状结构君体及厚层并胶结紧密、岩石坚硬完整的 君体,交角不宦小于30°;对薄层署体,别是层间结合蔬松的 陡倾角薄岩层,交角不宜小于45°。 2隧洞通过较大地质构造带时,洞线布置应根据不利构造 及其组合对隧洞围岩稳定的影响程度,并考虑施工、运行、工 期、投资等各种因素:通过技术经济比较后确定。 3隧洞沿线遇有断裂构造、不利构造面、软弱带、蚀变带、 膨胀岩等时,应考虑地下水活动对围岩稳定的影响。洞线宜避开 可能造成地裴水强补给的冲沟。 4洞线布官避开强岩溶地区。 5在高地应方区,水工隧洞的轴线方向宦与最大水平地应 力方向有较小交角。 4.1.3洞线选择应对可能出现的局部不稳定岩体进行分析、预

    4.1.3洞线选择应对可能出现的局部不稳定岩体进行分

    4.1.4水工隧洞垂直和侧向岩体最小覆盖厚度,见图

    应根据地形、地质条件、岩体的抗抬能力、抗渗透特性、洞内水 压力和衬砌型式等因素分析确定,并应符合下列规定:

    1隧洞进、出口和无压隧洞洞身,当采取合理的施工程序 和工程措施,保证施工期及运行期安全时,对岩体最小覆盖厚度 可不做具体的规定。 2有压隧润润身的岩体最小覆盖厚度可按式(4.1.4)计 算,必要时应采用有限元分析确定:

    CRM FY.h. YRcOSa

    式中CRM 岩体最小覆盖厚度(不包括全、强风化厚度),m: 九, 洞内静水压力水头,m: Y 水的容重, YR 岩体容 N/m 河谷 岸边边坡倾角, 当>60时,取a=60; 经 3有压隧洞岩 体的最 ? 小覆盖厚度应保 证岩不 产生渗透失稳和水力袋, 限风化层 围岩渗透水力梯度应满足 不村商压力降 渗透稳定的要求。 4高压隧润除满足2 图4.1 有压隧饲围岩覆盖厚度 款、3款规定外,尚应调足 洞内最大内水压力小于围岩最小地应力要求 ,坚要时进行有限元 分析计算, 4.1.5相邻隧洞之间的岩体厚度,应根据布置需要、地质条件、 围岩应力和变形情况、隧洞断面形状和尺寸、施工方法和运行条 件等综合分析确定,并应保证隧洞之间岩体运行期不发生渗透失 稳和水力劈裂,其厚度不宜小于2倍开挖洞径(或洞宽),确因 布置需要,经论证岩体厚度可适当减少,但不应小于1倍开挖洞 径(或洞宽)。 TmLM 通L

    4.1.6洞线布留官避免与相邻建筑物间的不利影响,

    厚度应满足结和防渗等要求

    4.1.7洞线遇有沟谷时,可根据地形、地质、水文和施工条件, 进行绕沟和跨沟方案的技术经济比较。当采用跨沟方案时,应合 理选择跨沟方式、畸沟位置,对跨沟建筑物与隧洞的连接部位及 不稳定的沟谷边坡等,应加强工程措施。 4.1.8沿河榜山地段的土消布置,应避免产生偏压,并应防止 水流冲刷山体及滑坡: 4.1.9洞线在平面上宜布置为直线。当需要设暨弯段时,应符 合下列要求: 1低流速无压脉尚来用画级布置时, 弯曲半径不宜小于5 倍的洞径或洞宽,转角不宜大于60低流速有压隧洞可适当降 低要求,弯曲半径不宜小于3倍洞轻或调宽,转角不宜大于60° 2高流理无压隧润不应设整曲线段高流速有压隧洞设置 曲线段时,湾曲半径和转角宜通过试验确定 3在弯道的首尾应设置直线段,长度不宜小于5倍的洞径 或洞宽: 4.1.10洞身股设置坚向曲线时,高流速整润的型式和竖向曲线 半径应通过试验确定低流速无压隧洞的竖向曲线半径不宜小于 5倍的洞径或洞宽,低流速有压隙洞可适当降低要求。 4.1.11水工隧洞设置平面或向曲线时,应考虑施工方法、施 工极限能力水平和大型施工皮备的要求 4.1.12隧洞的纵坡可根据运行要求、水力学条件、浩线建筑物 的基础高程、上下游的衔接、施工和检修条件等确定,并应满足 下列要求: 1应满足不淤流速的要求。 2沿程纵坡不宜变化过多。 3不宜设置平坡、友坡,当布暨需要时,应考惠检修排水 措施。 4长灌溉隧洞和长供水(调水)隧洞的纵坡应考思沿程分 水(取水)设施的布警要求,

    1凝润的纵玻可银据运行要水、 学条件、治线建筑物 的基础高程、上下游的衔接、施工和检修条件等确定,并应满足 下列要求: 1应满足不淤流速的要求。 2沿程纵坡不宜变化过多, 3不宜设置平坡、反坡,当布置需要时,应考惠检修排水 指施。 4长灌溉隧洞和长供水(调水)隧洞的纵坡应考思沿程分 水(取水)设施的布置要求。

    4.1.13排沙隧涧的平面和竖向的转弯曲线、转弯角度、纵坡坡 度宜宣通过水工模型试验确定

    度宜通过水工模型试验确定。 4.1.14隧洞设置施工支洞时,支洞的数目及长度应根据浩线地 形地质条件、对外交通情况、支洞间的隧洞江工程量、方便出渣及 工期要求等,通过术经济比较确罡。地质条件较差时,应研究 施二工支洞对主洞的影响。 4.1.15采用掘进机施工时,洞线的布置官避开制约挪进机施工 的灿质城

    4,1.14隧洞设置施支洞时,支洞的数目及长度应根

    形地质条件、对外交通情况、支洞间的隧洞江工程基、方便出渣及 工期要求等,通过技术经济比较确。地质条件较差时,应研究 施工洞对洞的影响

    施工支洞对主洞的影响。 4.1.15采用掘进机施工时,洞线的布置宜避开制约挪进机施工 的地质区域,

    4.1.15采用掘进机施工时,洞线的布置宜避开约掘进机施工 的地质区城,

    4.2.厂进出口布置应根据工程总体布置及地形地质条件等因素 综合确定,并应满足下列要求: 1诚满足使用功能和运行安全的要求。 2应使水流顺畅,进流均匀,出流平稳。 3应满足防淤、防冰、防冲及防污等要求。 4应考虑闸门、拦污、清淤等设备的设置和对外交通要求。 4.2.2进出口宣布置在地质构造简单、岩体完整、风化及御荷 带较浅的地区,避开不良地质构造、冲沟和容易发生崩塌、滑坡 及泥行流等区域。

    ,班出口直应根店程总体布直及地形地质茶件等因系 综合确定,并应满足下列要求: 1诚满足使用功能和运行安全的要求。 2应使水流顺畅,进流均匀,出流平稳。 3应满足防淤、防冰、防冲及防污等要求。 4应考虑闸门、拦污、清淤等设备的设置和对外交通要求 4.2.2进出口宜布置在地质构造简单、岩体完整、风化及御荷 带较浅的地区,避开不良地质构造、冲沟和容易发生崩塌、滑坡 及泥行流等区城。 4.2.3进出凹洞脸和两侧边坡宜避免高边坡开挖。垃根据开挖 后的边坡稳分析,采取和成的加固和防水、排水措施。 4.2.4进出口应设置必要的清坡范围,并采取适当的二1程猎施 防止盖层、松动岩块等在风力、水流、波浪、水位变化、地震 等因素作用下滑落,影响其正常运行。 4.2.5土洞洞.应布置在山坡稳定、土质条件较好地区。上洞 澜「1的设计边坡,应视士质和开挖高度,通过边坡稳定分析 确定。

    4.2.4进出口应设置必要的清坡范围,并采取适当的二1"程猎施 防止覆盖层、松动岩块等在风力、水流、波浪、水位变化、地震 等因素作用下滑落,影响其正常运行。

    4.2.5土洞洞应布置在山坡稳定、土质条件较好地区。上洞 润「1的设计边坡,应视土质和开挖高度,通过边坡稳定分析 确定。

    4.2.7泄水隧滴的出口设计应符含下列要求:

    1有压泄水隧洞的口段断间积宜收缩为洞身断面的 85%~90%。沿程体形变化较大,洞内水流条件差,收缩为 洞身断面的80%~~85%。收缩方式宦采用洞顶压坡的形式,对 重要的隧洞工程宜进行水工模型试验验证, 2有压泄水隧洞的出口渐变段体型,宣根据水流条件,工 作闸门型式和布置,以及启门方式确定。 3有泄水隧洞出口洞段的底坡宜平缓,侧问扩散實平顺, 便出水流写下游水流衔接良好。采用突护或跌坎的出口时, 进行水工模型试验验证。当出邻近洞道(主流)时,宣采用 适当的出流导尚措施,防止与主流对冲。 4应根据地形地质和水力学条件、运行方式、下游水深和 变幅、下游河床抗冲能力、水流衔接、消能防冲要求以及对箱 邻建筑物的影响,通过技术经济比较选择消能防冲播施,并应符 合 SL 253的相联规定

    4.2.8对有压隧洞排水补气、充水排气和无压隧洞水面

    4.2.8对有压隧洞排水补气、充水排气和无压隧洞水面线以工 的通盖以及其他需要通气的洞段,应计算需要的通气面积。有压 遂滴的通气面积计算方法可按SL74的规定执行。

    的通气以及其他需要通气的洞段,应计算需要的气面积。有

    4.2.9水电站进水口设计应符合SI.285的相关规定

    4.3多用途隧洞的布置

    4.3.1选择隧洞布置方案时,应根据隧洞的用途、运行和施工 条件,研究临肘与水永久相结含以及一滴多用的可行性、含理性和 经济性。

    4.3.2临时与永久相结合的隧洞,应对洞线、纵坡、断

    护及衬砌型式、进出口高程及位置、运行及检修条件等进行综合 比较论证。

    4.3.3泄洪与发电送用一条手洞布置附,应符金下列要求:

    1 应满足各自的运行要求和较好的水力学条作。 2 泄洪润宜布置为主涧,发电洞宜布置为支洞。 3 分岔型式宜根据水头、流量以及分流比确定,必要时应

    进行水工模型试验验证: 4分岔启发电洞的长度不宜小于10倍洞径或消宽,当泄洪 时不发电或发电引水系统有稳压设施,长度可适当减小。 5主洞泄洪时,出口断面面积,不宜大于85%的泄洪洞洞 身断面面积:支洞泄洪时,出口断面面积,不置天手70%的支 桐清身断面面积 4.3.4布置导流隧洞时,宜研究利用全部或部分洞段作为永久

    5.1.1水工隧洞压力状态宜根据隧洞用途及特点综合考感地形、 地质、工程总体布置、水力学、施工、运行等因素,通过技术经 济比较确定,

    .1.2洞内流态应符合下列要求

    1有压隧洞不应出现明满流交替的流态,在最不利运行条 件下,全线洞顶处最小压力水头不应小于2.0m。 2高流速的世洪隧洞不应出现明满流交替的流态。 3正常运行状况下按明流设计的低滤速泄洪隧洞,可在校 核洪水位时出现明满流交替的流态。 4无压隧满出口段可在汛期在在短时间明满流交替的流态。 5.1.3导流隧漏经论证在设计过流条件下水流流态不致造成洞 身破坏时,可采用明满流交警的运行方式 5.1.4土洞宜采用无压隧洞。采用有压盗洞时,应根据土体抗 力、内外水压力、 体的渗透变形等情况,选定适宜的村砌 型式. 5. 2横断面形

    5.2.1横断面形状选择应符合下列要求!

    1有压隧洞宜采用圆形断面。当围岩稳定性较好,内、外 水压力不大时,可采用便于施工的其他断面形状。 2无压隧洞宜采用圆拱直墙断面:当地质条件较差时,可 选用圆形或马筛形断面。 3圆拱直墙断面圆拱中心角宜为90~180,当需要加大拱 赠推力时,可选用小于90的中心角。断面的高宽比应根据水力 学条件、地质条件选用,宜为1.0~1.5,洞内水位变化较大时,

    5.2.2高地应力区采销非圆形断面时,断面的商宽比应写地应

    力条件相适应,当水平地应力大于睡算地应力时,宜采用高度较 小而宽度较天的断面;当垂直地应力大丁水平地应力时,官采用 高度较大面宽度较小的断面

    5.2.3发电与泄淇、导流与发电或导流与洪等其用的多

    5.2.3发电与泄洪、导流与发电或导流与泄洪等洪用的多用途 隧洞,断面形状应经技术经济比较后确定,必要时宣进行水工模 型试验鉴证。

    5.2.4较长隧洞可采用多种断面形状和衬砌型式,但不宜过多 过密,并应符合下列要求:

    5.2.4较长隧洞可采用多断面形状和衬砌型式,但不宜过

    1不同断面或衬彻型武之商应设置渐变段:渐变段的边界 应来用平缓曲线,并便于施工 2有压隧洞渐变段的圆锥角宣采用6°~10°,对承受双向 水流的渐变段应取小值。渐变段的长度不宜小于1.5倍洞径(或 洞宽)。 3高流速无压隧洞渐变段的体形应通过试验确定

    5.3.1水丁隧洞的横断面尺寸应符合下列要求:

    . 隧桐的断代付下刻要求 1水电站、泵站输水隧洞横断面尺寸,应进行经济断面 论证。 2调水工程输水隧洞横断面尺小,应根据隧洞的进出口高 程和设计(加大)流确定。 3洪隧洞横断面尺寸,在各种运行条件下应满足设计过 流能力要求。 4导流隧测横断面尺寸,应根据导流流量、进口高程、围 堰高度、出口水流衔接等要求确定。

    部分成通过技术经济比较确定

    隧洞横断面的最小尺寸应符合下多

    1采用钻爆法施工时,圆形断面的内径不宜小于2.0m 非圆形断面的高度不宜小于1.8m,宽度不宜小于1.5m。 2采用掘进机施工时,应满足设备开挖的最小尺寸要求。 5.3.4低流速无压隧洞横断面尺寸应符合下列要求: 1恒定流情况下,当通气条件良好时,洞内水面线以上空 间不宜小于隧调断面面积的15%,高度不成小于0.4m。 2非恒定流条件下,当计算中国考虑了涌波时,1款中的 数值可适当诚小, 3对长度大于1000m隧减、不衬砌或镭喷衬砌隧洞,1款 的数值可适当增加。 4有通航等要求的隧洞,弯曲半径和转角、过水断面尺寸 及水面线以上空间应符合相关标准的规定。 5.3.5高流速无压隧洞的横断面尺寸应符合下列要求: 1 宜考虑掺气影响,并通过试验确定。 2 在掺气水面线以上的空间,宣为断面面积的15%25%。 3 当采用圆拱直墙断面时,水面线不宜超过直墙范围。 当水流有冲击波时,应将冲击波波峰限制在夏墙范围内 5.3.6 搬进机辅助洞室尺应满足施工期橱进机安装或拆卸、 安全通过擎要求 精播瓶潮尼猴洞运行费求

    安全通过等要求,并采取工程措施满足隧洞运

    6.1.1水工隧清水力计算应根据隧润用途和不同设计

    列项目中选择: 过流能力; 上、下游水流衔接: 水头损失; 压坡线: 水面线: 掺气、充放水方式及其他水力现象 6.1.2水工隧洞的沿程水头损失和局部水头损失计算,应符合 下列规定: 1沿程水头损失计算中的糙率值,可根据衬砌型式和施工 方法及运行后的变化等公照附求A选用 2局部水头损失计算中采用的周部水头损失系数,可参照 附录A选用,必要时可通过试验确定 6.1.3水工隧洞的过流能力计算应特合下列规定: 1有压隧清应按管流计算 2无压隧润洞身的过流能力,长润质质均流计算,短润 可按非均勾流计算: 3无压隧润开散式进口宜按堰流情况计算,深式进口宜按 管流计算。 6.1.4无压隧洞水面线计算时,应首先判别水面线类型,在选 定控制断面后,可按分段求和法或其他方法计算。 6.1.5高流速、大流量、水流条件复杂的水工隧洞应进行整 体或局部水工模型试验,验证水力计算和建筑物布置的合 理性。

    6.2高流速的防空蚀设计

    6.2.1高流速的水工隧洞,选定体形最低压力点或可疑点的

    6.2.1高流速的水工隧洞,选定体形最低压力点或可疑点的初 生空化数应小手该处的水流空化数,否则应采取相应的措施。空 蚀可能性判别方法应按附录B执行

    6.2.2高流速的水工隧洞应重视下列易发生空蚀的部位:

    7.1 土洞支护与衬砌

    7.1.1土洞设计应符合下列要求: 1车 较长隧洞宜进行常规法施工和构法施工的技术经济 比较。 2土洞横断面形式宜采用圆形或马蹄形。 3土洞宜采用喷射混凝土或铺杆射混凝土与钢筋混凝:王 组合式衬砌,喷射混凝小宜采用高性能藻喷禮凝,衬彻宜采用 整体式结构,并应采取防止内水外渗的程措施。 4做做好地表水和洞内施工用水的引排处理。 5洞与君洞衔接时,洞的支护和衬彻应深入君洞足够 长度,岩洞过渡段洞顶以上的岩体最小覆盖厚度不应小于1 洞径。 7.1.2作用在1洞衬砌构上围君压力(荷裁)的确定应符盒 下列规定: 1能形成塌落拱的土洞,可按松动介质平衡理论估算闺岩 压力。 2不能形成塌落拱的浅理f洞,圈岩压力實按顶拱的上 土体重力计算,并根据地形条件、施工所采取的稳定措施子以 修正。 3不能形成塌落拱的深理洞,周岩斥力管作专门研究。 4膨胀土应考愿膨胀压力,其压力值间通过取梓试验或现 场测验成果研究确定。 5有地下水作用的洞段,衬砌结构承受的荷载应按上压和 水压共同作用确定。位于高外水压力的洞段,当采用支护后不能 维持土体稳定时,宣采取排水和加强支护或加固上体的措施,减 少衬砌结构承受的荷载,

    6应考虑运行期内水外渗或其他原因使的含水量增加南 导致的上压力增大。

    .1.3士洞衬砌计算蔽符合下列房

    1喷射混凝土或锚喷与钢筋混凝比组合衬砌计算时,钢筋 混凝上衬砌可按承载结构设计,可采用结构力学方法计算;锚喷 支护可采用GB50086给出的方法或有限元法估算,并结合下程 类比和施工监测成果进行修正: 2喷射混凝土或锚喷衬砌时,周边充许相对收敛值及项拱 下沉允许值,应根据地下水分布、土质条件和施工监测成果,经 结构分析确定。无实测资料时可接SL377的规定执行, 3钢筋混凝土衬砌计算时,可不计土体的联合作用,内水 压力出钢筋混凝土衬砌承描

    7.2土洞衬砌分缝及防渗止水

    支护与衬砌之间或衬结构内设置整体密封式柔性止水,衬砌结 构的混凝上抗渗等级不宜低于8。混陷性黄王洞段与岩洞交界 时,设柔性止水的土洞段除伸入君洞的长度应符合7.1.1条的规 定外,尚应在交界段设阻水防渗惟幕。 7.2.5洞衬砌分缝应满足9.7节的要求

    洞衬砌分缝应满足9.7节的要

    8.0.3不良地质润段的衬砌设计应符

    1应根据地质条件、衬码前所采取的各种处理措施的效果、 围岩变形(位移)的稳定情况,通过工程类比和必要的计算分

    2应通过必要的物理力学指标测验和工程突比,确定设计 所采用的前着物理力学指标。 3应根据地质条件和施工条件,经技术经济比较选择有利 手结构受力和围岩稳定的隧洞横断面形状和衬砌结构型式。 4不良地质润段的衬砌结构计算,不考围岩弹性抗力时 可采用结构力学方法:考虑国看弹性抗力时,应按9.3.3条的规 定执行,并通过工程类比确定, 8.0.4可能出现围岩塌失稳的不良地质间段,应按新奥法进 行施旗工,并应符合下列规定 1宜进行专门的施工组织设计 2宜提出明确的施工技术要求,包括爆破参数、进尺、程 序、变形蓝测 现场谢检、支护工艺 3宜做好 下水的引排设计。 4应根据信息反馈及时期定丽岩的稳足情况,确定应采取 的后续施工指 8.0.5有较人涌水的不良地厘润段 应根据地质情况、涌水来 源、涌水量大小 及灯环境的影响 按裁断水源、引排涌水、降低 围岩透水性的原则 进行防止或控制涵水造成围岩失稳的工程措 施设计。 8.0.6高地应力区出现爆的不良地重洞没,应根据地应力的 大小、方向,围岩的结构、岩性,岩爆发生的频度、强度和范 围,研究润段的走向、新面形状、开挖程序、支护方式、预释围 岩应力等,并密切监测支护效果。衬砌施工应在围岩变形(位 移)基本稳定后进行。 8.0.7通过有害气体赋存区的洞段,宜根据有害气体的来源、 分布、连通情况:研究隔离、封阅、引排等措施,控制和减少有 害气体的影响。较长或浓度超标的隧润可设专门的通风、换气设 施。有害气体赋存区不宜用铺喷结构做永久衬翻结。

    8.0.4可能出现围岩竭失稳的不良地质洞段,应按亲

    溶洞充填状况,围岩(岩壁)的稳定状况及水量,采取下列处理 施: 1岩壁的渗水滴水,溶洞中的流水(暗河),充填物冲的地 下水,宜根据水量、类型和来源,采取排、截、堵、防相结合: 以排为主的综合处理措施。 2规模较小或未与隧洞连通的较小溶洞,采取回填混凝 土、回填灌浆、固结灌浆等处理施。 3规模较人、充填物多、水量人的溶洞,而根据溶洞的位 置和分布,采取设隔离体、设支撑结构跨越、设专门基础、局部 改线等处理措施。 8.0.9软君层、膨胀着层的润段,应根据地质勘探和试验成 果,对软弱岩的应力,应变系,以及膨胀岩的膨胀率和膨胀床 力进行研究,通过工程类比和必要的计算分析,选择合适的支护 播施、封闭断澈方武和封闭时间,以及适宣的衬砌结构、衬砸 时间。 8.0.10渗流作用下易于侵蚀、渗透变形(失稳)的较天断层, 卸荷带、破碎带、节理(裂隙)密集带等不良地质洞段,应加强

    8.0.10渗流作用下易干侵蚀、渗透恋形(4

    衬砌的防渗、止水措施,必要时进行专门设计。 8.0.11不良地质洞段的灌浆、防排水、施工缝和构缝止水 安全监测等设计,应根据地质条件和衬砌型式确定

    9.1.1隧润支护应保持围岩稳定或提供必要的围岩稳定日

    9.1.2隧洞衬彻应具有下列功能:

    规定的材料强度和荷载取值条件下,采用在多系数分析基础上 以安全系数表达的方式进行设计,并应符合SL191的相关 规定。

    9.2.1作用在衬翻上的荷载种类见表9.2.1

    表9.2.1荷载种类及内容

    9.3混凝土和钢筋混凝王衬砖

    9.3.1混凝土和钢筋混凝土衬砌厚度应根据强度、抗渗和构造 等要求,结合施工方法分析确定,并应满足下列规定: 1单层钢筋混凝土衬砌厚度不宜小于0.3m,双层钢筋混 凝土衬砌厚度不宜小于0.4m, 2混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度、抗渗、抗冻应符合SL 191的规定,抗磨和抗侵蚀等指标可根据DL/T5207选取。 3仅对平整围岩表面设置的混凝土衬翻,可不提抗渗要求。

    9.3.2混凝土和钢筋混凝土衬砌应进行承载能力极限状态计算,

    9.3.2混凝土和钢筋混凝土衬砌应进行承载能力极限状态计算, 并按其功能、抗渗要求、耐久性要求以及围岩的抗渗能力确定是 否进行止常使用极限状态验算。正常使用极限状态验算时,裂缝 宽度可按附录D进行计算,最大裂缝宽度允许值应符合SI.191 的相关规定。

    9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条 件和施工方法及程序等,选取合适的计算方法,并应符合下列 规定:

    9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条

    1高压隧洞或重要的水工隧洞,置采用有限元法计算。 2在围君相对均质,且岩体覆盖厚度满足4.1.4条2款、3 款,4款规定的有压圆形隧洞,可采用弹性力学解析方法计算, 计算中应考虑围岩的弹性抗力。当隧洞周边围岩厚度小于3倍州 挖直径时,其抗力应经论证确定。 3无压圆形隧洞及其他断面形式的隧洞宜按边值数值解法 计算。 4平行布置的多条隧洞,应考虑各隧洞间的相互影响,可 采用有限元方法计算。 5隧洞断面尺寸较大以及内外水头较高时,经论证可按透 水衬砌进行计算。

    9.3.4装配式混凝上衬砌的结构计算,宜采用修正惯

    9.3.5衬砌承受不对称荷载时,可根据地形、地质条件,进行 专门计算。

    9.3.5衬砌承受不对称荷载时,可根据地形、地质条件,

    9.4预应力混凝士衬砌

    9.4.1对防渗要求较高或上覆岩体不满足水力劈裂要求的有压 隧洞,可采用预应力混凝土衬砌

    9.4.2衬砌中的预应力施加方式可分为灌浆式和机械式。预应

    用于备种围岩条件,灌浆式叫用于署性较坚硬或经过处理能承受 预应力灌浆压力的围岩。

    9.4.3预应力衬彻应采期圆形断面,衬彻结构应符金下列要求

    1在内水压力、预应力与其他荷载组合作朋下,衬砌中的 拉应力应小于混凝土的充许拉应力。 2无内水压为作用时,在预成方与其他荷载组合作用下, 衬砌中的压应方应小于混凝土的充许压应方。 3衬彻厚度应通不同汇况的荷载组合计算确定,机械式 不宜小于0.6m,灌浆式不宜小于0.3m。 9。。4预应力混凝衬砌的混凝七,钢筋(镭策)的材料性能 设计指标、预应衬砌结构的强度安全系数及钢索应力损失计算 按SL191的规定采用。 9.4.5预应力混凝土衬彻应进行承载能力极限状态计算及正常 使用极限状态的验算。 9.4.6预应力混凝土衬砌的相关参数及施工工艺应通过试验 确定。 9.4.7预应力衬砌隧调宜采用光面爆破。当开挖断面有较人超 挖时:宣先进行回填修复。 9.4,8机械式分有缩后张预应力和无黏结盾张预应力,设计 时宜优先选用无黏结后张预应力。 9.4.9机械式庐张预应力钢筋(镭策)實布置在衬概外缘,间 距由计算决定,不官大于0.5m,并应采取措施减小锚索与孔道 间的摩阻系数。铺具位置營错开布置。 9.4.10机機式预应力混凝土衬砌,灌浆应遵循下列规定: 1应对衬砌与围岩间进行全断面接融灌浆。 2有黏结后张武预应力衬灡,锚索张拉完毕应及时进行孔 道灌浆利张拉樽回填。 9.4.11灌浆式应力混凝F衬砌,灌浆参数应根据设计要求通

    2围岩与村翻间灌注高压水,直至两者完全脱开。 围岩与衬间高压灌浆。

    9.5不衬砌与锚喷衬砌隧洞

    9.5.1选择不衬砌或铺喷衬砌的水工隧洞,除满足围岩稳定外, 还应符合下列条件之一: 不发生内水外渗。围岩经过处理基本不透水,或外水压 力高于内水压力 内水外渗无不利影响。隧洞内水 长期外诊不会危及岩体 和山坡稳定,也不会危及临近建筑物安全或造成环境 破环。 9.5.2 当有下列情形 一时,不宜采用错喷衬砌: 长期大面积涌水洞段; 水体有 重腐蚀性的洞段; 一膨胀性地层的洞段 一有特殊要求的洞段。 9.5.3销喷衬码的设计前期设计阶段可根据工程地质条件、 隧洞尺寸、工程使用年限及洞室用途按SL77和GB50086的相 关规定,初步选择铺喷衬翻类型和参数, 施工图设计阶段应根据 揭露的地质条件修正围岩类别,调整错喷衬砌类型和参数。 9.5.4围岩整体稳定性的验算,宜采用有限元法、弹塑性数值 解法或近似解析法;可能局部失稳的围岩秘定验算,可采用块体 极限平衡法。 9.5.5不衬砌与错喷衬砌隧润的洞口段应采用加固措施,加固 段的长度宜满足下列要求: 1不宜小于洞脸后卸荷带、强风化带长度。 2不宜小于隧洞的2~3倍洞径(或洞宽)。 9.5.6不衬翻和错喷衬砌隧洞的底部应采用现浇混凝土找平, 厚度不宜小于0.2m。

    位置、容积和数目,可根据洞段的前岩情况、长度、水力学条 件、清渣频度及方式等综合考虑确定,并应符合下列要求: 1,宜减小隧洞横断面和集渣坑内的水流扰动、 2集坑内宜设置防止砂、石在坑内做纵向运动的工程措施 3对于重要的工程,宜对集渣坑进行模型试验。 4集清坑布置应考虑检修通行要求,

    件、清渣频度及方式等综合考虑确定,并应符合下列要求: 1宜减小隧洞横断面和集坑内的水流扰动。 2集坑内宜设置防止砂、石在坑内做纵向运动的工程措施, 3对于重要的工程,宜对集渣坑进行模型试验。 4集渣坑布置应考检修通行要求。 9.5.8 铺喷衬砌宜紧跟开挖面,喷层表面平均起伏差不宜大 于0.15m 9.5.9错喷衬砌隧洞的允许流速不宜大于8m/s;临时过水隧 允许流速不宜超过12m, 9.5.10喷混凝上的强度等级不应低于C20。喷层与围岩的黏结 强度:工类、 I类围岩不宜低于1.MP,Ⅲ类围岩不宜低 于0.8MPa 9.5.11开挖产 生较大塑性变形的围岩及高地应力区易产生岩爆 的围岩:错喷村翻宜果用钢纤维或合成纤维喷射混凝土衬砌,钢 纤维喷射混通士表面应再喷射一层普通混凝土或水泥砂浆,喷射 普通混凝土厚度不宜小于30mm 喷射水泥砂浆厚度不宜小于 10mm,其强度等级不应低于钢纤维喷射混疑土,钢纤维喷射混 土应符合SL377和GB50086的规定, 合成纤维喷射混凝土 应符合GB/T21120的规定: 9.5.12采用锚杆(错束)加固围时其承载能力应按SL377 的规定计算,错杆(错束)的布置方尚应有利于铺杆的受力,铺 杆(错束)应深人稳定的围岩内,并应有足够的错固长度 9.5.13整体稳定性较差的围岩宜采用系统铺杆(错束),其布 置置符合下列规定: 1在横断面上宜垂直于主结构面布置,当主结构面不明显 时,可与洞周边轮廊线垂直, 2在围岩表面上宜布设成梅花形、菱形、矩形或方形。 3错杆的间距不宜大于其长度的1/2,IV类、V类围岩中 的错杆间距宜为0.5~1.0m,并不得大于1.5m

    9.5.14锚喷挂网衬砌应符合下列规定:

    1钢筋网的纵、环向钢筋直径宣为6~12mm,间距宜为 0.15~0.3m 2钢簇网宜与锚杆焊接固定。 3 钢筋网的交叉点应连接牢固,宜采用隔点焊接,隔点 绑扎。 保护层厚度不宜小于50mm。

    9.6钢筋混凝土岔洞设计

    9.6.1钢筋混凝土岔洞宣设置在1类、IⅡ类岩体中,并应满足 4.1.4条的规定。Ⅲ类围岩地段经论证后可布置钢筋混凝土岔 洞。IV类、V类围岩地段不得布置钢筋混凝土岔洞。 9.6.2钢筋混凝土岔洞及前后一定范围的洞段,应满足最小覆 盖厚度、水力劈裂、渗透稳定的要求,必要时应进行现场地应力 及围岩物理力学测验。

    ,3钢册馄凝工狗的勿 一 程布置、运行要求、水力学条件、施工方法等因素确定。分岔角 宜为45°~60°,岔洞体应平顺过渡,宜进行修阅,不宜折线 连接

    9.6.4钢筋混凝土岔澜结构设计应符合下列规定:

    1布置在I类、Ⅱ类不透水或微透水器体中钢筋混凝土岔 洞,衬砌可不考虑承扭内水压力的作用,钢筋的配置可按工程类 比和构造要求确定。 2钢筋混凝土岔洞的结构计算可按9.3.3条逃行。 3对熏要的工程,应来用有限元法计算。 9.6.5岔洞部位应进行回填灌浆和固结灌浆,灌浆应符合10.1 节的规定。

    他可能产生较大对变位处,混凝土钢筋混凝土衬砌应设置永 久缝,并采取相应的防渗措施

    9.7.2围岩地质条件比较均一的洞身段,可只设置施工缝。

    工缝之简的浇筑分段长度,可根据施上方法、浇筑能力和气温变 化等因素分析确定,宜采用6~12m,且底拱和、顶拱环向缝 不得错开。

    9. 7.3无防渗要求的环向施工缝,分布钢筛可不穿过继缝面,

    不设置止水。有防渗要求的环向施工缝,应根据具体情况,采取 必要的接缝处理措施,

    供水标准规范范本9.7.4纵向施工缝应设置在衬砌结构拉应力及剪应力均较小

    部位。无防渗要求的,可不设置止水;有防渗要求的,应根据具 本情况,采取必要的接缝处理措施。当先衬砌边、顶拱时,对于 拱座的反缝应进行妥善处理。

    5 钢筋混凝土衬弼与钢板衬护莲接处,不应分缝,应有不 1.0加的搭接长度

    9.7.5钢筋混凝土衬弼与钢板衬护连接处,不应分缝,

    9.8.1直接与水库连通的水工隧洞封堵体,设计级别应与挡水 建筑物的设计级别一致,稳定及防渗要求同挡水建筑物。隧洞施 工支洞的封堵体,应与所在隧的设计级别一致。 9.8.2封堵体位置应根据围岩的工程地质和水文地质条件、已 有的支护衬橱情况、相邻建筑物的布置及运行要求分析确定。 9.8.3封堵体的体型和长度应根据承受水压力的大小,地质条 牛、施工方法、封堵材料、运行要求,并考虑施工工期,综合各 种因素分析研究确定

    9.8.4导流隧洞轴线穿过挡水建筑物防渗惟幕时,封堵体应设

    9.8.5封堵体应来用混凝土结构,其强度、抗渗等指标应按

    9.8.5封堵体应来用混凝土结构,其强度、抗渗等指标应按 SI.191确定,可采用微膨胀混凝土沥青路面标准规范范本,膨胀剂及其掺量宜通过试 验确定。

    9.8.6大体积封堵体混主宜考温控措施

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