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三岔河水库工程输水隧洞安排计划

  三岔河水库工程输水隧洞设计方案_建筑/土木_工程科技_专业资料。三岔河水库工程输水隧洞设计方案

  最新【精品】范文 参考文献 专业论文 三岔河水库工程输水隧洞设计方案 三岔河水库工程输水隧洞设计方案 摘要:三岔河水库输水隧洞的设计,是采用工程中的实际情况, 在满足输水设计流量及满足施工要求的条件下, 设计计算确定输水隧 洞洞径及隧洞进出口高程,再根据洞线地形、地质条件、灌区灌溉及 农村安全饮水的要求,综合确定隧洞比降及衬砌形式,根据隧洞进出 口能量损失进行水力计算,调整进口高程,确定经济、合理的比降, 使隧洞进出口水头损失相对较小并满足灌区灌溉、 农村安全饮水的要 求。其保证了供水工程的安全、经济、合理,对今后的工程项目提供 了宝贵的实践经验。 关键词:地质条件;输水隧洞;断面;衬砌;支护 中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号: 气象与地质 三岔河水库供水工程是以农村安全饮水为主,兼顾农业灌溉。 水库总库容水量为 1152 万 m3,设计灌溉面积为 2.4877 万亩。按照 (SL252-2000) ,确定本水库工程规模属中型,工程等别为三等。工 程设防烈度为 9°,三岔河水库工程建设地在未来 50 年内可能遭遇 烈度为 9°几率为 10%的地震。加之水库位置较高,地震后,全直接 危及下游区的安全。 水库区多年平均气温 13.9℃,极端最高气温 32.0℃,极端最低 气温-8.1℃,多年平均降雨量 746.3mm,最大年降水 1140.5mm,最少 年降水 469.7mm, 多年平均相对湿度 69%, 多年平均蒸发量 2025.9mm。 多年平均风速 2.2m/s,多年平均最大风速 12.2m/s。 三岔河水库工程是在三岔河河床相对缩窄处, 坝址位于兰岔河库 区下游约 220 米的相对顺直河段上,河底高程 2400m,坝轴方位 247°04?03,坝址为不对称“V’’字形峡谷地形,左岸坡坡陡,坡 角 40°~50°,地形条件相对较好,但地质条件较为复杂,上部出 露粘土岩,岸坡中下部出露丽江组角砾岩,为反向坡,岸坡稳定。右 岸为顺向坡,坡角 30°~40°,岩层倾角与坡角相近,表层有较薄 最新【精品】范文 参考文献 专业论文 的残坡积和崩洪积覆盖, 基岩为泥钙质胶结角砾岩, 局部裸露, 层厚, 强度相对较高,岸坡相对稳定。 1、输水隧洞设计 三岔河输水隧洞的横断面形状依据隧洞的水力学、 工程地质与水 文地质、衬砌工作条件以及地应力情况、施工方法等因素,通过技术 经济分析确定。隧洞布设于河床左岸,结合施工导流问题,输水隧洞 采用施工导流及输水共用的布置方式,采用龙抬头方式,输水隧洞全 长 462.598m,其中洞身段长 340.30m,有压段设计底坡为 1/200,衬 砌形式为圆形,衬砌内径 D=1.8m,龙抬头段转弯半径 15.Om,采用 C20 钢筋砼衬砌,无压段设计底坡 i=l/80,衬砌型式 1.8×1.8m 城门 洞型,采用钢筋砼衬砌,出口消能采用挑流消能。 输水隧洞布置形式为有压进口无压隧洞的方式,由引水明渠段、 进口有压段(含直洞段及龙抬头段)、导流有压段、竖井闸室段、无压 洞身段、出口陡槽段及消能设施段组成。隧洞依次分别穿过第三系三 营组(N2s)半胶接粘土岩夹砂、砂砾岩和第三系丽江组(El)泥钙质胶 结角砾岩,输水隧洞设计流量为 Q=2.5m3/s,最大过流能力为 Q=16.15m3/s。 由于三岔河输水隧洞兼顾农村安全饮水问题, 故在输水隧洞底板 下布置了农村安全饮水得输水管。输水管设计流量为 0.25m3/s,输 水管为铸铁管,壁厚为 15.8mm,管径为 500mm,输水管外包一层厚 0.2m 厚的 C20 钢筋砼。输水管出口设于隧洞出口陡槽段后,并在出 口处设两道闸阀(Z545T-10),控制不同水位时的输水流量。 1.隧洞断面设计: 隧洞出流计算,按有压出流公式:Q=μ be 计 算,隧洞断面依据明渠均匀流公式计算,其计算结果,按施工最小断 面选择:有压段采用圆形断面,内径 1.8m,衬砌厚 0.35m,C20 钢筋 砼整体现浇。无压段采用城门形断面,顶拱圆心角 120°,断面尺寸 1.8×1.8m,衬砌厚 0.35m,C20 钢筋砼整体现浇。当过水流量为 2.5m3/s 时,洞内水深 0.405m,过流流速 0.68m/s;当过水流量为 2.5m3/s 时,洞内水深 1.32m,过流流速 1.05m/s。 2.竖井的设计:竖井内设 1.0×l.Om 平面铸钢闸门检修门、工作 门各一道;选用省水力机械厂生产的定型闸门,其规格尺寸为 最新【精品】范文 参考文献 专业论文 1.0×l.0m 的平面滑动铸钢闸门两道配 QPY-30/40-50-8-WS II 液压 式启闭机两套。闸孔底板高程 2405.000m,启闭机安装在竖井内,位 于闸室底板高程上 6.0m 处。闸室底板表面孔壁采用钢板护衬以增强 抗磨损、抗气蚀能力。闸室顶部设密封盖板,使井内无水。工作闸门 的通气管由竖井内接入。为便于管理,在竖井平台上建净空尺寸(长 ×宽×高)4×4×3m 的启闭机室一间,并在竖井内沿井壁设旋转楼 梯直通竖井底部。 依照《灌溉与排水工程设计规范》 (GB50288-99) ,无压输水隧洞 设计平均流速宜小于允许不冲流速,大于允许不淤流速。按《规范》 (GB50288-99) 附录 F, 查得现浇混凝土隧洞的允许不冲流速为 8m/s; 根据三川河的泥沙特性参数,经计算无压隧洞的允许不淤流速为 0.3~0.5m/s,设计流速满足不冲不淤流速的要求。 2、衬砌设计 输水隧洞的衬砌结构要能够保持围岩稳定、 满足运行所需要的水 力学条件、满足防渗要求、防止水流冲刷以及温度、湿度、大气等因 素对围岩的破坏作用。隧洞衬砌形式应综合考虑断面形状和尺寸、运 行条件及内水压力、围岩条件、防渗要求、支护效果、施工方法等因 素。 隧洞衬砌厚度初步定为 0.35m 钢筋混凝土结构, 喷 100mm 厚 C25 混凝土,则开挖宽度为 2.8m,开挖高度 4m。半宽为 1.175m,直墙段 高度为 2.231m,半角为 56°,半径为 1.425m。如施工期间可采用回 填灌浆压力 0.35MPa。隧洞外水压力Ⅲ类最大为 HⅢ=118.62m,Ⅳ类 为 HⅣ = 81.34m,Ⅴ类为 HⅤ = 36.05m。根据 SL 279-2002 水工隧 洞设计规范适当进行折减。具体荷载组合见表 1。 表 1 隧洞计算分析荷载组合 输水隧洞围岩类别包括Ⅲ类、 Ⅳ类和Ⅴ类, 长度分别为 6 088.5m, 1 701.6m 和 1 604.9m,根据地质评价及衬砌内力计算结果见表 2。 表 2 输水隧洞围岩衬砌计算结果表 3、支护方案设计 最新【精品】范文 参考文献 专业论文 根据隧洞形式和地质情况综合考虑,隧洞一次支护采用喷锚支 护, 根据各不同洞段的地质条件, 分为局部锚杆支护和随机锚杆支护, 具体方案如下:①土洞段:前一部分供水线路,围岩类别为Ⅴ类。隧 洞过水断面底宽 1.8m, 直墙高 1.8m, 顶拱为半圆拱。 开挖洞径宽 2.8m, 高 4m。施工时采用钢格栅,模筑混凝土。二次支护采用 C25 钢筋混 凝土衬砌,衬砌厚度为 300mm,顶拱 120°范围进行回填灌浆。②砂 卵石洞段:为砂卵石洞段,围岩类别为Ⅴ类。过水断面底宽 1.8m, 直墙高 1.8m,顶拱为半圆拱。开挖洞径宽 2.8m,高 4m。施工时采用 钢格栅,模筑混凝土。二次支护采用 C25 钢筋混凝土衬砌,衬砌厚 度为 300mm, 顶拱 120°范围进行回填灌浆。 ③泥岩洞段: 为泥岩 (T1h) 洞段,岩性软弱,成洞条件差。过水断面底宽 1.8m,直墙高 1.8m, 顶拱为半圆拱。开挖洞径宽 2.6m,高 3.8m。围岩为Ⅳ类岩石。一次 支护采用 C20 网喷混凝土,采用 ф 25 局部锚杆,单根长 2.5m,每 个断面 4 根,排距 2m。二次支护采用 C25 钢筋混凝土衬砌,衬砌厚 度为 300mm, 顶拱 120°范围进行回填灌浆。 ④砂岩洞段: 为砂岩 (T1h) 洞段, 过水断面底宽 1.8m, 直墙高 1.8m, 半圆顶拱。 开挖洞径宽 2.4m, 高 3.2m,围岩为Ⅳ类岩石,采用 ф 25 局部锚杆,单根长 2.5m,每个 断面 4 根,排距 2m。二次支护采用 C25 钢筋混凝土衬砌,衬砌厚度 为 300mm,顶拱 120°进行回填灌浆。 4、结束语 经验及教训: 本工程采用施工导流隧洞及输水隧洞共用的“龙抬 头”布置形式,在很大程度上节约了工程的投资。该布置形式因隧洞 出口高程远远低于隧洞进口高程, 故适用于下游灌区对输水水头要求 不高的中小型工程。 本工程采用的启闭设备为液压设备相对于螺杆式 启闭设备对工程运行的操作要求更高, 在工程运行终须加强管理及保 养工作,切实解决“重建轻管”的问题。 本文简单的讲述了对三岔河水库输水隧洞的设计, 在针对工程中 的实际情况,合理计算出输水隧洞方案,保证输水隧洞工程的安全、 经济、合理,对今后的工程项目提供了宝贵的实践经验。 最新【精品】范文 参考文献 专业论文 ------------最新【精品】范文

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