第二节水工隧洞的布置和构造 水工隧洞的布置 (-)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 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 1.隧洞进、出口的布置 布置主要包括:进、出口和洞身及闸门的布置 (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0.5~10m,底部应高出水库 淤沙高程最少1.0m以上。 灌溉隧泂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： 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 1． 隧洞进、出口的布置 布置主要包括：进、出口和洞身及闸门的布置。 （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