【正文】 他建筑物保持一定距離，以防沖刷和影響樞紐的正常運(yùn)行。3. 隧洞應(yīng)有一定的埋藏深度，包括：洞頂覆蓋厚度和旁山隧洞岸邊一側(cè)的巖體厚度，統(tǒng)稱為隧洞的圍巖厚度。對于有壓隧洞，當(dāng)考慮彈性抗力時(shí)，圍巖厚度應(yīng)不小于3倍洞徑。4. 隧洞的縱坡，應(yīng)根據(jù)水力條件運(yùn)用要求、用途、上下游銜接、施工和檢修等因素綜合分析比較后確定。無壓隧洞的縱坡應(yīng)大于臨界坡降。有壓隧洞的縱坡主要取決于進(jìn)、出口高程，要求全線洞頂在最不利的條件下保持不小于2米的壓力水頭。有壓隧洞不宜采用平坡或反坡，因其不利于檢修排水。5. 對于長隧洞，選擇洞線時(shí)還應(yīng)注意利用地形、地質(zhì)條件，布置一些施工支洞、斜井、豎井，以便增加工作面，有利于改善施工條件，加快施工進(jìn)度。某左岸巖石巖層比較厚，覆蓋層很少，這給予左岸布置廠房有利的條件，發(fā)電引水隧洞布置在左岸有足夠的覆蓋厚度。在壩址上游，地勢開闊，對于隧洞進(jìn)水口選擇布置很有利。壩址地區(qū)巖層比較堅(jiān)硬，又沒有斷層，巖層比較單一，只有石英砂巖一層巖層，在巖層下30米左右的地方又一層頁巖，但是比較薄，對隧洞的開挖不會又太大的影響。由于地勢決定，發(fā)電引水隧洞必須布置拐彎，以利于布置近廠房的壓力鋼管。 發(fā)電引水隧洞及廠房平面設(shè)計(jì)根據(jù)地形條件,右岸布置了溢洪道,根據(jù)需要,.、進(jìn)口段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇隧洞的進(jìn)水口常采用頂板和邊墻順?biāo)鞣较蛉媸湛s的平底矩形斷面，其體形應(yīng)符合孔口泄流底形態(tài)，避免產(chǎn)生不利底負(fù)壓和空蝕破壞，同時(shí)還應(yīng)盡量減少局部水頭損失，以提高泄流能力，應(yīng)將進(jìn)口的上唇做成喇叭形曲線，曲線的形狀應(yīng)盡量與流線吻合。進(jìn)水口高程根據(jù)淤沙高程,考慮死水位等因素,死水位為434米,進(jìn)行襯砌,閘門設(shè)計(jì)在井的底部,減少局部水頭損失,方程按公式計(jì)算：參照資料[7]。 a:橢圓的長半軸,對于頂板曲線略等于閘門處的孔口寬度b。 b:橢圓的短半軸,對于頂板曲線,可以用h/(1/31/5)=d=,b=。邊墻曲線a=d=,b=,三面喇叭橢圓收縮的形式.進(jìn)口設(shè)計(jì)攔污刪,由于是電站進(jìn)水口,所以設(shè)置兩道攔污刪,前道實(shí)際粗?jǐn)r污刪,開啟檢修閘門前先在兩道閘門中間充水,便可以在靜水中起吊檢修閘門.通氣孔設(shè)計(jì):在工作閘門后設(shè)置通氣孔,。 泄水隧洞設(shè)置通氣孔可起到下列作用：①當(dāng)閘門部分開啟時(shí)，閘門后的空氣被水流帶走，將形成不穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，從而引起閘門振動和建筑物的氣蝕破壞；另一方面還將對閘門產(chǎn)生一個(gè)向下的拖曳力，增加了啟門力。為了消除閘門后的負(fù)壓，應(yīng)在門后設(shè)置通氣孔。②檢修時(shí)，下放檢修閘門之后，在洞內(nèi)水流放空過程中，需用通氣孔補(bǔ)氣。③在檢修閘門完成擋水任務(wù)之后，需要向工作閘門與檢修閘門之間充水，以便平壓開啟檢修閘門，此時(shí)可利用通氣孔排氣。通氣孔的進(jìn)口必須與閘門啟閉機(jī)室分開，以免在充氣、排氣時(shí)，由于風(fēng)速很大，影響工作人員的安全。在無壓隧洞中，當(dāng)閘門全開時(shí)，所需的通氣量最大。應(yīng)據(jù)此計(jì)算所需的通氣孔面積。一般通氣孔面積約為隧洞斷面的10％左右。通氣孔斷面多為圓形，從洞身直通到水面以上。通氣孔不能與進(jìn)入孔并用，也不能通入啟閉機(jī)室，否則因風(fēng)速很大，極不安全?？讖桨促Y料[7]: ； a=/[] ； d=； :通氣孔的通氣量。 :水流流速 A:閘門后泄水孔斷面面積,平方米。 []:通氣孔允許風(fēng)速,一般不超過4045米每秒. a:通氣孔斷面面積。 d:通氣孔直徑.經(jīng)過計(jì)算有=。[ ]取40米每秒。a=。d=.、洞身段設(shè)計(jì) 洞身的設(shè)計(jì)包含幾個(gè)方面：洞身的襯砌；襯砌的分縫；灌漿；排水和摻氣槽設(shè)計(jì)。引水進(jìn)水口設(shè)計(jì)成矩形,以便布置閘門,設(shè)計(jì)矩形寬高相等,h=b,設(shè)置h,[7],=,：由于隧洞開挖巖石破碎，采用回天灌漿，可以發(fā)揮圍巖的彈性抗力作用。并且減少滲漏。在廠房前接壓力鋼管。之間必須設(shè)計(jì)彎道，設(shè)計(jì)彎道半徑為112米，角度為25度。為了保證水工隧洞安全有效地運(yùn)行，泄水隧洞需設(shè)置襯砌，襯砌的作用是：1）限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定。2）承受圍巖壓力、內(nèi)、外水壓力和其它荷載，保證圍巖穩(wěn)定。3）防止隧洞滲漏。4)防止水流、泥沙、空氣和溫度變化、干濕變化等對巖石的沖蝕和破壞作用。5）減少隧洞表面糙率。對于高流速隧洞還可使隧洞表面保持一定的平整度。因圍巖穩(wěn)定性一般，根據(jù)實(shí)際情況采用單層襯砌，由整體鋼筋混凝土做成。由結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工要求，厚度取洞徑的1/8。2．襯砌的分縫為適用施工能力、防止混凝土干縮和溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，混凝土襯砌中在相鄰分段間需設(shè)置伸縮縫、工作縫，有時(shí)還要設(shè)置沉降縫。沿洞軸線方向設(shè)置永久性橫向伸縮縫，分縫間距應(yīng)根據(jù)澆筑能力和溫度收縮可能對襯砌的影響等因素分析確定。一般可用5－12m。本工程中橫縫采用鍵槽縫，分段長度取10m。襯砌的伸縮縫或沉降縫表面混凝土不鑿毛，鋼筋也不穿過。因?yàn)闊o壓洞，縫不設(shè)止水?？v向工作縫應(yīng)根據(jù)澆筑分塊設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)力較小的部位，因而設(shè)置在頂拱、邊墻、底板交界附近。縱縫需要鑿毛處理，縫內(nèi)設(shè)鍵槽，并設(shè)止水。當(dāng)隧洞通過斷層破碎帶或軟弱地帶時(shí)，襯砌需要加厚。當(dāng)斷層破碎帶較寬，為防止因不均勻沉降而開裂，在襯砌厚度突變處，要設(shè)置橫向沉降縫，并做好止水。此外，在進(jìn)口閘門室與漸變段、漸變段與洞身交接處以及襯砌地形式厚度改變，可能產(chǎn)生相對位移的部位，也需要設(shè)置環(huán)向沉降縫。沉降縫的縫面不鑿毛，分布鋼筋也不穿過，但縫內(nèi)應(yīng)填1－2cm厚的瀝青油氈填料。襯砌的縱向工作縫，必須進(jìn)行鑿毛處理，接縫處做鍵槽，有受力筋通過，并適當(dāng)增加插筋。3．灌漿為了加固圍巖，減少山巖壓力，提高彈性抗力，減少滲漏，對圍巖采用固結(jié)灌漿。據(jù)資料[7]規(guī)定，灌漿孔深入圍巖5m。灌漿孔錯(cuò)開排列，按逐步加密法灌漿。灌漿時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測，防止洞壁發(fā)生變形破壞。為保證襯砌與圍巖緊密結(jié)合，從而使圍巖壓力均勻地作用在襯砌上，使巖層產(chǎn)生應(yīng)有地彈性抗力，并減少接觸滲漏，在頂拱部位進(jìn)行回填灌漿。4．排水為降低作用在襯砌上地外水壓力，有時(shí)需要設(shè)置排水。本設(shè)計(jì)中，在洞底襯砌下埋縱向排水管。先在巖石內(nèi)挖排水溝，，四周填礫石，排水管通向下游。在洞內(nèi)水面以上，通過襯砌塞排水孔。排水孔間距取3m，排距4m，深入巖石3m,將地下水直接引入洞內(nèi)。凡是設(shè)置排水的地方，即不再做固結(jié)灌漿，做回填灌漿時(shí)，灌漿壓力不能太大，以免堵塞排水系統(tǒng)。5．摻氣槽水流沿泄槽下泄，流速沿程增大，水深沿程減小，即水流的空化數(shù)沿程遞減。于是水流經(jīng)過一段流程之后，就會產(chǎn)生水流空化現(xiàn)象。空化水流到達(dá)高壓區(qū)，因空泡潰滅而使泄槽邊壁遭受空蝕破壞。高流速的泄水隧洞因空蝕而遭受破壞的問題相當(dāng)普遍，為防止和減輕空蝕，在反弧起點(diǎn)上游5m處設(shè)上上摻氣槽，反弧末端下切點(diǎn)處設(shè)下?lián)綒獠郏院竺扛?0m設(shè)置摻氣槽，向水流邊界通氣，提高低壓區(qū)的壓力，緩沖氣泡潰滅時(shí)的破壞作用。、機(jī)型選擇及廠房平面確定 水電站廠房布置原則：（1）、要求電站進(jìn)口前水流平順，無旋渦及橫向水流；（2）、當(dāng)溢流壩與廠房段并列布置的時(shí)候，應(yīng)該盡量將前者布置在河道深槽，以保證泄水順暢；（3）、為減少下泄水流對發(fā)電和航運(yùn)的不利影響，常常在溢流壩與其他建筑物之間設(shè)置導(dǎo)墻；（4）、當(dāng)河流含沙量大，壩前淤積嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)該采取排沙措施，沖沙孔或排沙孔常常布置在廠房進(jìn)水口附近，其高程可根據(jù)運(yùn)用要求來確定。（5）、壩后式廠房應(yīng)該盡可能靠近壩體，以減少小引水管路的工程量和水頭損失，對河床式電站，由于泄水建筑物占據(jù)了主河槽，廠房多布置在岸邊，但是應(yīng)該防止由于泥沙淤積造成尾水壅高，降低發(fā)電水頭；（6）、當(dāng)河床狹窄，不能平列布置溢流壩及廠房時(shí)，可以考慮采用壩內(nèi)式，溢流式，挑越式或地下式等廠房布置形式，以簡化樞紐布置，減少工程量，這樣布置的缺點(diǎn)是，壩體及廠房結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；（7）、引水式電站的廠房位置主要取決于地形和地質(zhì)條件，一般多布置在河道轉(zhuǎn)彎段，以便利用河道天然落差，增加發(fā)電水頭。 隧洞洞身之后接壓力鋼管，最后進(jìn)廠房，壓力鋼管是水平進(jìn)廠房。壓力鋼管進(jìn)廠房的形式采用斜向式。根據(jù)水電站出力和水能利用情況考慮，設(shè)計(jì)定3臺機(jī)組。參照資料[6]。 選擇混流式水輪機(jī)，其中HL220LJ140的型號的設(shè)計(jì)水頭要求可以在50米，最大水頭可以達(dá)到62米，最小的水頭要求36米。 。，最后確定水輪機(jī)型號為HL220LJ140 。配套發(fā)電機(jī)型號為YSL330/6116 。 根據(jù)水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的型號選定尺寸，確定廠房輪廓尺寸。取403米為水輪機(jī)安裝高程。由于電站比較小，取廠房尺寸可以不必太大。安裝間取9米的長度。 根據(jù)資料[6]。水電站廠房采用雙鉤橋機(jī)，取30噸橋機(jī)。B為端部間隙。最小空隙取100毫米。，取廠房寬度為12米。 排沙孔結(jié)合導(dǎo)流洞設(shè)計(jì) 水工隧洞的功用：配合溢洪道宣泄洪水，有時(shí)也作為主要泄洪建筑物之用。引水發(fā)電，或?yàn)楣喔龋┧秃竭\(yùn)輸水。排放水庫泥沙，延長使用年限，有利于水電站等的正常運(yùn)行。放空水庫，用于人防或檢修建筑物。在水利樞紐施工期來導(dǎo)流?？紤]到施工導(dǎo)流的要求，排沙孔結(jié)合導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì)，便可節(jié)省更大一部分工程造價(jià)。 導(dǎo)流洞結(jié)合排沙孔，以放空作為校核。導(dǎo)流洞采用平底隧洞。排沙孔與導(dǎo)流洞之間布置，排沙采用“龍?zhí)ь^”的形式布置，施工結(jié)束時(shí)封堵導(dǎo)流洞進(jìn)口段。、導(dǎo)流方案選擇施工導(dǎo)流的主要任務(wù)是：要周密地分析研究水文，地形，地質(zhì)，水文地質(zhì)，樞紐布置以及施工條件等基本資料，在保證上述要求的前提下，選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分時(shí)段，確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；選擇導(dǎo)流方案以及導(dǎo)流建筑物的型式；確定導(dǎo)流建筑物的布置，構(gòu)造以及尺寸；擬定導(dǎo)流建筑物的修建，拆除，堵塞的施工方法以及截流河床水流，攔洪渡汛和基坑排水等措施。正確的 施工導(dǎo)流，可以加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)，否則會使得工程施工遇到以外的障礙，拖延工期，增加投資，甚至?xí)鸸こ淌隆＿x擇導(dǎo)流方案時(shí)候應(yīng)該考慮一下主要因素：1)，水文條件：河流的流量大小，水位變化的幅度，全年流量變化情況，枯水期的長短，汛期洪水的延續(xù)時(shí)間，冬季的流冰以及冰凍情況等都直接影響導(dǎo)流方案的選擇；2），地形條件：壩區(qū)附近的地形條件，對導(dǎo)流方案的選擇影響很大；3），地質(zhì)以及地質(zhì)水文條件：河道兩岸以及河床的地質(zhì)條件對導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置有直接影響；4），水工建筑物的型式及其布置：水工建筑物的型式和布置與導(dǎo)流方案選擇相互影響，因此在決定水工建筑物型式和布置時(shí)候，應(yīng)該同時(shí)考慮并且擬定導(dǎo)流方案，而在選定導(dǎo)流方案時(shí)候，則應(yīng)該充分利用建筑物和樞紐布置方面的特點(diǎn)；5），施工期間河流的綜合利用：施工期間，為了滿足通航，筏運(yùn)，供水，灌溉，漁業(yè)或者水電站運(yùn)行等的要求，使得導(dǎo)流問題的解決根家復(fù)雜；6），施工進(jìn)度，施工方法以及施工場地布置：水利水電工程的施工進(jìn)度與導(dǎo)流方案密切相關(guān)。施工導(dǎo)流的基本方法有兩種，一種是分段圍堰法導(dǎo)流，另外一種是全段圍堰法導(dǎo)流。水流通過被束窄的河床，壩體底孔，缺口或者明渠等往下游宣泄，這種就是分段圍堰法導(dǎo)流；水流通過河床外的臨時(shí)建筑物或者永久建筑物，隧洞，明渠，或者河床內(nèi)的涵管等往下宣泄，這種是全段圍堰法導(dǎo)流。分段圍堰法的特點(diǎn)：分段圍堰法導(dǎo)流也稱為分期圍堰法，就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。所謂分段，就是在空間上用圍堰將建筑物分成若干施工段進(jìn)行施工，而分期，就是在時(shí)間上將導(dǎo)流分成若干期。這種導(dǎo)流圍堰只有在比較寬闊的通航河道上施工，不允許斷航或者其他特殊情況下，才采用多斷多期導(dǎo)流方法。分段圍堰法導(dǎo)流一般適合于河床比較寬，流量比較大，施工工期比較長的工程，尤其在同行河流和冰凌嚴(yán)重的河流上。這種導(dǎo)流方法費(fèi)用比較低，國內(nèi)外一些大中型水利水電工程采用比較廣泛。分段圍堰法有以下幾種方式：底孔導(dǎo)流，壩體缺口導(dǎo)流，明槽導(dǎo)流。全段圍堰法的特點(diǎn)：全段圍堰法導(dǎo)流，就是在河床主體工程的上下游各自修建一道攔河圍堰，使得河水經(jīng)過河床以外的臨時(shí)泄水建筑物往下宣泄。主體工程修建完成后，再將臨時(shí)建筑物封堵。這種導(dǎo)流方法有：隧洞導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流，涵管導(dǎo)流。一般山區(qū)河流，河谷狹窄，兩岸地形陡峭，山巖堅(jiān)實(shí)，采用隧洞導(dǎo)流比較普遍。但是隧洞導(dǎo)流的泄水能力有限，汛期洪水宣泄常常需要另外尋找出路，隧洞是造價(jià)比較昂貴和施工比較復(fù)雜的建筑物，所以導(dǎo)流隧洞最好與永久隧洞互相結(jié)合，統(tǒng)一布置。壩址的地形地質(zhì)條件：河谷是梯形谷，河谷不寬，比較窄，兩岸岸坡巖層較好，比較適合全段圍堰法導(dǎo)流。分段圍堰法要求有比較寬的河床，所以壩址地區(qū)河谷地形不適合分段圍堰導(dǎo)流，綜合考慮溢洪道布置，廠房，發(fā)電引水隧洞，開關(guān)站等的布置。地形不適合采用明渠導(dǎo)流。采用河床外導(dǎo)流的方式，用圍堰一次性攔斷全部河床，將河道的水流引向河床外的明渠。用隧洞導(dǎo)向下游。根據(jù)地形地質(zhì)條件，改工程不適合采用分段圍堰法導(dǎo)流，河床比較窄，并且施工工期不長，河流流量也不是很大。所以最后確定采用全段圍堰法導(dǎo)流。地形不好布置明渠導(dǎo)流，沒有有利于布置明渠的地形。也不好布置涵管導(dǎo)流，涵管導(dǎo)流費(fèi)用太高，所以確定采用隧洞導(dǎo)流，隧洞倒流可以結(jié)合排沙孔布置。所以布置導(dǎo)流洞于右岸，與排沙孔結(jié)合。采用全段圍堰法隧洞導(dǎo)流。、龍?zhí)ь^式連接處的設(shè)計(jì)龍?zhí)ь^的隧洞一般在進(jìn)口之后，用拋物線段，斜坡段以及反弧曲線連接。由于排沙孔與導(dǎo)流洞進(jìn)口高差比較矮，所以設(shè)計(jì)時(shí)候在進(jìn)口之后，接一個(gè)拋物線連接反弧，之后連接比較低的洞身段。，設(shè)計(jì)反弧段半徑為17米，夾角設(shè)計(jì)為35度。龍?zhí)ь^段洞身襯砌處理：由于已經(jīng)建設(shè)好的工程中，有的工程在龍?zhí)ь^段出現(xiàn)問題，所以襯砌洞身段時(shí)候，特別做處理。襯砌的時(shí)候?qū)⒍吹闹芫€分成若干段，按照應(yīng)力分段配鋼筋，將鋼筋焊扎起來。混凝土配料高于一般洞身。以免發(fā)生工程事故。在混凝土襯砌洞身的時(shí)候，對襯砌進(jìn)行分縫，避免應(yīng)力使得襯砌產(chǎn)生裂縫。第7章 施工組織設(shè)計(jì)、導(dǎo)流洪水設(shè)計(jì)1 導(dǎo)流洞進(jìn)口高程取高出河流底部高程2米?？紤]河流底縱向傾斜等因素，取導(dǎo)流洞進(jìn)口高程為402米。排沙孔高程。，出口高程取河底高程400米。2 導(dǎo)流建筑物的級別：根據(jù)資料[11]，取導(dǎo)流建筑物的級別為IV級。所以取洪水重現(xiàn)期為20年。在該頻率下的洪峰流量為488立