水工隧洞堵头设计探讨
浅谈压力隧洞结构设计的几点体会
浅谈压力隧洞结构设计的几点体会摘要：目前水工隧洞结构设计仍处于半经验半理论阶段，还有许多问题需要通过工程实践与理论研究作深入探讨。
本文论述了水工压力隧洞最小覆盖厚度、外水荷载、钢筋混凝土衬砌轴向裂缝与限裂设计、等涉及水工压力隧洞结构设计的问题。
以促进水工压力隧洞结构设计理论的不断进步和发展。
关键词：水工压力隧洞；衬砌；内水压力；外水荷载1水工压力隧洞最小覆盖厚度1.1抗抬准则水工压力隧洞结构设计的核心问题之一，是研究分析如何使隧洞衬砌与围岩密切接触，联合工作，共同承载，并计算分析衬砌与围岩相脱离可能产生的不利后果。
围岩质量良好的不衬砌水工压力隧洞，内水压力直接作用于围岩，要使隧洞围岩不失稳，且不因渗水过大而影响隧洞结构安全，必须使隧洞上覆岩体厚度大于最小覆盖厚度，以达到必要的满足抗抬要求的初始应力条件。
对混凝土或钢筋混凝土衬砌压力隧洞，一般应考虑衬砌对内水压力的消减，计算作用于围岩洞壁上的内压力，进行围岩最小覆盖厚度验算。
依据挪威抗抬准则，分别给出如下洞身垂直向、侧向岩体覆盖厚度计算公式（见附图）：（1）式中：hl—沿洞室围岩径向岩体覆盖厚度；Cl—水平方向岩体厚度；γω—水的容重；γd—岩体容重；H—洞轴线埋深；β—山坡最小岩体覆盖面坡角；F—经验安全系数。
1.2水力劈裂准则与最小主应力准则隧洞开挖后，总存在与洞室周边围岩相交的节理、裂隙，若在内水压力的作用下，裂隙法向应力变为拉应力，裂隙将张开，即产生水力劈裂。
因此，隧洞上覆围岩最小覆盖厚度尚应满足围岩产生的初始法向压应力应大于内水压力产生的法向拉应力要求，即满足水力劈裂准则。
水力劈裂准则力学概念清晰，但由于围岩节理、裂隙的随机性，要分析计算每条与洞室周边正交的裂隙初始法向应力，在工程实际中是不可能的。
针对水力劈裂准则的上述缺陷，挪威德隆汉姆大学提出了更合理、更通用的最小主应力准则，即隧洞充水运行后的内水压力应小于围岩二次应力场中的最小主应力，即（2）式中：σ2min—隧洞围岩二次应力场中的最小主应力；其它符号意义同前。
东风电站引水隧洞施工支洞布置和堵头设计
东风电站引水隧洞采用传统的钻爆法开挖 。 根据施工总进度安排 、国内隧洞施工水平 、引水
隧洞地 形、地质 条件及建筑 物的设计情况等 因
素 ，拟定在 引水 隧洞设 置 ４条支 洞、９个 工 作
面。
设计的重要 内容 ，是保证工期的重要因素。施工 支洞布置应根据地形地质条件 、施工方法及机械
维普资讯
２０ ． ｏ５ ０７ Ｎ ．
四 川 水 利
・ｌ ７・
东风 电站 引水 隧 洞 施 工支 洞布 置 和 堵 头 设计
罗 铭
（ 四川省水利水 电勘测设 计研 究院 ，成都 ，６ ０ ７ ） １０ ２
【 摘 要】引水隧洞一般是长隧洞引水式电站施工控制工期的关键性项 目，其施工支洞布置决定了引水隧洞的
伸至引水隧洞出 口，作为引水隧洞出口工作面的
６ 施 工支 洞 。
维普资讯
・
１ ８。
罗 铭 ：东风 电站 引水 隧洞施 工支洞布置和堵 头设计
２ ０ ． ． ０ ７ Ｎｏ ５
根据工期要求 ，并结合地形地质条件、支洞 工程量等综合考虑 ，布设 了 １、２ 、３ 、４ 、６
（ ）平洞支洞轴线 与主洞轴线交 角不 宜小 ７
于４。 Ｏ ，且 应在 交叉 口设置 不小 于 ２ ｍ 的平段 ； ０ （ ）应 满 足 开 挖 施 工 进 度 和 通 风 排 烟 的 需 ８
要。
２２ 施 工 支洞 布置 设计方 案 ．
２ 施 工 支 洞 布 置
引水隧洞是控制工期的关键项 目。因此 ，施
支洞 间距 不宜 超过 ３ ｍ； ｋ
（ ）地 形 、地 质条 件 允许 时 ，洞线 宜短 ， ２
中小型水电工程导流隧洞堵头封堵措施探讨
施 工准 备 一 进 口叠 梁 闸 门下 闸 及砼 浇 筑 一 导流 洞 出 口围 堰 外侧 排 水 一 引水 钢 管 埋设 和 粘土 围堰 施工 一 堵 头砼 施 工 一 固结 灌浆 施 工一 回填及 接缝 灌浆 施 工一 帷幕 灌浆 施工 。 自２ ０ １ ２年 １ ２ 月３ １日成 功 实现 下 闸蓄水 后 ， 随 即开 始堵 头 施工 的准备 工作 ， 于２ ０ １ ３ 年１ 月１ ３日完成 堵头 的混 凝土 浇筑 ， １ 月２ ５日全 面完 成所 有 的设计 任 务 。
３导流隧洞堵头施工方案
根 据堵 头设 计 要求 ， 结 合 工程 实 际 ，自 ２ ０ １ ２ 年１ Ｏ月 ２ ３日 开始 ， 多 次 开展 了导流 洞 下 闸封 堵 施 工方 案 的专题 讨 论 会 ， 参 与人 员 有项 目业 主 、设计 、监 理及 施工 单位 相关 人 员等 。其 中 ， 结 合 工程 施 工 实 际 ， 进一 步 完 善 了封 堵 施 工措 施 。原 计 划永 久
４ ． ２ 模板施 工 导 流洞 堵 头 砼浇 筑 模 板 约 １ ０ ０ ｍ ， 上 游侧 采 用 钢 管 搭 建支 撑排 架 管 ，由于 导流 洞封 堵 后 堵 头上 游侧 模 板 无法 拆 除 ， 故 上
装机 容量 ２ Ｏ Ｍ ｗ ， 年平均 发 电量 ０ ． ７亿 ｋ Ｗ ｈ 。 导 流 洞 进 口 设 临 时 封 堵 预 制 混 凝 土 叠 梁 门 ，轴 线 桩 号 ０ ＋ １ ５ １ ． ５ ０ － ０ ＋ １ ６ ６ ． ５ Ｏ段 设长 １ ５ ｍ的永 久封 堵 混凝 土堵 头 。导 流 隧洞 断 面 型式采 用城 门洞 型 ， 隧洞 开挖 净 高 ７ ． ５ ３ ｍ ， 底宽 ７ ｍ ，
关于水电站引水导流洞封堵施工技术研究
关于水电站引水导流洞封堵施工技术研究随着我国经济的快速发展，能源需求日益增长。
水电站的建设已成为满足我国能源需求的重要方式。
而在水电站建设过程中，引水导流洞的施工是一个重要的环节。
引水导流洞是为了连接河流和水库，让水流从水库进入水电站之用。
但在水电站建成并运行之后，为了保证水电站的正常运行和安全，许多引水导流洞需要进行封堵。
因此，研究水电站引水导流洞封堵施工技术是十分必要的。
一、引水导流洞封堵的需求水电站建成后，原本用于引水的导流洞需要进行封堵，这是因为封堵可以保证水电站的安全稳定运行。
引水导流洞的封堵可以减少水库内的淤泥量，防止淤泥对引水口的堵塞，从而保证水库的供水能力和蓄水能力。
同时，可以有效控制洪水，防止洪水对水库和下游产生影响。
封堵也可以提高水库的调节能力，保证电力系统的供电安全。
所以，引水导流洞封堵的施工技术研究具有重要的意义。
二、引水导流洞封堵的方法引水导流洞封堵的方法有很多种，比较常见的是混凝土封堵和堵漏板封堵。
混凝土封堵主要是利用混凝土封住洞口，堵漏板封堵则是利用钢板封锁洞口。
不同的封堵方式具有各自的特点和适用范围。
1. 混凝土封堵混凝土封堵是目前应用最广的一种封堵方式，它可以适用于多数规模的引水导流洞。
在混凝土封堵的实施中，首先需要进行深度开挖和加固工作，并在洞口处设置钢筋混凝土框架，来保证封堵的牢固性。
然后，进行混凝土浇筑，最后进行养护，以确保混凝土强度。
2. 堵漏板封堵堵漏板封堵是一种比较新型的封堵方法，它适用于不规则洞口和大小不一的引水导流洞。
这种封堵方式是利用钢板封锁洞口，通过加压挤进密封填充物，使钢板和水泥粘合，来达到封堵的目的。
这种封堵方式的优点是施工周期短，对现场的影响较小，适用范围广。
三、引水导流洞封堵的施工技术封堵引水导流洞需要考虑很多因素，如洞壁结构、流体力学效应、应力分布等。
因此，在施工过程中，采取科学的方法和合理的技术，可以极大地提高施工效率，保证封堵的质量。
水工隧洞封堵体设计施工
水工隧洞封堵体设计与施工[摘要]水工隧洞的封堵体是维系水工建筑物安全稳定的重要组成部分，本文对封堵体的传统计算方法与现有计算方法进行比对分析，并对后续的防渗、温控、灌浆方法进行了介绍，对水工隧洞封堵体的设计与施工有一定的指导意义。
[关键词]水工隧洞封堵混凝土设计温控中图分类号：tv314 文献标识码：b 文章编号：1009-914x（2013）16-0151-02在水利工程建设过程中，往往会形成很多将要被废弃的水工隧洞（如一般的导流隧洞、地质探洞、施工支洞等）和将要被改建的水工隧洞（如与泄洪洞、引水发电洞、放空洞、引水灌溉隧洞等结合的导流隧洞等）。
在它们完成自己的使命后，一般需要进行封堵处理，封堵体将成为水工建筑物的重要组成部分，同围岩或混凝土共同承担内水压力，对水工建筑物的稳定安全运行起到至关重要的作用。
1 设计依据和原则1984年颁布的sd134-84《水工隧洞设计规范》（试行）中尚未明确封堵体设计的具体要求，封堵体的设计基本按照经验公式进行计算。
后颁布的新规范sl279-2002对此作出了修订，对水工建筑物封堵体的设计提出了明确要求：“封堵体的位置应根据围岩的工程地质和水文地质条件、已有的支护和衬砌情况、相邻建筑物的布置和运行要求综合分析决定；封堵体的体型和长度应根据承受水压力的大小、地质条件、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。
”结合工程实际情况，一般水工隧洞封堵体设计的主要原则和假定条件如下：①封堵体属于大坝整体的一部分，充当围岩作用的封堵体应与所在主洞的建筑物设计等级保持一致；②封堵体应安全可靠，稳定性和抗渗性必须满足工程使用要求和当地抗震要求，导流洞的封堵体应与大坝的防渗帷幕连接成整体；③水压力（必要时可计入浮托力）是作用于封堵体上的唯一外荷载；④封堵体是水头荷载沿周界产生静剪力的刚性体，剪应力沿周边均匀分布；⑤堵头混凝土的抗压强度完全满足要求，只作抗滑稳定计算；⑥工程实际存在的地应力、灌浆压力、洞周的凹凸不平形成嵌槽剪力等作为安全储备，不参与计算；⑦封堵体设计应考虑到施工技术水平、建筑材料和施工环境等因素的影响；⑧封堵体设计还应考虑内水压力、围岩的爆破松动范围、施工工期等要求。
水利工程中导流洞封堵设计和施工技术论文
水利工程中导流洞封堵设计和施工技术论文水利工程中导流洞封堵设计和施工技术论文在我国水利工程建设中，导流洞的封堵是工程中比较重要的部分。
导流洞的封堵设计与施工的情况影响着整个水利工程的质量，并且对水利工程的发电效率也有着极大的影响。
导流洞封堵设计包括两个方面，即进口封闭设计和洞内堵塞体设计。
而导流洞的封堵施工主要是根据设计进行的，施工技术的好坏直接影响着工程的质量。
一、水利工程概况该水利工程的导流洞总长度为620米，洞身高度是6。
9米，洞的宽度是6。
2米。
该导流洞主要用于水利工程的蓄水，在蓄水前，对导流洞进行封堵。
导流洞与泄洪洞连接起来，在必要的时候，不仅起到蓄水发电的'功能，也可实现泄洪的功能。
二、导流洞封堵的设计导流洞封堵体的设计包括两个方面，即进口封闭设计和洞内堵塞体设计。
对该水利工程的导流洞封堵设计必须要结合该工程的实际情况，要保证封堵体的稳定性及防渗性，根据该工程所在的地理位置及环境气候因素进行设计，在保证工程质量的前提下，设计要尽可能地降低施工费用，简化施工程序。
根据导流洞的基本情况，对工程进行支洞布置，支洞的总长度为128。
68米，高为6米，宽为7。
9米。
为了保证工程质量，根据本地的地形地貌及土层情况，选择拱形堵头。
堵头是封堵体工程中的重点，它要承担自身重力和摩擦力，因此必须要保证堵头的质量。
在材料选取中，要选取强度较高的混凝土，如C20，并在内放置钢管，然后对堵头进行灌浆施工，以提高堵头的承受力和安全系数。
对堵头的灌浆施工包括导流洞顶部、接触、围岩固结这三个方面。
在封堵体设计的过程中，除了对封堵体工程设计，还应当设计观测项目，尤其是对温度的观测。
需要在堵头混凝土中埋入温度计，对温度进行实时监测。
一般而言，封堵施工主要在冬天进行，因此在设计中要考虑封堵中的温度和保温。
混凝土的浇筑温度可以控制在5℃~10℃之间。
三、导流洞封堵的施工技术根据设计对该水利工程的导流洞封堵进行施工。
探究水利工程中导流洞封堵设计与施工技术
探究水利工程中导流洞封堵设计与施工技术摘要：水利工程中，导流洞封堵技术有着至关重要的地位，水利工程的进度与质量完全取决于导流洞封堵施工的好坏。
本文以贵州省某水利工程为例，对水利工程中导流洞封堵设计进行分析，并对其施工技术进行相关研究，仅供参考。
关键词：水利工程；导流洞；封堵设计前言导流洞封堵作为水利工程建设中的重要组成部分，不仅对整个水利工程的施工效率起到决定性作用，还会影响到水电站的发电情况。
在水利工程中，导流洞封堵设计的质量情况必须得到相应的重视，切实提高水利工程的施工质量。
1水利工程概况1.1水利枢纽工程的具体信息水利工程由溢洪道、泄洪洞、拦河面板坝、发电洞以及电站五部分组成，该水利工程建筑等级为小型2级，导流洞长度长度为598米，水利工程水库的正常水位为550米，泄洪洞以龙抬头的形式呈现，隧洞的切面类型为城门洞形，洞高5.9米，宽度为5.2米。
该导流洞主要用于水利工程的蓄水，在蓄水前封堵导流洞，导流洞与泄洪洞相贯通。
在关键时期，既可以蓄水发电，又能实现泄洪的功能[1]。
1.2工程的支洞布设该水利工程考虑到地形、施工周期等多方面因素，根据导流洞洞线特性，最终选用导流洞洞线右侧部位采取施工，布设支洞，支洞高5米、宽7米，总长度为105.5米。
2导流洞的封堵设计过程2.1设计类型导流洞堵体有两种设计类型，分为洞内堵塞体设计与进口封闭设计。
水利工程的导流洞封堵必须以现场施工的实际情况为基础来设计，堵体不仅要拥有良好的稳定性，还要具备一定防渗性，在设计前应对当前施工地域的气象条件以及地理位置做出详细分析，在保证施工质量的前提下，尽可能的降低成本，施工程序化繁为简。
2.2设计条件设计条件主要有三个方面，分为地质条件、堵头型式以及设计基础，地质条件相对应导流洞封堵洞身的岩石特性为泥质砂岩，常见厚层状与块状结构，3类围岩为洞身岩体主体。
堵头型式共有四种型式、分别为拱形、瓶塞型、柱型以及截锥型。
最后一种的设计基础是通过水利工程的实际状态，为3级导流建筑物，在库盆内施工支洞，以达到相关设计标准。
“龙抬头”型导流输水隧洞中导流洞封堵体设计方法探讨
外部渗水 灌浆 水压力 压力
√
√
地震 荷载
√
1.3 封堵体体型选择 封堵体的体型设计应根据水头、断面形状及施工等因素
综合考虑后确定，目前封堵体形状主要有柱状，楔形及板壳 形，其中柱状、楔形形状结构简单，施工方便、快速，施工 工期短，在水工隧洞中使用较广泛，板壳形尽管在工程量较 柱状、楔形省，同时结构承载能力较好，但施工程序复杂， 工程质量难以保证 [3]，如果施工不好，将起不到封堵作用， 故一般不选择使用。本文经综合考虑后选择柱状封堵体结构 形式，考虑到外水压力较大，应增加封堵体长度。
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第3期 2020 年 3 期
陕西水利 Shaanxi Water Resources
No.3 March，2020
表 1 封堵体荷载情况表
荷载 有利荷载 不利荷载
围岩 压力
√
水压力 √
自重 √
算时根据工程经验，水头较大时相应取大值以保证安全；方
法（2）只考虑水头，未考虑断面影响因素，计算时若断面较小，
前面系数应取较小值为合理；方法（3）尽管考虑了水头和
断面因素，但工程经验表明，在高水头时，封堵体长度计算
偏于安全。
（4）电力版《水工隧洞设计规范》（DL 5195-2004）
中采用结构力学方法，封堵体长度由抗滑稳定公式计算，计
当隧洞为非圆形时，换算直径 D 为（4A/π）（1/2）。
以上三种方法均为半经验或工程经验公式，在封堵体长
度计算时未全面考虑封堵体的影响因素，在计算结果上相差
大，其中方法（1）只考虑洞泾大小，未考虑水头的影响因素，
设计中若水头较小而设计断面较大时，计算结果偏大，相反
对导流洞的封堵方案的探究
对导流洞的封堵方案的探究摘要：导流隧洞封堵水库下闸蓄水是水利枢纽工程建设的一个重要里程碑，该文结合水电站导流洞封堵施工和堵头射流漏水处理，对大坝汛期下闸蓄水时的导流洞封堵施工，特别是导流洞进口门楣的结构设计及加固工作、堵头赶工堵漏应急措施及堵头漏水的处理方案等方面谈几点认识，供参考。
关键词：导流洞；封堵；进口门楣；施工措施导流洞是在水电工程建设中，导流或分流正在施工的江河里的水流，以保证基坑正常施工的水工隧洞，通常是临时工程，当其失去使用功能后，都要进行封堵或封堵改造。
所以导流洞的封堵是工程建设的一个重要里程碑，它标志着工程即将发挥效益。
评估导流洞封堵施工的安全性很有必要。
一些工程因为进口门楣垮塌，一些工程因为进口围岩衬砌漏水或水封漏水太大，一些工程因为围堰准备工作不充分而导致河水倒灌进洞，都给堵头混凝土施工带来很大的困难，且处理时间长，损失大。
设计是否最优，封堵工作能否顺利、及时地完成，对整个后期的工程进度和工程能否及时发挥效益有着极其重要的意义。
1 问题的提出水利工程施工条件众所周知是极其复杂的，影响因素有很多。
导流洞是在水电工程建设中，导流或分流正在施工的江河里的水流，以保证基坑正常施工的水工隧洞，通常是临时工程，当其失去使用功能后，都要进行封堵或封堵改造。
在水利工程中导流措施的运用得当与否，对水利工程的工期和建设工程投资的影响更为突出。
所以导流洞的封堵是工程建设的一个重要里程碑，它标志着工程即将发挥效益。
导流洞封堵工程一般在相应水工建筑物完工后进行，如：大坝挡水、溢流建筑物完成、满足工程蓄水验收条件、引水隧洞具备引水发电条件后，即进行导流隧洞的封堵工作。
水利水电工程导流洞封堵在常规情况下，是利用导流洞洞口前端预先设置的闸门，下闸挡水，然后从导流洞的出口搭设栈桥进洞，进行堵头的混凝土封堵浇筑。
坝前来水较大时，水库蓄至大坝放空孔后，由放空孔泄水，但在小型水电工程工地上，由于设计不周或其他某种施工原因，也会出现特殊情况。
水工隧洞封堵体的设计及施工
水工隧洞封堵体的设计及施工部分。
本文笔者结合自己多年来的研究和实际工作经验，主要对水工隧洞封堵体的设计及施工进行了分析，供相关人员参考。
关键字】水工隧洞；封堵体；设计；施工1、水工隧洞封堵体的设计1.1 封堵体的位置对于水工隧洞封堵体的位置确定，应该结合围岩工程的地质以及相应的水文情况，同时还要考虑已有的支护以及衬砌情况进行确定。
我们根据封堵体所处的不同的位置，可以将封堵体分成支洞封堵以及主洞封堵两种。
（1）支洞封堵体的位置。
进行支洞封堵体的位置确定，选择的余地一般比较大，但是，我们在进行支洞封堵的设计时必须要注意以下几个问题。
首先是支洞和主洞的交叉口处不能出现较大的软弱夹层或者是破碎带。
其次就是尽量不要将支洞的封堵体设计成永久性的建筑物。
（2）主洞封堵体的布置。
在进行主洞封堵体的设置时，我们应该注意以下几个问题。
首先要考虑地质条件，应该尽可能的将主洞的封堵体设置在地质条件较好的地方。
其次是如何布置大坝防渗帷幕，如果该帷幕比较深，同时还同主洞交叉时，应该将主洞封堵体设置在大坝的帷幕线上，如果帷幕的深度和隧洞间隔较远时，就比较随意，但是，最好将其布置在上游位置。
再次是是否要进行后期改建。
如果导流隧洞同其他的隧洞出现结合，那么应该将封堵体尽可能的同永久性建筑物相结合设置。
1.2 封堵体的体型选择分析在进行封堵体的体型选择时，我们应该结合封堵体具体承受的水压力、施工的具体方法、封堵的材料以及相应的地质条件等条件进行，必须要保证安全，在这个前提下实现最大限度的超载能力。
在进行体型的选择时，应注意以下问题。
（1）水头。
对于中高水头的水工隧洞一般选择瓶塞式封堵体，具有较高超载能力，对于第水头的隧洞一般选择等截面柱状的封堵体。
（2）断面。
方圆形的断面隧洞最好选择瓶塞式封堵体，有利于其进行混凝土的浇筑和灌浆，圆形的隧洞最好选择等截面柱状封堵体，有利于施工。
（3）施工。
隧洞施工的工期较短，因此应该选择体型较为简单的封堵体进行。