国内一些水工隧洞衬砌厚度
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书目录1 计算总说明 (1)1.1 计算目的及要求 (1)1.2 基本资料 (1)1.3 计算原则和假定 (1)1.4 材料参数 (2)1.5 参考书目及资料 (2)2 计算过程 (3)2.1 围岩分担内压 (3)2.2 按初拟配筋计算钢筋应力 (8)2.3 按限裂标准复核钢筋应力 (9)2.4 抗外压计算 (11)3 计算成果及分析 (13)4 附图........................................... 错误！未定义书签。
引水隧洞衬砌结构计算书1 计算总说明1.1 计算目的及要求本算稿采用高压隧洞的透水衬砌方法（公式法）对某水电站引水隧洞进行内力和配筋计算，为施工详图设计阶段引水隧洞衬砌的施工图绘制提供合理的数据依据。
1.2 基本资料引水隧洞布置于XX河左岸，进水口至调压室引水隧洞长全长15541.226 m，为有压隧洞。
引水隧洞建筑物为3级，结构安全级别为Ⅱ级。
沿线山体雄厚，设计洞轴线与主要结构面呈较大角度相交，具备基本的地形地质条件，围岩类别以Ⅲ类为主，局部稳定性差，应及时采取支护措施；少部分洞段属Ⅱ类围岩，基本稳定，Ⅳ~Ⅴ类围岩不稳定。
Ⅱ、Ⅲ1类围岩段，采用马蹄形断面(喷锚支护方式)，Ⅲ2、Ⅳ、Ⅴ类围岩段采用马蹄形或圆形断面（钢筋混凝土衬砌支护方式），本算稿仅针对钢筋混凝土衬砌支护段进行结构计算。
围岩分类及参数详见附页互提资料单。
1.3 计算原则和假定高压隧洞的结构设计采用了透水衬砌方法进行计算，本工程采用公式法进行计算。
公式法：考虑变形协调，计算圆形断面在内水压力作用下围岩、混凝土、钢筋的应力和变形，以及混凝土裂缝开展宽度。
充水过程：初次充水，内水压力达到一定程度后，高压隧洞衬砌体开裂，内水压力以渗透压力，即体积力的形式作用在混凝土衬体和围岩上，使混凝土衬体内、外水压的压差逐渐降低或趋于平衡，从而在钢筋混凝土上产生的应力都较小。
水工隧洞设计规范-条文说明
可以包容以用途定名和以结构特点 工作条件定名的水工隧洞 埋
管和回填管的工作条件 结构特点与岩 土 体中开挖而成的水
工隧洞有很大差别 故本规范特别指出不包括埋管和回填管
水工隧洞设计 应根据隧洞级别 自然条件 技术条件等区
别对待 大中型工程需要考虑的问题多 自然条件复杂 失事后
造成的损失也将较大 所以本条规定适用
对可能危及施工和运行安全的不良地质问题 只有进行必要
的现场测试 试验和计算分析 即进行有针对性的专门研究 才
能使设计更符合实际 保证施工顺利实施
隧兜的围岩分类是隧洞设计的重要依据 由于地质条件的
复杂性 很需要有一个统一的标准 目前国家标准
已经颁布实施 该规范给出了围岩分类标准 在一定程度上
考虑了围岩本身的物理力学特性与围岩自身稳定的关系 为充分
承受内水压力作用下围岩应力状态的改变 这些都关系到水工隧
洞的布置 断面形状 支护或衬砌型式的选择 施工期和运行期
的安全 因此 本条规定了应在初设阶段掌握地应力测验成果 并
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做出评价以用于设计 考虑到施工阶段围岩性状的变化 实测数 据的离散性 特别是初设阶段实测数据的数量有限 代表性不足 在技施阶段应根据现场复核成果校验原采用数据的合理性 以复 核或修改设计
引水工
程中的某段隧洞长约
有近 洞段处于冲沟沟底 开挖
过程中出现坍方 几经处理后仍控制不住坍方扩大 造成地面下
沉 形成直径约 深 的通天坍方漏斗 处理近半年时间
造成巨大损失
电站发电洞布置于大坝左岸 该大坝为定
向爆破成坝 爆破烈度达 度 度 爆破促使坝址区岩体震碎
某水电站引水隧道施工工艺探析
某水电站引水隧道施工工艺探析摘要：某电站引水隧洞混凝土衬砌,分底板与边顶拱两次进行。
底板混凝土一般提前边顶拱混凝土衬砌5--8段,边顶拱混凝土衬砌采用边顶拱钢模台车。
通过这种施工方法,既保证了隧洞内的施工通道通畅,使洞内开挖等其他工作可同步进行,又提高隧洞混凝土衬砌施工进度,大大缩短了隧洞工程施工工期。
􀀂关键词：水电站；隧洞施工；技术应用1工程概况某电站是一座具有日调节性能的引水式电站。
电站设计水头312m,设计引用流量306m3/s,装机容量80MW,年发电量397亿kW·h。
工程枢纽主要建筑物,包括取水枢纽、自动调节无压引水隧洞、压力前池及压力钢管、电站主、副厂房、安装间、户外主变开关场地及副厂房顶出线场地等。
电站引水隧洞为自动调节无压隧洞,设计引用流量306m3/s。
隧洞总长度5638.787m,底坡i=1/2000。
进口底板高程1527.00m,至前池渐变段处底板高程1524.18m。
引水隧洞设计断面为城门洞型,底部为直角,采用混凝土衬砌和挂网喷混凝土两种形式,混凝土衬砌后断面为 4.2mх5.91m--8.73m。
其中,在桩号3+0.31m--5+350m处,宽度修改为5.2m。
采用混凝土衬砌,混凝土分段长12m,衬砌厚度55cm。
隧洞标准断面见图1。
图1隧洞标准断面(单位:mm)2 施工工艺混凝土衬砌施工分底板和边顶拱两次进行。
其中,底板混凝土厚0.55m,浇筑分缝在隧洞底板位置。
为保证混凝土施工质量和加快工程进度,边顶拱混凝土衬砌,采用边顶拱混凝土钢模台车一次浇筑成型。
混凝土水平运输用3m3/6m3混凝土搅拌车,到达工作面后由混凝土泵泵送入仓。
仓内主要采用混凝土泵钢丝软管配合溜槽(溜筒)进行分料,振捣器和人工平仓。
振捣器为手提式软轴振捣棒,钢模台车上安装附着式振捣器进行辅助振捣。
3 底板混凝土施工3.1 断面测量和基面处理隧洞开挖完成后,先要对混凝土浇筑部位体形进行全断面检查。
SL 279-2002 水工隧洞设计规范
有关选择衬砌结构静力计算方法的某些内容
有限元计算的力学模型
锚喷结构设计的部分参数
部分附录
对
相比增加的内容如下
本规范适用于土洞设计
环境保护和水土保持的要求
洞内和出口消能的条款
隧洞充 放水的规定
施工和安全监测中反馈设计的要求
土洞 预应力混凝土灌浆设计的要求
具体增加如下章节
不良地质洞段设计
土洞设计
预应力混凝土衬砌
不良地质洞段设计 土洞设计
土洞支护与衬砌
标准分享网
土洞衬砌分缝与防渗止水
隧洞灌浆 防渗和排水
灌浆 防渗和排水
隧洞安全监测 隧洞运行和维修 附录 高流速防空蚀设计 附录 圆形有压隧洞衬砌结构计算 弹性力学方法 附录 灌浆式预应力衬砌的结构计算 附录 混凝土衬砌裂缝及其防止措施 本规范用词和用语说明
,
中华人民共和国水利行业标准
水工隧洞设计规范
发布
实施
中华人民共和国水利部 发布
中华人民共和国水利行业标准
水工隧洞设计规范
主编单位 水利部东北勘测设计研究院
批准部门 中华人民共和国水利部
施行日期
年月日
标准分享网
中华人民共和国水利部
关于批准发布 水工隧洞设计规范 的通知
水国科
标准分享网
相邻两隧洞间的岩体厚度 应根据布置需要 地质条件
围岩承受的内水压力 围岩的应力和变形 隧洞横断面尺寸和形
状 施工方法和运行情况 如一洞有水邻洞无水 等因素综合分
析决定 岩体厚度不宜小于 倍开挖洞径 或洞宽 岩体较好
时 经分析岩体厚度可适当减小 但不应小于 倍开挖洞径
或洞宽 应保证运行期围岩不发生渗透失稳和水力劈裂
水工隧洞设计规范(试行)SD134—84
说明 第一章 总则 第二章 基本资料 第三章 隧洞布置 第四章 横断面形状及尺寸 第五章 水力设计 第六章 混凝土和钢筋混凝土衬砌 第七章 不衬砌与喷锚隧洞 第八章 灌浆、防渗和排水 第九章 观测、运行和维修 附录一* 围岩分类表 附录二 高流速防蚀设计问题 附录三* 外水荷载折减系数 值选用表 附录四 圆形有压隧洞衬砌静力计算方法 附录五 圆拱直墙式隧洞衬砌静力计算方法 附录六 马蹄形隧洞衬砌静力计算方法 附录七 隧洞衬砌计算通用程序 附录八* 喷锚衬砌设计方法 附录九 混凝土衬砌裂缝及其防止措施 打印 刷新 水工隧洞设计规范（试行） SD134—84 组织编写部门： 水利电力部水利水电规划设计院 主编部门： 水利电力部成都勘测设计院 批准部门： 中华人民共和国水利电力部 试行日期： 1985年5月1日
中华人民共和国水利电力部 关于试行《水工隧洞设计规范》 SD134—84的通知
(84)水电水规字第141号 根据国家计委关于修订设计规范的要求，我部委托水利电力部成都勘测设计院会同有关设计、科研和高等院校等9个单位修编了《水工隧洞设计规范》SD134—84，经审定现批准该规范颁布试行。于此同时停止使用1966年颁发的《水工隧洞设计暂行规范》。各单位在试行过程中，如有意见，请告水利电力部成都勘测设计院和水利电力部水利水电规划设计院。
1985年3月12日 说 明 水利电力部规划设计管理局(79)水电规水字第7号文下达成都勘测设计院主持对水利电力部1966年颁发的《水工隧洞设计暂行规范》进行修订工作。根据国家建委(80)建发设字第8号文颁发的“工程建设标准规范的管理办法”的有关规定精神，以1966年暂行规范为基础，结合我国近年水工隧洞建设经验，搜集并借鉴国外先进技术。在广泛调查研究、专题总结的基础上，先后提出了规范讨论稿、初稿以及送审稿，召开了多次讨论会，最后由水利水电规划设计院审定，报水利电力部批准，现颁发试行。 参加本规范编写的单位及各单位的主要人员为： 主编单位：水电部成都勘测设计院——段乐斋、黄孟良、刘俊芳 参加编制单位：水电部西北勘测设计院——杨欣先 水电部东北勘测设计院——赵长海 水电部贵阳勘测设计院——郑 治 水电部天津勘测设计院——夏广逊 陕西省水电勘测设计院——马耀堂 水 利 水电科学研究院——张有天 清 华 大 学 水 利 系——张受天 陕 西 机械学院水利系——戴振霖 在本规范的编修过程中，得到了许多单位和专家的大力支持和帮助，提供了许多宝贵的资料、意见和具体建议，特致以谢意。
取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案
中国水利水电第五工程局有限公司取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案小井沟水利枢纽工程项目经理部二〇一四年五月九日取水洞洞身段混凝土衬砌施工方案1 工程概况取水口布置于左岸，观礼平台下面偏下游位置，取水洞横穿大坝，取水洞开挖为马蹄形,浇筑为圆形,洞身段衬砌后断面尺寸为直径2米的圆形,进口底板高程为396.10m，低于正常蓄水位32。
9m，出口底板高程395。
81m,取水隧洞纵坡为0。
1％.取水隧洞进洞桩号取0+000。
00,出口桩号取0+294。
44，洞身总长294m。
取水洞进口渐变段长度10m，衬砌厚度为0。
5m—0.3m;经过7.1m的直段后变为转弯段,转角52.43°，转弯段长度13.73m,转弯半径15m，衬砌厚度为0。
3m；其后为直段，直段长237。
37m，衬砌厚度为0。
3m；经过237.37m的直段后又变为弯段，转角为14。
37°，转弯段长度3。
76m，转弯半径15m,衬砌厚度为0.5m；其后为直段，直段长为18m，衬砌厚度为0。
5m;其后变为渐缩段，长度为4。
48m,衬砌厚度为0。
5m.取水洞洞身段围岩分类如下：取0+000.0~取0+010。
0为Ⅴ类围岩，取0+010.0~取0+80。
0为Ⅳ类围岩，取0+80。
0～取0+268.2为Ⅲ类围岩，取0+268.2～取0+294。
44为Ⅴ类围岩。
围岩分类依据《取水隧洞平面布置、纵剖面图》、《取水隧洞桩号取0+268。
20后平面布置、纵剖面图》及洞身段临时加强支护的《现场签证单》。
2 编制依据①《取水隧洞平面布置、纵剖面图》自小（施）DB—1-1②《取水隧洞结构图》自小（施)DB-1-2③《取水隧洞桩号取0+268。
20后平面布置、纵剖面图（1/2～2/2)》白图④《水工混凝土钢筋施工规范》(DL／T 5169—2002)⑤《水工建筑物止水带技术规范》（DLT5215—2005）⑥《水工混凝土施工规范》（DL／T 5144-2001)⑦《水工混凝土试验规程》(DL／T 5150—2001)⑧《四川省自贡市小井沟水利工程枢纽建筑及安装工程（含闸门制造）招标文件》3 取水洞洞身混凝土衬砌主要工程量取水洞洞身混凝土衬砌主要工程量见表3-1表3-1主要工程量表4 施工布置隧洞总长度约为294m,取水洞洞内衬砌的施工作业考虑由进口和出口两个作业面进行施工,取水洞进口往洞内147m为进口施工作业面,取水洞出口往洞内147m为出口施工作业面.4。
水工建筑物第六章水工隧洞
隧洞的路线选择关系到工程造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等方面。影响隧 洞线路选择的因素很多，如地质、地形、施工条件等。隧洞的线路选择主要考虑以下 几个方面的因素：
地质条件 地形条件
水流条件 施工条件
1．地质条件
隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬的地区，尽量避开不利的地 质构造，要尽量避开地下水位高、渗水严重的地段。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，对胶结紧密的厚岩层走向，其夹角不宜小于30°，对薄 层以及层间连接较弱，其夹角不小于45°。
3.水流条件
隧洞的进口应力求水流顺畅，减少水头损失。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。对于长隧洞，还应注意利用地形、 地质条件布置施工支洞、斜洞、竖井，增加总工作面，加快施工进度。
此外，洞线选择应满足枢纽总体布置和运行要求，避免在隧洞施工和运行中对其它建 筑物产生干扰。
无压隧洞的纵坡应根据水力计算加以确定，一般要求在任何运用情况下，纵坡均应大 于临界坡度。
3. 闸门位置布置
检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭。工作闸门用来调节流量和封闭孔 口，要求能
在动水中启闭。
无压洞的工作闸门布置在进口。为保证门后洞内无压流的流态，门后洞顶应高出洞内 水面一定高度，并向门后通气。
流速较低、通气良好的隧洞，要求水面以上净空不小于洞身断面面积的15%～25%，冲 击波波峰高不应超过城门洞形断面的直墙范围。在确定隧洞断面尺寸时，还应考虑到 洞内施工和检查维修等对最小尺寸的要求。
(2)有压隧洞的断面形式及尺寸
简析水利隧道衬砌施工技术
简析水利隧道衬砌施工技术隧道一般应衬砌，衬砌可采用整体式衬砌或复合式衬砌。
在IV类及以上围岩的隧道中，除洞口外，可采用锚喷衬砌;Vl类围岩也可采用喷浆防护。
对砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、工程地质条件、围岩类别、埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。
一、水利隧道衬砌施工一般规定1、套路隧道衬砌设计。
隧道洞口内应设置加强衬砌段，其长度以伸入洞内深埋段一般不宜小于lOm。
围岩较差段的衬砌，应向围岩较好段延伸5m以上。
偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上;设仰拱的隧道，路面下应以浆砌片石或混凝土回填;在软硬地层和衬砌结构类型变化处，应设置沉降缝。
2、隧道衬砌施工一般规定。
隧道衬砌施工时，其中线.标高、断面尺寸和净空大小均须符合隧道设计要求：模筑衬砌的模板放样时，允许将设计的衬砌轮廓线扩大5cm，确保衬砌不侵入隧道建筑限界。
整体式衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分界处.应设置沉降缝;衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置，在有地下水的隧道中，所有施工缝、沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理;施工中发现工程地质及水文地质情况与设计文件不符时，需进行变更设计时，应履行正式变更设计手续;凡属隐蔽工程.经质量检查验收合格后.方可进行隐蔽工程作业。
二、水利隧道衬砌施工工艺1、仰拱混凝土施工。
仰拱混凝土应在仰拱开挖后迅速灌注。
灌注仰拱混凝土之前应清扫开挖表面或喷混凝土表面，充分排除仰拱底部存有的积水。
仰拱多用小坍落度的混凝土，必须十分注意捣固。
特别是仰拱曲率大时，应使用模板灌注混凝土，以便充分捣固。
衬砌混凝土与仰拱混凝土的施工缝，应以能理想地传递仰拱轴力的适当方法施工，原则上应使接头面垂直于仰拱轴力方向。
在围岩条件恶劣，希望及早全断面闭合时，应缩短仰拱混凝土每次灌注长度，与下半断面同时开挖仰拱，迅速灌注仰拱混凝土。
在良好的围岩中全断面不急于闭合的情況下，也可以取不妨碍开挖面开挖作业的较长距离进行仰拱施工。
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/φ18@250
黑麋峰①引水隧洞下平段
Ⅱ２
4250
500
4.5
φ25@150
花岗岩。单层配筋
/φ16@250
k0=4.5～5.5 Mpa/mm
黑麋峰①引水隧洞下平段
Ⅲ１
4250
500
4.5
φ28@150
花岗岩。单层配筋
/φ18@250
k0=4.5～5.5 Mpa/mm
Ⅴ
7550
1500
0.763
φ36@100
k0=0.65Mpa/mm E=750Mpa
+φ36@100/
九级滩页岩
φ18@313～267
黑麋峰①引水隧洞上平段
Ⅱ
4250
500
0.6
φ22@200
k0=4.5～5.5 Mpa/mm
２
/φ16@250黑麋峰①引水隧来自上平段Ⅲ１4250
500
0.6
φ28@200
Ⅱ
4750
800
>0.88
2*φ32@200/
双层配筋。分布筋间距约为170mm～190mm。
φ16@20
构皮滩引水上平段构皮滩引水竖井段
Ⅱ
4750
800
>1.9
2*φ36@150/
双层配筋。分布筋间距约为170mm～190mm。
φ25@150
广蓄一期下斜井
Ⅳ
4250
600
6.3
2*9φ32/m
断层通过处，以有限元计算成果为依据进行配筋。双层配筋
K0=1.5 Mpa/mm
/φ30@105
广蓄一期下平洞
Ⅱ
4000
600
7.24
φ30@125/
上游调压井最高涌浪834.4m，蜗壳处最大水头761.1m，单层配筋
K0=8.5Mpa/mm
/φ16@250
龙滩④引水隧洞下平段
Ⅲ１
5000
600
1.82
φ28@200
内水压力为净水头、单层配筋
/φ16@250
龙滩⑤引水隧洞下平段
Ⅱ２
5000
600
1.82
φ28@200
内水压力为净水头、单层配筋
/φ16@250
龙滩①尾水
隧洞
Ⅱ２、Ⅲ１
10500
800
0.6
φ28@200
内水压力为净水头、双层配筋
单层配筋
（地质条件中下）
～2.5
φ1@200
k0单位为Mpa/mm
鲁布革引水隧洞Ⅲ型
kk0=2.5
4000
400
0.7
φ19@200/
单层配筋
（地质条件中上）
～4.0
φ13@200
鲁布革引水隧洞Ⅳ型
kk0>4.0
4000
400
0.7
素混凝土
不配钢筋
（地质条件较好）
广蓄一期尾水洞
Ⅲ
4500
400
1.12
+28@200
/φ16@250
乌江尾水隧洞
Ⅲ
7550
1000
0.763
φ32@200
k0=4Mpa/mm E=12500Mpa
+φ32@200/
φ18@300
乌江尾水隧洞
Ⅳ
7550
1500
0.763
φ36@100
k0=1.6Mpa/mm E=3500Mpa
+φ36@100/
φ18@313～267
乌江尾水隧洞
φ16@150
映秀湾引水隧洞
K0=1Mpa/mm
4000
1000
0.215
不详
双层配筋
映秀湾引水隧洞
K0=2.5Mpa/mm
4000
1000
0.215
不详
单层配筋
构皮滩引水上平段
Ⅱ
4750
800
>0.6
2*φ28@200/
双层配筋。分布筋间距约为170mm～190mm。
φ12@20
构皮滩引水上平段构皮滩引水上弯段
表6.7.4-1国内水工隧洞衬砌厚度汇总表
工程名称
围岩类别
隧洞内半径R
衬砌厚度δ
内水压力P0
配筋
备注
mm
mm
MPa
受力/分布
龙滩④引水隧洞下弯段
Ⅲ２
5000
600
1.82
φ32@200/
龙滩引水与尾水均为砂岩与泥板岩互层
φ22@250
龙滩④引水隧洞下平段
Ⅳ２
5000
600
1.82
φ36@167
内水压力为净水头、单层配筋
黑麋峰①引水隧洞下平段
Ⅴ２
4250
800
4.5
φ28@100+φ28@100
花岗岩。断层带。双层配筋。
/φ18@250
k0<0.2 Mpa/mm
工程名称
围岩类别
隧洞内半径
衬砌厚度
内水压力
配筋
备注
或K0值
mm
mm
MPa
受力/分布
（Mpa/mm）
鲁布革引水隧洞Ⅱ型
kk0=1.0
4000
400
0.7
φ25@200/
φ20@200/
单层配筋
K0=４.5
φ12@300
广蓄一期中平洞
Ⅱ
4250
600
4.3
φ25@125/
上游调压井最高涌浪834.4m，蜗壳处最大水头761.1m，单层配筋
K0=8.5
φ16@150
广蓄一期中平洞
Ⅳ
4250
600
4.3
φ32@100/
断层通过处，以有限元计算成果为依据进行配筋。
K0=1.5 Mpa/mm