高度重视高水头钢筋混凝土压力管道的风险简化
高流速下钢筋混凝土管道的保护措施 精品
高流速下钢筋混凝土管道的保护措施覃雪明 肖睿书(广西华蓝设计(集团)有限公司,南宁 530011) 摘要 以南宁市恒大苹果园小区二期道路雨水工程为例,探讨钢筋混凝土管道内水的流速>5 m/s时,对管道及配套构筑物采取的相应保护措施,诸如采用新工艺生产高强度管材、提高级别选择高流槽钢筋混凝土污水检查井取代低流槽砖砌雨水检查井并设置通气井盖等,以使钢筋混凝土管道在高流速下能长期安全可靠地工作。
关键词 高流速 钢筋混凝土管道 高强度管材 气水冲洗 通气井盖 污水检查井 鉴于《室外排水设计规范》(G B50014—2006)[1]对排水管道的最大设计流速规定,由上版旧规范“应遵守”弱化为“宜符合”,当实际工程中地形坡度较大,为避免由于流速的限制造成管道坡度过小、管道起端埋深过大和沿途不断跌水的情况,非金属管道采取一些保护措施,流速可以采用v>5m/ s。
在高流速作用下,管道及附属构筑物处于一种非安全状态,设计上应采取增强抗冲刷能力等方面的加固处理,使管道能长期安全可靠地工作。
本文以南宁市恒大苹果园小区二期道路雨水工程为例,简述高流速下钢筋混凝土管道的一些保护措施。
1 工程概况恒大苹果园小区是商品住宅小区,属于坡地建筑。
小区内道路随地形变化坡降较大,道路的坡度为2.5%～7.9%。
以小区内金苹果大道西段雨水管道为例,暴雨公式采用南宁市暴雨强度公式,径流系数取0.7,集水时间t1=10min,重现期P=2a,延缓系数m=2,粗糙系数为0.013。
1.1 按上版旧规范设计受上版旧规范v≤5m/s的限制,当雨水管道采用小坡度、低流速时,计算结果见表1。
表1 按上版旧规范雨水管道水力计算参数管段编号本段面积/hm2累计面积/hm2设计流量/L/s管径/mm坡度/‰流速/m/s泄流量/L/s1-27.87.82112.512003 1.892135.4 2-3 5.513.53470.712008 3.083487.1 根据计算,雨水管道流速采用v≤5m/s,道路坡度大,管道坡度小,造成管道起点埋深大,终点埋深小,需连续跌水以满足覆土要求,如图1和表2。
20180202【建质函[2018]28号】大型工程技术风险控制要点
![20180202【建质函[2018]28号】大型工程技术风险控制要点](https://img.taocdn.com/s3/m/c307c702fc4ffe473368ab8f.png)
住房城乡建设部关于印发大型工程技术风险控制要点的通知建质函[2018]28号各省、自治区住房城乡建设厅，直辖市建委（规委），新疆生产建设兵团建设局：为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，指导建立大型工程技术风险控制机制，我部组织编制了《大型工程技术风险控制要点》。
现印发给你们，请参照执行。
中华人民共和国住房和城乡建设部2018年2月2日（此件主动公开）附件下载:1、大型工程技术风险控制要点大型工程技术风险控制要点住房城乡建设部2018年2月为加强城市建设风险管理，提高对大型工程技术风险的管理水平，推动建立大型工程技术风险控制机制，住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织国内建筑行业专家编制了《大型工程技术风险控制要点》。
主编单位：上海市建设工程安全质量监督总站上海建科工程咨询有限公司参编单位（按章节排序）：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司华东建筑集团股份有限公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院中国建筑第八工程局有限公司上海建工七建集团有限公司上海隧道工程股份有限公司上海市建设工程设计文件审查管理事务中心中国太平洋财产保险股份有限公司上海分公司主要起草人：黄忠辉、金磊铭、周红波、曹丽莉、高惕非、夏群、高承勇、朱晓泉、李冬梅、李浩、崔晓强、尤雪春、朱雁飞、陆荣欣、朱骏、唐亮、陈华、田惠文、梁昊庆、刘爽、周翔宇、张渝、李伟东、邵斐豪1总则 (1)2术语 (2)3基本规定 (4)3.1风险管理范围 (4)3.2风险管理目标 (4)3.3 风险管理阶段 (4)3.4 风险等级 (4)3.4.1 概率等级 (4)3.4.2 损失等级 (5)3.4.3 风险等级确定 (6)3.4.4 风险接受准则 (6)3.5 风险控制职责 (7)3.5.1 建设单位职责 (7)3.5.2 勘察单位职责 (8)3.5.3 设计单位职责 (8)3.5.4 施工单位职责 (8)3.5.5 监理单位职责 (8)4风险控制方法 (9)4.1 风险识别与分析 (9)4.1.1风险识别与分析工作内容 (9)4.1.2风险识别与分析工作流程 (10)4.1.3风险识别与分析工作方法 (10)4.2 风险评估与预控 (11)4.2.1风险评估与预控工作内容 (11)4.2.2风险评估与预控工作流程 (11)4.2.3风险评估与预控工作方法 (12)4.2.4风险评估报告格式 (13)4.3 风险跟踪与监测 (13)4.3.1风险跟踪与监测工作内容 (13)4.3.2风险跟踪与监测工作流程 (14)4.3.3风险跟踪与监测工作方法 (14)4.4 风险预警与应急 (14)4.4.1风险预警与应急工作内容 (15)4.4.2风险预警与应急工作流程 (15)4.4.3风险预警与应急工作方法 (16)5勘察阶段的风险控制要点 (17)5.1 建设场址 (17)5.1.1地质灾害风险 (17)5.1.2地震安全性风险 (18)5.2 地基基础 (18)5.2.1地基强度不足和变形超限风险 (18)5.2.2基坑失稳坍塌和流砂突涌风险 (19)5.2.3地下结构上浮风险 (20)5.3 地铁隧道 (21)5.3.1盾构隧道掘进涌水、流砂和坍塌风险 (21)5.3.2盾构隧道掘进遭遇障碍物风险 (21)5.3.3盾构隧道掘进遭遇地下浅层气害风险 (22)5.3.4矿山法施工隧道涌水塌方风险 (22)6设计阶段的风险控制要点 (23)6.1 地基基础 (23)6.1.1基坑坍塌风险 (23)6.1.2坑底突涌风险 (24)6.1.3坑底隆起风险 (24)6.1.4基桩断裂风险 (25)6.1.5地下结构上浮和受浮力破坏风险 (25)6.1.6高切坡工程风险 (26)6.1.7高填方工程风险 (28)6.2 大跨度结构 (29)6.2.1大跨钢结构屋盖坍塌风险 (29)6.2.2雨棚坍塌风险 (30)6.3 超高层结构 (30)6.3.1超长、超大截面混凝土结构裂缝风险 (30)6.3.2结构大面积漏水风险 (31)6.4 地铁隧道 (31)6.4.1盾构始发/到达时发生涌水涌砂、隧道破坏、地面沉降风险 (31)6.4.2盾构隧道掘进过程中地面沉降、塌方风险 (32)6.4.3区间隧道联络通道集水井涌水并引发塌陷风险 (32)6.4.4联络通道开挖过程中发生塌方引起地面坍塌风险 (32)6.4.5矿山法塌方事故风险 (33)7施工阶段的风险控制要点 (34)7.1 地基基础 (34)7.1.1桩基断裂风险 (34)7.1.2高填方土基滑塌风险 (34)7.1.3高切坡失稳风险 (35)7.1.4深基坑边坡坍塌风险 (35)7.1.5坑底突涌风险 (37)7.1.6地下结构上浮风险 (37)7.2 大跨度结构 (38)7.2.1结构整体倾覆风险 (38)7.2.2超长、超大截面混凝土结构裂缝风险 (39)7.2.3超长预应力张拉断裂风险 (39)7.2.4大跨钢结构屋盖坍塌风险 (40)7.2.5大跨钢结构屋面板被大风破坏风险 (40)7.2.6钢结构支撑架垮塌风险 (41)7.2.7大跨度钢结构滑移（顶升）安装坍塌风险 (41)7.3 超高层结构 (43)7.3.1核心筒模架系统垮塌与坠落风险 (43)7.3.2核心筒外挂内爬塔吊机体失稳倾翻、坠落风险 (47)7.3.3超高层建筑钢结构桁架垮塌、坠落风险 (49)7.3.4施工期间火灾风险 (52)7.4 盾构法隧道 (54)7.4.1盾构始发/到达风险 (54)7.4.2盾构机刀盘刀具出现故障风险 (54)7.4.3盾构开仓风险 (55)7.4.4盾构机吊装风险 (55)7.4.5盾构空推风险 (56)7.4.6盾构施工过程中穿越风险地质或复杂环境风险 (56)7.4.7泥水排送系统故障风险 (57)7.4.8在上软下硬地层中掘进中土体流失风险 (57)7.4.9盾尾注浆时发生错台、涌水、涌砂风险 (58)7.4.10管片安装机构出现故障风险 (58)7.4.11敞开式盾构在硬岩掘进中发生岩爆风险 (58)7.5 暗挖法隧道 (59)7.5.1马头门开挖风险 (59)7.5.2多导洞施工扣拱开挖风险 (60)7.5.3大断面临时支护拆除风险 (60)7.5.4扩大段施工风险 (60)7.5.5仰挖施工风险 (61)7.5.6钻爆法开挖风险 (61)7.5.7穿越风险地质或复杂环境风险 (61)7.5.8塌方事故风险 (61)7.5.9涌水、涌砂事故风险 (63)7.5.10地下管线破坏事故风险 (63)附录A 风险评估报告格式 (64)附录B 动态风险跟踪表 (65)附录C 风险管理工作月报 (67)附录D 风险管理总结报告格式 (69)附录E 风险分析方法 (70)附录F 风险评估方法 (71)1总则1.0.1 为了指导我国大型工程建设技术风险的控制，有效减少风险事故的发生，降低工程经济损失、人员伤亡和环境影响，保障工程建设和城市运行安全，特制定本控制要点。
国家电网水电厂重大反事故措施防止输水系统结构损坏事故辅导教材2021年
4防止输水系统结构损坏事故总体情况说明水电站输水系统结构损坏产生的原因主要有：（1）充排水速度控制不合理，超过结构本身能够承受的能力；（2）不利的地质条件造成结构损坏；（3）封堵段失稳造成结构的损坏；（4）机组尾水钢管鼓包事故。
木章共分为四个部分，内容包括：“防止充、排水速度不合理造成结构损坏事故”、“防止封堵段失稳造成结构损坏事故”、“防止地质条件恶化造成结构损坏事故”、“防止机组尾水钢管鼓包事故，每一个部分又从设计、基建和运行三个阶段提出防止事故发生的关键注意事项。
条文说明条文4.1防止充、排水速度不合理造成结构损坏事故水道系统（特别是高水头水道系统）的充排水速度控制不合理，将会影响混凝土和钢筋混凝土衬砌管道的稳定。
因此，水道系统的初期充、排水试验是检验水道系统安全性的关键措施，通过加载、卸载、检查、监测，及时发现问题并处理。
充、排水试验涉及多专业协调，必须制定切实可行的技术方案。
本条文主要指出充、排水过程中应注意的关键技术和管理要求。
条文4.1.1 （设计阶段）应充分论证充、排水速度对输水系统的影响，明确不同水头下合理的充、排水速度、稳压时间和衬砌设计允许的压差。
[案例1] 某抽水蓄能工程水道设计充水速度控制为Iom∕h~30m∕h,初次充水时发生一次椎体孔塞卡死，关闭不灵，充水速度失控，在Ih内上涨了IOom,经紧急处理才化险为夷。
[案例2] 2012年2月27日，某抽水蓄能电站1号机组定检完成后，为缩短对1号机组尾水管充水时间，运行人员打开引水系统排水阀及针阀，使机组尾水在短时间内充满，在关闭针阀时，引发水锤。
经估算，上游压力钢管内水量约2445ι√,管内水压约2.8MPa,水锤导致1号蜗壳放空阀与尾水管相连的法兰处产生破裂，大量压力水灌入厂房，蜗壳层地面积水达IOem时启动了水淹厂房报警系统，运行人员发现报警后立即启动水淹厂房应急预案，开展现场处置。
条文4. 1.2 （设计阶段）输水隧洞和主进水阀、蜗壳进口等部位应设置可靠的压力测量点。
2024年钢筋混凝土工程的安全要求(三篇)
2024年钢筋混凝土工程的安全要求第一、在现场安装模板时，所用工具应装在工具包内，当上下交叉作业时，应安全帽。
垂直运输模板或其他材料时应统一指挥，统一信号。
拆模时有专人负责安全监护，或设立警戒标志。
高空作业人员经过体格检查，不合格者不得进行高空作业。
高空作业应防滑鞋，拴好安全带。
模板在支撑系统未钉牢固稳定之前，不得上人；未安装好的梁底板或平台模板上禁止放重物和行走，已安装好的模板，不准堆放过多的材料或设备等。
阳台与挑檐等模板的安装与拆除必须有可靠的技术措施，确保安全。
非拆模人员不准在拆模范围内通行。
拆除后的模板应将模板上的朝天钉向下，并及时运至指定的堆放地点，然后排除钉子，分类堆放整齐。
第二、在高空绑扎和安装钢筋，须注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架的某一部位，以保安全，特别是悬臂构件，更要检查支撑是否牢固，有脚手架上不要随便放置工具、箍筋或短钢筋，避免放置不稳滑下伤人。
焊或扎结竖向放置的钢筋骨架时，不得站在已绑扎或焊接好的箍筋上工作。
搬运钢筋的工人须戴帆布垫肩、围裙及手套，除锈工人应戴口罩及风镜；电焊工应戴防护镜并穿工作服。
30-50cm的钢筋短头禁止用机器切割。
吊装高处的钢筋骨架时，在高空作业的工人应挂安全带并穿防滑鞋。
在有电线通过的地方安装钢筋时，必须特别小心谨慎，勿使钢筋碰到电线。
第三、在进行混凝土施工前应仔细检查脚手架是否绑扎牢固，如有空（探）头板应及时搭好，脚手架应设保护栏板。
运输脚手架的宽度：单行道应比手推车的宽度大40cm以上；双行道应比两车宽度大70cm以上。
搅拌机、卷扬机、皮带运输机和振动器等接电要安全可靠，绝缘接地装置良好，并应进行试运转。
搅拌台上操作人员应戴口罩，搬运水泥工人应戴口罩和手套，有风时戴好防风眼镜。
2024年钢筋混凝土工程的安全要求（二）随着社会的不断发展和科技的进步，钢筋混凝土工程在建筑领域的应用越来越广泛。
为了保障工程质量和人员安全，对钢筋混凝土工程的安全要求也越来越高。
水电站压力管道
2.附件
❖ （2）通气孔和通气阀
作用：当阀门紧急关闭时，向管内充气，以消除管中负压 ；水管充水时，排出管中空气。即：放空时补气，充水时 排气。
位置：阀门之后 当进水口较深时，可采用通气阀，在正常运行时保持关闭
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ 压力管道进口设快速闸门(事故门)——在前池、调 压室、水库等位置。
❖ 对于联合供水或分组供水的管道，在水轮机进口前 应设快速阀门(事故阀)，紧急切断水流，防止机组 产生飞逸。
❖ 对于单元供水的电站，当水头高于120m或管道较 长时，经技术经济比较，也可设置主阀。
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斜向引近
管道的轴线与厂房的纵轴线斜交。 特点：介于上述两者之间 适用：分组供水和联合供水。
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式 什么是明钢管？
暴露在空气中的压力钢 管。
在中小型引水式水电站 中应用广泛。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
2.附件
❖ （1）伸缩节
功用：消除温度应力，且 适应少量的不均匀沉陷
位置：常在上镇墩的下游 侧
两镇墩之间一般要求布置 伸缩节，伸缩节间距不宜 超过150m。
伸缩节
(a)套筒式伸缩节
(b)波纹密封套筒式伸缩节
(c)压盖式限拉伸缩节
(d)波纹管伸缩节
伸缩节动画
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
坝内埋管：埋设于混凝土坝体内的压力管道，常采用钢管 。坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度 。
高水头压力管道镇墩置于土基上的技术
６４ｍ 壁 厚 ８～１ １１， 设 ２ ２ ｍ， ８７ １共 １ １ １ ０个 镇 墩 （ 中 有 其
６个镇墩 坐落在弱 风 化岩层 ， 镇墩坐 落在 强风 化 ５个 岩层 ， ９个镇 墩基 础 为土 基 ） ２７个 支墩 ， ，４ 为福 建 省 最 高水 头的压 力管道 ． 龙井 水库 电站 自 ｌ９ ９７年 ７月 正式 发 电 来 ， 运
・
３ ９
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墨 主墨 尘 ！ 蔓燮 ！ 蔓堕 墨
方 案二 为降低 地 下水 位 加高 加 大 镇 墩方 案 ， 即在镇 墩 四周埋 设 碎 石排水体 ， 降低 地下水 位 ， 石排 水体 碎 中的水 通过 盲沟 或 暗管 引至 低 洼 处 ， 水 体 上部 排 分镇墩 重量 按实 际 容 重 计算 ， 排水 体 以下 部 分镇 墩 重量按 浮容 重计 算 ， 当增 加 镇墩 体 积 来 满 足抗 滑 适 稳定要 求 两方 案 的技 术经 济 比较见 表 ２
摩 擦 系 数 ， ．５ Ｃ：０ ：０ ３ ， ．
温 升和温 降两 种 工况 ， 镇 墩 承 受 基 本 荷载 组 合 和 对
特殊荷 载组合 分 别进 行 计算 ， 分别 求 出所 需镇 墩 的 重量 ， 几 种工 况下最 大重 量 作为设 计重 量 土 基 卜 取 ９个 镇墩重 量计算 成果 见 表 １ ．
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２ ２卷第 １
水 利 水 电 科 技 进 展
２０ ０２年 ２月
高 水头 压 力 管道 镇墩 置 于土 基 上 的技 术
黄 亚平
（ 建省球利规划院 ， 建 福州 福 福 ３００ ） ５１ １ ３
摘 要 ： 对福 建省将 乐县 龙 井水库 电站 压力管道 水 头 高、 针 线路长 、 基础 弱 等特 点 ， 究解决镇 墩 坐落 研 在土基 上的 沉降 问题和 土基 遇到地 下水 的 问题 、 工程 实践表 明 ， 土基 上铺 设 高水 头 压 力管 道 ， 在 只
第七届全国水电站压力管道学术会在杭州召开
闭锁 系统 、 在线式 微 机 防 误 闭锁 系 统 和 综合 式 微 机 防误 闭锁系 统 。离线式 系统 存在 设备 状态无 法 实时 对 位 ， 正 常开锁 操作 后 ， 人工 进行设 备对 位 等缺 非 需 点 。在线 式 系统存 在 需 敷 设 大量 电缆 、 装 工 作 量 安 大、 维护 困难 、 工程 造价 高等 缺点 。而综 合式 系统结 合 了离线 式 和在 线 式 微 机 防 误 闭 锁 装 置 的各 自优 点 ， 备设 备状 态实 时对 位 、 远方 和就 地操作 实施 具 对 强制 性 闭锁等 功能 ， 以该 系 统 是完 善 解 决 变 电站 所 远方 操作 和就地 操作 强制 性 闭锁 的最佳 方案 。 综 合微 机 防误 系统与 综合 自动化 系统 是两 个相
会上 ， 江大学钟秉章 教授 作了关于水电站压力管道事故 、 浙 处理和 防范 的报告 ， 武汉大学 伍鹤 皋教授就 坝后背管设 计和
施工 中的若干问题 、 华东 院就锦屏二 级压力 管道设 计 、 昆明院就 掌鸠河 引水供水 工程大 型倒虹 吸钢管 的设计研究 、 北京 院就
高水头钢筋混凝土压力管道的风险 、 电七局就水 电站不锈 钢复合 钢板焊 接及耐腐 蚀技术 研究进 行 了大会 介绍 。成都 院水 水
参考 文献 ：
［ ］ 刘建坡 ． １ 变电站 自动化系统 的设计思路 探讨 ［ ］ 河 北工程技 Ｊ． 术 高等专科学校学报 ，０ ４ １ ． ２０ （ ） ［ ］ 程金鹏 ，游大海． 电站综合 自动化应 用及展 望 ［ ］ 湖北 电 ２ 变 Ｊ．
力 ，０４，８ １ ． ２０ ２ （ 锁装置的现状 ［ ］ 电力安全技术 ， ０ ， Ｊ． ２ ７９ ０
高水头小流量水电站压力钢管结构分析与设计论文
高水头小流量水电站压力钢管结构分析与设计摘要:hm水电站属于小流量、高水头的引水式电站，该电站压力管道部分全线采用地下埋管，调压井与主厂房之间采用一竖井一平洞连接。
本文结合压力钢管设计，对压力钢管主、岔、支管的总体布置、水力计算、管材及壁厚选择、结构设计进行分析。
关键词: 地下埋管竖井外水压力结构设计分析岔管abstract: hm hydropower station belongs to a small flow, high water head of water diversion type power station, the power of the pressure piping all buried pipes, surge tank and main building between the shaft well a flat a hole connection. combining with the design pressure pipe, steel pipe to pressure the bifurcation, pipe, the overall layout, hydraulic calculation, piping and wall thickness selection, structure design for analysis.keywords: buried pipes external water pressure of vertical shaft structure design analysis bifurcation pipe中图分类号：tu318文献标识码：a 文章编号：1 工程概况hm水电站发电引用流量19.71 m3/s,总装机容量为3×25mw，年发电量3.6125亿kw·h，其年利用小时数为4817h。
2 水力计算选定主管直径为3.0m、2.8m、2.6m和2.2m四种，支管直径1.2m，管道过最大引用流量19.71m3/s，主管的流速为2.79～5.16m/s，支管的流速为5.81m/s，相应坝前正常蓄水位1430.0m时，压力钢管的最大静水头为457m，在该水头下，电站带满负荷时，水头损失按9.67m计。
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(二) 高水头钢筋混凝土高压管道风险分析 ⒈ 600m以上高水头钢筋混凝土压力管道风险增加
高压管道高压压水试验临界压力表
电站
文登 板桥峪
最小埋深 m
420 460
1 临界压力
(MPa） 完整岩体
9 完整岩体
10～12
2
临界压力
比值
(MPa）
(%)
⒊ 设计准则的讨论 (1)抗抬准则__挪威准则的工程检验
• 奥地利Fisher工程(47A)，位于沉积岩和粗玄岩中，最大静水头360m，覆盖比。
(γRCRMcosα)为岩柱重量在垂直于 坡面方向的分力。 当坡度较大，例如α=40°左右， σ3/ (γRCRMcosα)接近1.0，反映出 初始地应力为自重应力场 坡度较陡时，垂直于坡面方向的应 力往往即最小主应力。 地表坡度较缓时(γRCRMcosα)为垂 直应力σv，最小主应力为水平应力, 自重应力场时：
⑵ 最小主应力准则
最小主应力准则源于水力劈裂准则
水力劈裂准则： σn ≥γwhs
因为裂隙产状是随机的,不可能获得高压水道全线、产状各 不相同的全部节理裂隙的 σn值，水力劈裂准则在实际中 无法操作。
最小主应力准则： σ3≥ F1γwhs
7)安全系数讨论
• F1≤1.2时，出现水力劈裂，引起严重渗漏的风险 大大增加。从安全出发，F1=1.2～1.3较适宜
后渗漏量仍很大，水泥灌浆减少渗漏量的效果不明显。
(三)钢筋混凝土高压管道设计准则的讨论 1水工隧洞设计规范
DL/T 5195-2004
SL 279-2002
• 挪威准则的经验系数1.3～1.5
• 岔洞应设置在Ⅰ、Ⅱ类不透水 或微透水的岩体中
(水力梯度小于允许值)
• 岔洞最小初始地应力应大于洞 内的静水压力，并宜进行水力 致裂试验
σ3 =σh=(μ/(1-μ)) σv =(0.25～0.33) σv
挪威准则经验系数F=1.30～1.50较合适
σ3/(γRCRMcosα)=0.6～0.8的工程较多，在满足挪威准则条件下，即(γRCRMcosα)/( γw hs)=1时，必须有1.25～1.67的富裕度，才刚刚能满足σ3= γw hs的最小主应力条件
5.02
⒉综合考虑工程投资与补修费用
• 巴斯康蒂 1985年用半年时间进行了大量高压固结灌浆，共钻孔
1.7万个，总长11.1万m，灌入水泥2550 m3。第二年又化大量时间增 加开挖约490 m的排水廊道，及1.83万 m的排水孔。
• 蒙特齐克 化学灌浆处理，停机达5个月。
• THP 前后三次放空处理，造成全厂停机累计约2月余，经济
损失巨大。
•
HZ 共停机2月10天。仅f304断层就灌注1816 t水泥。
•
BQ 初拟处理方案工期就长达1～2年，费用估计需几千万，
甚至上亿元。
⒊灌浆的可靠性和耐久性
• DL/T5195-2004规定 “上述规定不能满足时,应采取工程措施。” ？
• SL279-2002 考虑到Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段即使采用高代价 的工程处理措施，也可能由于施工原因留有隐患，故规定 “Ⅳ、Ⅴ类围岩中不得布置钢筋混凝土岔管”。 BQ上、下古风化壳这样的Ⅴ类围岩用灌浆处理费时费 钱费力，效果还难以保证。
发育隐裂隙的岩体
8.5
94
3
4
临界压力
比值
临界压力
比值
设计最小 地应力
(MPa）
(%)
(MPa）
(%)
(MPa）
贯穿型闭合裂隙
发育张性裂隙（含裂隙型断 层）
6
67
3
33
8.7
有微小闭合裂隙发育岩体
张性裂隙发育岩体
6～9
60～75
3.9
39
6
天荒坪
330
黑糜峰
215
仙居
460
回龙
240
泰安
260
10.2
• 挪威准则的经验系数1.1
• 当围岩较完整无不利结构面， 可按不小于0.4倍内水压力水 头控制
• 岔管宜布置在Ⅰ、Ⅱ类围岩地 段。Ⅲ类围岩地段需经论证后 方可布置钢筋混凝土岔管。Ⅳ、 Ⅴ类围岩地段不得布置钢筋混 凝土岔管。
• 岔管必须满足最小覆盖厚度、 水力劈裂、渗透稳定的要求。 施工中应进行地应力测验Байду номын сангаас
2)渗透稳定性------不确定性
• 在高压(例如600m以上)渗流水的长期作用下， 如何才能满足“围岩裂隙、节理或岩脉中的充填 物不被冲蚀，在渗流水作用下不产生溶出性侵蚀” 的要求？
5 美国赫尔姆斯抽水蓄能电站压力隧洞典型剖面图
通过断层进入地下厂房的渗漏量稳定在 129L/s(407万m3/a)
6 美国巴斯康蒂抽水蓄能电站
初期最大渗漏量486 L/s(1530万m3/a) 13.5 m长钢管屈曲破坏
巴斯康蒂抽水蓄能电站高压钢管排水廊道布置图
7 法国蒙特齐克抽水蓄能电站
• 最小主应力准则中涉及的因素较多，不确定性较 大。 F1取值也要考虑最小主应力如何确定。
• 高水头钢筋混凝土压力管道进行岩体高压渗透试 验，可直接测定钻孔中裂隙张开所需内水压力， 较直观地判断是否满足水力劈裂准则
(3)围岩渗透准则
1)渗透性要求透水率q≤1.0Lu ----渗漏量
• 影响到电站的效率 ----影响有限 宝泉电站渗漏量高达310L/s，能源转化效率降低仅0.3%～0.5%
9.2
RQD值均达90%以上
≥7.5
6
6.2～7.6
裂隙岩体
断层岩体
4.5
2～2.5
岩脉与围岩多呈裂隙式接触，岩脉与围RQ岩D=多53呈%,裂30隙% 式接触，
80
4.5
60
3
40
岩石较完整的部位,原生裂 隙胶结良好,裂隙闭合紧密
裂隙较发育或断层部位,处 于张裂状态
＞6
2～3
一般
3～4
8.2 4.47 7.25
• 山体滑坡：奥地利Fisher、加拿大Whatshan等工程 • 补水：北方干旱地区，补水往往成为控制性因素
呼和浩特抽水蓄能电站下库控制流域面积633km2，年均径流量2120 万m3，扣除下游供水需要，年均可供电站补水量只有556万m3。采用钢 筋混凝土压力管道，电站年蒸发渗漏损失高达830万m3，补水量难以满 足要求。最终选定压力钢管 • 大量渗水涌入厂房：挪威Daja工程
灌浆的可靠性和耐久性
• 巴斯康蒂 高压固结灌浆11.1万m， 1.83万 m排水
孔，7年之后，渗漏量下降不足1/3。
•
GZ 5年后，外水内渗现象明显比第一次放空
检查时严重，化学灌浆遭到了破坏。
•
THP 3 年运行， f810断层又被击穿，
•
BQ 上、下古风化壳，8m深固结灌浆，深
26～36m帷幕灌浆，仅帷幕灌浆就耗用水泥115t。但充水