隧洞施工技术
隧洞工程施工安全技术规程
隧洞工程施工安全技术规程一、施工前的准备工作1.隧洞工程施工前，需进行综合勘察，确定地质条件和地下水情况，为施工提供参考依据。
2.制定完善的施工方案，包括施工方法、施工程序、安全措施等内容，保障施工过程的顺利进行。
3.对施工人员进行必要的培训和教育，提高他们的安全意识和技能水平。
4.按照相关规定，配备必要的施工设备和器材，以确保施工作业的顺利进行。
5.建立健全的安全管理体系，包括安全检查、安全会议、安全奖惩等制度，提高施工现场的安全管理水平。
二、隧洞施工安全管理1.严格执行施工许可证制度，确保施工单位具备从事隧洞工程的资质和能力。
2.建立健全的施工组织管理机构，明确各岗位责任，确保安全责任的落实。
3.制定详细的隧洞施工安全管理制度，包括施工安全教育、安全技术措施、施工作业图纸、应急预案等内容，为施工提供安全保障。
4.定期进行施工现场的安全检查，发现问题及时整改，确保施工作业的安全进行。
5.组织进行安全培训和演练，提高施工人员对安全管理的重视和理解，提高应急处理的能力和水平。
6.加强对施工现场作业的监督和管理，发现违规行为及时制止，确保施工作业的安全进行。
7.建立安全事故报告和调查处理制度，及时报告事故，开展事故调查和责任追究，避免事故再次发生。
8.积极开展安全文化建设，提高施工人员对安全的认识和重视程度，促进安全管理水平的不断提升。
三、隧洞施工的安全技术措施1.地质灾害防治措施：根据隧洞所经地质条件，采取相应的地质灾害防治措施，加固坍方易发地段，保证施工安全。
2.通风和排水设施：隧洞进入施工阶段后，应随时保持通风和排水设施的畅通，确保施工现场空气流通和地下水的排除。
3.爆破施工工艺：在进行隧洞爆破作业时，需严格遵守炸药使用规定和安全操作流程，确保爆破作业的安全进行。
4.支护及掌子面管理：在隧洞掌子面进行施工时，要根据地质条件和掌子面稳定性进行支护，确保隧洞的施工安全。
5.施工设备和机具安全：使用施工设备和机具时，要进行定期检查和维护，确保设备的正常运行，避免意外故障。
水利工程隧洞施工技术处理措施
水利工程隧洞施工技术处理措施水利工程隧洞施工是开挖建成的封闭式输水或者泄洪通道，属于非露天作业，非常容易受到外界施工环境以及地质构造的影响，施工难度相对较大，而且施工质量控制力度薄弱，风险系数高。
因此，必须要做好隧洞施工质量控制，采用科学合理的施工技术，降低风险事故发生概率。
对水利工程隧洞施工技术及处理措施展开分析。
1暗挖与石方施工水利工程隧洞施工想要提升整体的施工质量，就必须把握好暗挖施工和石方施工，同时对各个工序进行综合系统性的把控。
1.1暗挖施工在隧洞施工过程中，必须要先开挖出一定的空间然后才能够进行衬砌。
在采用暗挖的方式进行隧洞开挖时，必须要结合隧洞周边地质情况、地形条件、预埋深度等具体内容。
虽然，我国现阶段浅埋暗挖法隧道施工技术已经相对成熟，但是由于隧洞施工水文地质条件复杂具有很多不确定因素，导致在实际工程施工过程中出现意外，因此，必须对其深入研究。
目前，我国应用最为普遍的暗挖施工方法主要有：全断面开挖法、台阶开挖法、单双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法以及中洞、侧洞、柱洞、洞桩法等。
相关施工工作者需要根据隧洞周边环境、隧洞本身状况以及工程需求等，综合判断选用不同的暗挖施工方法，以确保隧洞的施工质量。
1.2石方施工隧洞爆破施工以前，必须根据实际隧洞工程地质资料进行论证以及爆破试验。
为了提高爆破效果在炸药品种的选择上，选择必须与地质性质以及围岩岩性相符合的炸药。
然后，在通过爆破试验选择合理的爆破数据、参数;其次，根据围岩岩性确定隧洞爆破周边的眼间距、抵抗线、堵塞长度、不偶合装药结构以及起爆顺序等具体数据，尤其是各个主爆孔的掏槽眼爆破数据，保证爆破眼残留率硬岩在百分之八十以上，中硬岩达到百分之六十以上。
同时，在隧洞端面上设置临时监控面，进一步保证整个爆破效果的精准度，有效减少爆破过程中对隧洞周围衬砌围岩的破坏，确保围岩的完整与稳定性。
此外，爆破过程分段进行，当完成一段爆破施工之后，要及时进行欠挖修整和钢拱架喷锚支护工作。
隧洞施工缝技术要点总结
隧洞施工缝技术要点总结引洮供水一期工程，总干渠6#隧洞龚家寨标段隧洞洞身砼浇筑采用钢模台车支护，台车设计长10m，存在较多的环向施工缝。
施工缝中橡胶止水带属于结构永久部分，在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采用可靠的固定措施，避免在砼振捣及浇筑时发生位移，保证在砼中的正确位置达到设计图纸要求。
本文根据施工现场经验进行了总结，为同类项目施工提供指导意见。
隧洞；施工缝；技术；总结一、工程概况及止水设计（一）工程概况引洮供水一期工程位于甘肃省中部，水源为位于甘肃省卓尼县境内的洮河九甸峡水利枢纽。
总干渠工程规模为大（2）型，主要建筑物为Ⅱ等工程。
引洮供水一期工程6＃隧洞龚家寨标段桩号范围36+000～39＋900，标段全长3900m，横断面型式为类马蹄形，成型断面尺寸4.72×4.93m（B×H），设计引水流量32m3/s，加大流量36m3/s，设计纵坡1/1500。
（二）设计衬砌类型及止水设计隧洞衬砌类型：根据设计图纸要求，隧洞采用C20钢筋混凝土衬砌。
根据地质围岩类型不同，采用不同的衬砌断面形式，Ⅲ-1型混凝土衬砌厚度40cm；Ⅲ-2型混凝土衬砌厚度25cm；Ⅲ-3型混凝土衬砌厚度30cm；Ⅲ-4型混凝土衬砌厚度35cm。
本标段Ⅲ-3型衬砌断面总长2790m，Ⅲ-4型衬砌断面总长1110m。
隧洞混凝土浇筑按先浇筑底板带30cm小边墙，后浇筑洞身段的施工作业顺序。
底板无模浇筑、小边墙定型模板浇筑、洞身钢模台车浇筑。
底板及小边墙、洞身按10m跨跳仓浇筑。
环向结构缝设计：在隧洞迎水面12cm处设置“652”橡胶止水带，规格尺寸为280×10×R14×Ф12mm。
聚乙烯低密闭孔泡沫板填内侧缝，锯沫水泥砂浆填迎水面外侧缝。
结构缝缝宽20mm。
纵向施工缝设计：30cm小边墙和墙身砼浇筑接触处，设纵向施工缝，止水采用2mm厚镀锌铁皮，加工成“{”形状，两翼卷边并各伸入混凝土10cm。
隧洞施工方案及施工方法
隧洞工程施工方案及施工方法一、隧洞施工方案1.在施工中，由于竖井深度较深，针对不同的地质情况，采用不同的施工方法：Ⅱ类围岩采用井圈背板常规施工法，设临时锁口，风镐开挖，短进尺，弱爆破，先护后挖，支撑紧跟等综合治理措施，稳扎稳打，步步为营，安全开挖。
Ⅴ类围岩采用全断面分层向下钻爆法开挖。
喷射砼支护，人工安设大块可拆卸式（拼装式）钢模板衬砌井壁。
采用人工配合0.565m3长绳悬吊式抓岩机装碴，井口利用塔架安设卷扬机提升3m3双钩底部自卸式吊桶出碴。
ZLC-40装载机配合5t自卸汽车运至弃碴场。
1.洞口开挖石方开挖采用YT28型手风钻钻孔，梯段爆破开挖，预裂爆破。
在开挖之前首先把面层积水引向开挖区之外。
开挖施工自上而下分层开挖。
2.隧洞洞挖施工分上下两个台阶进行开挖，先开挖上台阶，待贯通后由内向外开挖下台阶，并由内向外施作衬砌。
隧洞开挖采用微振控制爆破技术，减少对围岩的扰动，利用YT－28手风钻钻孔，人工装药。
出渣方式为无轨运输，扒渣机装渣，自卸汽车运渣。
3.支护工程(1)明挖边坡锚杆施工方法洞脸边坡锚杆施工作业，采用搭设钢管脚手架和简易操作平台的方法进行。
钻孔采用TY-28型气腿钻，按设计孔位及角度钻进，孔径Φ42mm，达到设计孔深后，用高压风清孔；锚杆采用“先注浆后安插锚杆”的方法施工。
(2)洞口锁口支护洞口岩体卸荷松弛，完整性差，按Ⅴ类围岩进行支护，进洞开挖前洞口进行锁口支护。
支护方案如下：对洞口段拱部外侧面进行双排超前φ22锚杆支护，锚杆长4米，间距0.5m。
洞内20m段必要时设钢支撑加强支护。
(3)洞内锚喷施工采用Φ22锚杆，采用TY-28风钻钻孔。
喷砼施工采用湿喷工艺，根据围岩及设计要求进行挂网及系统锚杆喷砼支护。
喷砼支护施工所有喷砼料，由拌和站供料。
4.混凝土工程本工程混凝土均在拌和站集中搅拌，水平运输采用汽车罐。
混凝土衬砌采用定制钢模台车，用I18的槽钢焊成主体架，模板采用多块铰接。
砼采用泵送入模。
水利工程隧洞开挖施工技术措施
水利工程隧洞开挖施工技术措施摘要：水利工程建设中隧洞开挖作为主要施工环节，其施工质量直接关系到工程建设整体质量，需要做好研究分析工作，提高隧洞开挖质量。
文中以水利工程隧洞开挖为对象，分析隧洞开挖施工技术要点，给出做好施工技术质量控制的具体措施。
关键词：水利工程；隧洞开挖；技术控制隧洞开挖施工是水利工程得非常重要的内容，因此隧洞施工技术十分关键，应当与工程地质、地貌、水文等相适应。
全面考虑各种因素确定施工方案，制定标准、可行的技术方案，从各技术细节上确保施工保质保量地完成。
因此，有必要做好水利工程隧洞开挖施工技术控制的研究工作。
1 水利工程隧洞开挖施工技术特点1.1涉及范围广水利工程项目建设施工涉及的工作内容非常广泛，在具体开展工程项目施工管理工作时，不仅需要掌握水利行业专业管理知识，还要结合工程力学、工程地质学及自然科学等理论知识，多能够足以应对工程项目建设施工中的问题。
对于许多施工人员来说，现场施工作业的实施要满足大规模的工程项目建设要求，施工单位还要在前期投入较多成本，将质量控制与工程安全管理等相互结合，编制多个方面的工程建设方案，考虑各类影响因素，避免实际项目施工中产生不可控的问题。
管理人员就需要更多地考虑周围的居民，扩大施工管理质量控制范围，促使整体建设施工质量控制成效得到提升。
1.2具有不确定性工程项目建设施工管理中的不确定性主要在于水利工程建设施工场地的自然环境难以预测，施工人员在落实现场每一项工作时，还会受到自身工作能力和水平的限制，产生施工质量控制失误问题。
就当前的水利建设施工来说，不确定性特点主要表现在施工过程中可能产生的自然环境灾害。
部分水利工程建设施工场地容易引发山体滑坡、泥石流、地震或者台风等自然灾害，增大施工管理中的不确定性。
更重要的是，项目建设施工作业的开展还会受到工程项目设计难度高等因素的影响，并且管理人员的重视程度不足，也会在后期引发更多影响施工质量的因素，难以确保工程管理的稳定性和可靠性。
隧洞施工技术要求
1总则1.1本施工技术要求依据*************工程施工图及相关规程、规范进行编制，主要用于隧洞段工程的施工，其它次要及临时工程可以参照执行。
1.2施工应满足设计要求，施工单位在监理的监督下严格依据设计图纸施工，同时严格执行本施工技术要求和有关规范。
1.3施工单位应尽可能的搜集该工程的相关资料，结合施工场地条件编制施工组织设计，经监理审批同意后方可施工。
1.4枢纽工程区所修施工道路的道路排水及路面处理应有具体措施，以保证工程场内交通的畅通无阻。
1.5施工废水及泥浆应经适当处理后方可排入河道，施工场地不允许泥水漫浸。
做好施工期环保。
1.6工程完工后，由建设方工程管理局召集建设、监理、设计、施工方共同进行初验，不合格者由施工方返工，直至合格。
1.7施工中如发觉本要求和设计图纸有不妥之处，或遇到实际状况有特殊变更时，可提出建议或处理措施，并和设代或有关单位共同探讨解决。
1.8施工中若对设计和本要求有异议，应刚好通过施工单位的技术负责人向监理和设计单位提出建议或看法，但在未得到修改通知时，不得随意变更设计进行施工，否则产生的一切后果自负。
2测量放线2.1隧洞施工前，由设计单位向施工单位供应相关测量资料并进行技术交底。
2.2隧洞开工时，施工单位应对限制点进行复核，再对隧洞的轴线、里程、高程等作施工定线放样，相关单位依据规定必需进行复核，无误方可施工。
2.3洞外高程标识可依据须要埋设，但每个洞口旁边至少应有两个高程限制点。
2.4洞口旁边的限制点，应有利于施工放样及测设进、出口地形点。
隧洞限制座标点应延长埋点，以防施工中破坏。
2.5洞内施工导线点，宜50m左右选埋一点，施工导线必需留意校核，杜绝错误的发生。
2.6隧洞贯穿后，应刚好进行贯穿测量，对贯穿误差进行调整和支配，并将绘制的纵、横剖面图提交建设单位。
2.7其余应遵照《水利水电工程施工测量规范》（SL52—93）相关规定。
3开挖3.1说明本章规定适用于施工图纸中竖（斜）井和隧洞段的开挖。
隧洞工程施工安全技术规程
隧洞工程施工安全技术规程一、总则隧洞工程施工安全技术规程是为了加强隧洞工程施工安全管理，保障施工人员生命财产安全，确保工程质量、进度和投资效益，根据国家有关法律法规、标准规范和铁路建设实际情况而制定的。
本规程适用于新建、改建铁路隧洞工程施工。
二、术语1. 隧洞工程：指铁路、公路、水工等领域的隧道工程。
2. 施工安全：指在施工过程中，采取一系列措施，预防事故的发生，保障人员生命财产安全。
3. 安全生产：指在生产过程中，贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，实施安全生产管理。
三、施工准备1. 施工调查及现场规划：在施工前，对隧洞工程现场进行调查，了解地形地貌、地质条件、水文地质等信息，并根据调查结果制定施工组织设计、施工方案和安全措施。
2. 施工设备及材料：根据施工需要，准备相应的施工设备、材料和安全防护用品，并确保其质量符合国家有关标准。
3. 人员培训：对施工人员进行安全教育和技能培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。
四、施工安全技术要求1. 洞身开挖：按照设计要求进行洞身开挖，合理布置施工工序，确保开挖面稳定。
采用合理的开挖方法和支护措施，防止坍塌事故的发生。
2. 初期支护：在洞身开挖后，及时进行初期支护，控制围岩变形和松弛，确保施工安全。
3. 二次衬砌：在初期支护完成后，进行二次衬砌施工，提高隧洞结构的稳定性和耐久性。
4. 施工排水：在施工过程中，做好排水工作，防止水害事故的发生。
5. 通风照明：保证施工过程中的通风和照明，确保施工人员呼吸新鲜空气和视线良好。
6. 施工临时设施：合理设置施工临时设施，如临时道路、临时宿舍、临时食堂等，保障施工人员的生活和安全。
7. 施工机械设备：合理选择和使用施工机械设备，定期进行维护保养，防止机械设备故障引发安全事故。
8. 施工监测：对隧洞工程施工过程进行监测，及时掌握工程质量和施工安全情况，发现问题及时处理。
五、施工安全管理1. 安全生产责任制：明确各级管理人员和施工人员的安全生产责任，落实安全生产措施。
隧洞衬砌混凝土施工技术交底
隧洞衬砌混凝土施工技术交底一、施工准备二次衬砌采用全液压钢模衬砌台车施工，先墙后拱一次性浇注。
衬砌施工工艺流程见下图：首先进行施工准备工作：检查断面是否有欠挖，对欠挖部分凿除。
对各种机械、设备进行检查、检修，确保设备能在施工期间正常运转。
对上一循环接缝处的砼进行凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧砼接合良好。
二、钢筋施工①钢筋加工和运输：所有钢筋在加工场成型，自卸车运至施工现场。
②钢筋安装：所有结构钢筋采用人工绑扎，钢筋安装位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小及尺寸，均应符合施工详图及有关文件的规定。
钢筋保护层按施工详图要求布置与预留（单面焊10d，双面焊5d，绑扎35d，保护层厚度5cm）。
在多排钢筋之间，应用短钢筋支撑以保证位置准确，确保混凝土保护层厚度。
安装后的钢筋，应有足够的刚性和稳定性。
在钢筋架设完毕，未浇混凝土之前，须按照设计图纸进行详细检查，并作好检查记录。
在混凝土浇筑过程中，应安排值班人员经常检查钢筋架立位置，如发现变形应及时矫正，严禁为方便混凝土浇筑擅自移动或割除钢筋。
③钢筋接头：在加工厂中，钢筋的接头采用电弧焊（搭接焊、帮条焊等）；现场钢筋焊采用手工电弧焊（搭接）；直径在25mm以下的非受力钢筋接头则采用绑扎接头。
三、台车定位模板台车就位前先准确定出隧洞中线及断面标高，在测量时要考虑混凝土浇注时的变形量5cm。
衬砌台车就位前必须整修、打磨光洁，涂刷脱模剂，以便脱模。
衬砌台车就位后进行测量控制，灌筑前进行复核。
台车下部支垫稳固，上部及两侧面用丝杠支撑牢固，防止晃动、变形。
按衬砌断面尺寸加工安装堵头模板，封堵端部混凝土。
安装模板时注意安设止水带、泡沫板及预留孔洞的位置。
回填灌浆管顶拱120o范围设置，间、排距2.5m,深入围岩50mm以上。
四、止水带、泡沫板施工每10m一跨，设伸缩缝，安装止水带和泡沫板填缝。
止水带（泡沫板）施工工艺流程：挡头模板钻钢筋孔一崎钢筋卡一嗷置止水带（泡沫板）一►灌注混凝土拆挡头板吓一环止水带（泡沫板）定位施作方法:环向施工缝止水带距迎水面20cm,沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一”12的钢筋孔。
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第六章水工隧洞第六章水工隧洞黑龙江农垦林业职业技术学院第一节概述第二节水工隧洞的布置和构造第六章水工隧洞第三节隧洞的运用管理习题一,水工隧洞的特点(一)结构特点(二)水流特点(三)施工特点二,水工隧洞的类型1.按用途分类2.按洞内水流状态分类第一节概述一,水工隧洞的布置(一)水工隧洞的线路选择(二)水工隧洞的工程布置二,水工隧洞的布置和构造(一)进口段的形式和构造(二)洞身段的形式与构造(三)出口段及消能设施第二节水工隧洞的布置和构造一,隧洞的检查养护二,隧洞常见的问题及处理(一)隧洞常见问题及产生原因(二)隧洞常见问题的处理第三节隧洞的运用管理在水利枢纽中为满足泄洪,灌溉,发电等各项任务在岩层中开凿而成的建筑物叫水工隧洞. 一,水工隧洞的特点(一)结构特点在岩层中开挖隧洞后,引起洞孔附近应力重新分布,岩体产生新的变形,严重的会导致岩石崩塌.围岩除了产生作用在衬砌上的围岩压力以外,同时又具有承载能力,可以与衬砌共同承受内水压力等荷载.围岩压力与岩体承载能力的大小,主要取决于地质条件.因此,应使隧洞尽量避开软弱岩层和不利的地质构造.第一节概述(二)水流特点1,枢纽中的泄水隧洞,其进口通常位于水下较处,属深式泄水洞.2,由于作用在隧洞上的水头较高,流速较大,如果隧洞在弯道,渐变段等处的体型不合适或衬砌表面不平整,都可能出现气蚀而引起破坏,所以要求隧洞体型设计得当,施工质量良好.3,泄水隧洞的水流流速高,单宽流量大,能量集中,在出口处有较强的冲刷能力,必须采取有效的消能防冲措施.(三)施工特点隧洞洞身断面小,施工场地狭窄,洞线长,施工作业工序多,干扰大,工期一般较长.尤其是兼有导流任务的隧洞,其施工进度往往控制着整个工程的工期.因此,加快施工进度是隧洞工程建设中需要引起足够的重视.'二,水工隧洞的类型1.按用途分类(1)泄洪洞:配合溢洪道宣泄洪水,保证安全.(2)引水洞:引水发电,灌溉或供水.(3)排沙洞:排放水库泥沙,延长水库的使用年限,有利于水电站的正常运行.(4)放空洞:在必要的情况下放空水库.(5)导流洞:在水利枢纽的施工期用来施工导流.在设计水工隧洞时,应根据枢纽的规划任务,尽量考虑一洞多用,以降低工程造价.如施工导流洞与永久隧洞相结合,枢纽中的泄洪,排沙,放空隧洞的结合等.2.按洞内水流状态分类(1)有压洞:工作闸门布置在隧洞出口,洞身全断面被水流充满,隧洞内壁承受较大的内水压力.(2)无压洞:工作闸门布置在隧洞的进口,水流没有充满全断面,有自由水面.一般说来,隧洞可以设计成有压的,也可设计成无压的,也可设计成前段是有压的而后段是无压的.但应注意的是,在同一洞段内,应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象,以防止引起振动,空蚀等不利流态.第二节水工隧洞的布置和构造一,水工隧洞的布置(一)水工隧洞的线路选择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:地质条件地形条件施工条件水流条件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°.在高地应力地区,洞线应与最大水平地应力方向尽量一致,以减少隧洞的侧向围岩压力.隧洞应有足够的覆盖厚度,对于有压隧洞,当考虑弹性抗力时,围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞径. 在隧洞的进,出口处,围岩的厚度往往较薄,一般情况下,进,出口顶部的岩体厚度不宜小于1倍的洞径或洞宽.2.地形条件隧洞的路线在平面上应尽量短而直.如因地形,地质,枢纽布置等原因需要转弯时,对于低流速的隧洞弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽,转弯转角不宜大于60°,弯道两端的直线段长度也不宜小于5倍的洞径或洞宽.高流速的隧洞应避免设置曲线段.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.(二)水工隧洞的工程布置隧洞进,出口的布置主要包括:进,出口和洞身及闸门的布置.1,进,出口布置(1)隧洞的进口高程应根据隧洞的用途及实际运用要求来加以确定.发电引水隧洞的进口,顶部高程应在水库最低工作水位以下0.5～1.0m,底部应高出水库淤沙高程最少1.0m以上.灌溉隧洞的进口高程应保证在水库最低工作水位时,能引入设计流量,应满足引水高程的要求,并应与下游灌区布置在同一侧.排沙洞应设置在需要排沙的发电,灌溉引水洞进口附近,其高程宜较低.用于放空水库和施工导流的隧洞进口高程一般都较低.进口的进水方式有表孔溢流式和深水进口式两种.前者的进口布置方式与岸边溢洪道相似,只是用隧洞代替了泄槽,泄水时,洞内为无压流.具体布置见下图深式进水口的隧洞,可以是无压的或有压的.这种布置形式与重力坝上的泄水孔布置形式相似.(2)隧洞的出口布置应保证水流下泄安全,出流平稳.对于有压隧洞,出口断面面积应小于洞身断面积,以保持洞内有较大的正压.出口的断面积宜收缩为洞身断面的80%～90%,收缩方式采用洞顶压坡的形式.隧洞的出口应通过技术经济比较选择消能防冲方式.对于高流速,高水头,大流量的泄水隧洞,常为挑流消能.2.隧洞的纵坡选择有压洞的纵坡主要取决于进出口高程,要求全线洞顶保持不小于2m的压力水头.有压洞的底坡不宜采取平坡或反坡,因其会出现压力余幅不足且不利于检修排水.有压洞的纵坡一般取为3‰～10‰.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.有压洞的工作闸门布置在出口.洞内始终为有压流,水流流态稳定.具体布置见下图.4. 多用途隧洞的布置为了减小工程量,降低工程造价,往往考虑一洞多用或临时任务与永久任务相结合的布置方式.(1)泄洪洞与导流洞合一布置在已建工程中较常采用.导流洞的进口高程较低,而泄洪洞进口高程可以较高,常在施工导流任务完成后,将导流洞前段堵塞,而在原导流洞口的上方另设进口,由上部进口向后,隧洞底坡设计为抛物线形式,然后再接一反弧段与原导流洞相衔接.这种布置形式在工程上常形象地称为龙抬头形式.(2)泄洪洞与发电洞合一布置泄洪洞与发电洞的合一布置是在洞前段共用一洞,在后段分岔为两个洞分别来泄洪与发电.对于泄洪量大,经常使用的泄洪洞或重要的水电站,不宜采用这种布置方式.(3) 发电与灌溉隧洞的合一布置发电与灌溉隧洞合一布置,水轮机尾水后接灌溉渠道,利用发电尾水进行灌溉.由于发电是经常性的,而灌溉用水是季节性的,所以应在发电尾水的后面设置一弃水设施,将不需灌溉时的发电尾水排入下游河道.有压洞的工作闸门布置在出口布置图二,水工隧洞的布置和构造(一)进口段的形式和构造1.进口建筑物的形式(1) 竖井式竖井式进口是进口附近的岩体中开凿竖井.优点是结构比较简单,不需要工作桥,不受风浪和冰的影响,抗震性及稳定性好.构造布置见下图.(2)塔式塔式进口建筑物是独立于隧洞的进口处而不依靠山坡的塔,用工作桥与岸坡相连.其缺点是,受风浪,冰,地震的影响大,稳定性相对较差,需要较长的工作桥.常用于岸坡岩石较差,覆盖层较薄,不宜修建靠岸进口建筑物的情况.构造布置见下图.(3)岸塔式此种进口是靠在开挖后洞脸岩坡上的进水塔.塔身可以是直立的或倾斜的.岸塔式的稳定性较塔式的好,不需工作桥.适用于岸坡较陡,岩体比较坚固稳定的情况.构造布置见下图.(4)斜坡式斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整,开挖,护砌而修建的一种进水.优点是,结构简单,施工,安装方便,稳定性好,工程量小.缺点是,由于闸门倾斜,闸门不易依靠自重下降.斜坡式进口一般只用于中,小型工程.构造布置见下图.(5)组合式在实际工程中常根据地形,地质,施工等具体条件采用.如半竖井半塔式进水口,下部靠岸的塔式进水口等.具体布置见下图.2.进口段的组成及构造进口段的组成包括:进水喇叭口,闸门室,通气孔,平压管和渐变段等.进水喇叭口:隧洞进口为顶板和边墙顺水流方向三向逐渐收缩的平底矩形断面,形成喇叭口.收缩曲线常采用1/4椭圆曲线.竖井式构造布置图塔式构造布置图岸塔式构造布置图斜坡式构造布置图组合式构造布置图通气孔:设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔,其作用是:①在工作闸门各级开度下承担补气任务;②检修时,在下放检修闸门后,放空洞内水流时补气;③检修完成后,向检修闸门和工作闸门之间充水时,通气孔用以排气.通气孔的上部进口必须与闸门启闭机室分开设置,通气孔风速应保持在20 m/s左右为好.平压管:为了减小启门力,往往要求检修门在静水中开启.为此,常设置绕过检修门槽的平压管. 平压管的尺寸根据所需的灌水时间(约8小时左右).具体布置见下图.(4)拦污栅:进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物进入隧洞.(5)渐变段,闸门室:渐变段及闸门室等,可参见第二章第七节重力坝的深式泄水孔有关内容.(二)洞身段的形式与构造1.洞身断面形式及尺寸(1)无压隧洞的断面形式及尺寸无压隧洞多采用圆拱直墙形(城门洞)断面.如围岩条件较差还可以采用马蹄形断面.无压隧洞的断面尺寸主要根据其泄流能力要求及洞内水面线来确定.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有压隧洞由于内水压力较大,一般均采用圆形断面.有压隧洞的断面尺寸应根据泄流能力要求以及沿程压坡线情况来确定.2.洞身衬砌的类型及构造衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁,主要作用是:①阻止围岩变形的发展,保证围岩的稳定;②承受围岩压力,内水压力和其它荷载;③防止渗漏;④保护围岩免受水流,空气,温度,干湿变化等的冲蚀破坏作用;⑤平整围岩,减小表面糙率.(1)衬砌的类型1)平整衬砌(也称护面): 用混凝土,喷混凝土和浆砌石做成的护面,它不承受荷载,仅起到平整隧洞表面,减小糙率,防止渗漏,保护岩石不受风化的作用.2)单层衬砌:用混凝土,钢筋混凝土做成.单层衬砌适用于中等地质条件,隧洞断面较大,水头及流速较高的情况,混凝土和单层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于25cm,双层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于30cm.3)喷锚衬砌:喷锚衬砌是利用锚杆和喷混凝土加固围岩措施的总称,是逐渐发展起来的新型加固措施.4)组合式衬砌:在开挖断面周边不同部位采用不同的衬砌材料组合而成.如内层为钢板,钢筋网喷浆,外层为混凝土或钢筋混凝土;如顶拱为混凝土,边墙和底板采用浆砌石.5)预应力衬砌:预应力衬砌是对混凝土,钢筋混凝土衬砌的外壁施加预压应力,以便在运用时抵消内水压力产生的拉应力.预应力衬砌多用于高水头有压隧洞.(2)衬砌的分缝与止水在混凝土及钢筋混凝土衬砌中,一般设有施工缝和永久性的横向变形缝.隧洞在穿过断层,软弱破碎带以及和竖井交接处,衬砌需要加厚,应设置横向变形缝.围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝.一般分段长度为6～12m,底拱和边拱,顶拱的环向缝不得错开.纵向施工缝应设置在衬砌结构拉应力及剪应力较小的部位.(3)灌浆1)回填灌浆:回填灌浆是为了填充衬砌与围岩之间的空隙,使之结合紧密,以改善传力条件和减少渗漏. 2)固结灌浆:固结灌浆是为了加固围岩,提高围岩的整体性,减小围岩压力,保证岩石的弹性抗力,减小地下水对衬砌的压力和减少渗漏.(4)排水设置排水是为了降低作用在衬砌外壁上的外水压力.对于无压隧洞衬砌,当地下水位较高时,外水压力成为衬砌的主要荷载.可在洞底设纵向排水管通向下游,或在洞内水面线以上,通过衬砌设置排水孔,将地下水直接引入洞内,排水孔间距,排距以及孔深一般为2-4m.对于有压圆形隧洞,可不设置排水设备.当外水位很高,外水压力很大,对衬砌设计起控制作用时,可在衬砌底部外侧设纵向排水管,通至下游,必要时,为提高排水效果,可沿洞轴线每隔6～8m,设一道环向排水槽,环向排水槽可用砾石铺筑,将搜集渗水汇入纵向排水管.具体布置见下图.(三)出口段及消能设施有压隧洞的出口常设有工作闸门及启闭机室,闸门前有渐变段,出口之后即为消能设施.无压隧洞出口仅设有门框,其作用是防止洞脸及其以上岩石崩塌,并与扩散消能设施的两侧边墙相衔接.泄水隧洞出口水流的特点是隧洞出口宽度小,单宽流量大,能量集中,所以常在出口处设置扩散段,使水流扩散,减小单宽流量,然后再以适当形式消能.1.挑流消能当隧洞出口高程高于或接近下游水位,且地形地质条件允许时,采用扩散式挑流消能比较经济合理,因为它结构简单,施工方便,国内外泄洪,排沙隧洞广泛采用这种消能方式.2.底流消能当隧洞出口高程接近下游水位时,也可采用扩散式底流水跃消能.底流消能具有工作可靠,消能比较充分,对下游水面波动影响范围小的优点,但缺点是开挖量大,施工复杂,材料用量多,造价高.3.窄缝式挑坎消能窄缝式挑坎消能为挑坎处采用收缩成窄缝的布置形式.窄缝式挑坎与等宽挑坎不同之处在于,它的挑角很小,一般取0°,顺水流方向,两侧边墙向中心的显著收缩使出水口处水流迅速加深,水舌的出射角在底部和表层差别很大,底部约0°,表层可达45°左右,因此水舌下缘挑距缩短,上缘挑距加大,水流挑射高度增加,使水流纵向扩散加大,减小了对河床单位面积上的冲击动能,同时水舌在空中扩散时及入水时大量掺气,在水舌进入水垫后气泡上升,大大减轻了对下游河床的冲刷.4.洞中突扩消能洞中突扩消能也称为孔板消能,它是在有压隧洞中设置过流断面较小的孔板,利用水流流经孔板时突缩和突扩造成的漩滚,在水流内部产生摩擦和碰撞,消减大量能量.黄河小浪底水利枢纽中将导流洞改建为压力泄洪洞,就采用了多级孔板消能方案,在直径为D=14.5m的洞中布置了三道孔板,孔板间距为3D=43.5m,由导流洞改建的泄洪洞,经过三级孔板消能,可将140m水头消煞去60m水头,洞内平均流速仅10m/s.第三节隧洞的运用管理隧洞和涵管由于设计,施工,管理等方面的原因,可能出现裂缝,断裂,漏水,空蚀及磨损破坏等现象,影响工程的正常运用.特别是坝下涵管的断裂漏水,不仅影响水库的兴利,而且有可能引起垮坝的重大事故, 所以,要加强经常性检查养护,发现问题及时处理.一,隧洞的检查养护隧洞的检查养护内容主要有以下几个方面.1,运用前要经常检查隧洞的衬砌或涵管有无变形,裂缝,漏水,出口部位有无异常潮湿和漏水现象,要及时分析原因并进行处理.2,运用期间,随着闸门的启闭要密切注意观察和倾听洞内有无异常响声,要作好记录;对于坝下涵管,要观察其附近的上下游坝坡有无塌坑,裂缝或湿软等现象.应及时清理通气孔吸入的杂物,确保其畅通.特别应指出的是要正确操作运用,避免洞(管)内出现明,满交替的流态,闸门的启闭均应缓慢进行,避免流量的猛增猛减,防止洞内产生超压,负压或水锤等不良现象,对于无压洞严禁在受压情况下使用.3,运用之后,要认真检查洞或管壁有无蜂窝,麻面,有无裂缝和漏水的孔洞,出口消能设施有无损坏现象等,要分析其产生的原因,提出处理的方法.闸门,启闭机要经常检查,养护,以确保灵活,安全.其它方面,如发生严重冰冻后,要防止冰冻对进水塔和进水口造成冰冻破坏,位于地震区的水库,当发生五级以上的地震后,应进行全面检查,发现问题及时处理,禁止在建筑物附近采石爆破或炸鱼,以免因振动引起隧洞或涵洞断裂,对于洞顶岩石厚度小于3倍洞径的情况,禁止在顶部堆放重物或修建其它建筑物,以免发生意外二,隧洞常见的问题及处理(一)隧洞常见问题及产生原因1.隧洞衬砌开裂漏水隧洞衬砌开裂漏水的主要原因有以下几个方面.设计不合理引起衬砌开裂.施工质量差.运用管理不当.2.隧洞的空蚀破坏空蚀的产生与多种因素有关,其中,流速与边界条件是两个重要因素.目前常用的防空蚀措施主要包括:改善水流的边界条件,选用抗空蚀的材料,控制闸门开度,通气减蚀,掺气减蚀及加强施工质量控制等.(1)轮廓体型曲线变化不当.多发生在进口段和出口反弧段,体型弯曲与流线不合,形成水流的旋流区域,压力下降,压力脉动加剧形成空穴空蚀.(2)洞身平整度差,转折,过渡不合理.施工平整度达不到要求,表面存在突体,麻面,残留钢筋等部位,由于局部负压而产生空蚀破坏.(3)闸槽形状不良,闸门底缘不顺.平面闸门的门槽形状不同,过流情况差别较大,当水头较高,流速较大时,对于矩形门槽极易产生负压和空蚀.根据实测资料分析认为,高压平面闸门的开度在0.1～0.2时闸门振动剧烈,因此,在闸门操作时,应避开这个开度.(4)管理运用不当.因闸门开启不当,在洞内出现明流与满流交替的不利流态,在水流脱离洞壁时,形成负压,造成脉动压力强烈.3.隧洞的磨损隧洞的磨损是多泥沙河道上的工程中常见的问题,也是我国急需解决的问题.(二)隧洞常见问题的处理1.隧洞衬砌开裂漏水的处理处理方法主要有水泥砂浆或环氧砂浆封堵,抹面,水泥或化学灌浆,喷锚支护,内衬补强等,应根据工程的具体情况选择使用水泥砂浆或环氧砂浆封堵,抹面,灌浆处理,喷锚支护,内衬补强. 2.隧洞空蚀破坏的处理(1)改善水流的边界条件.(2)选择抗空蚀材料.(3)控制闸门开度,设置通气孔.(4)掺气减蚀措施.(5)控制过流边界的不平整度.3.隧洞的磨损处理(1)铸石板镶面.(2)铸石砂浆,铸石混凝土.(3)聚合物砂浆,聚合物混凝土.(4)钢板砌护.。