水工隧洞软件手册水利版
SDCAD4.0水利版
水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计
软件用户手册
国家电力公司中南勘测设计研究院水工处
2003年4月
目录
1 引言 (1)
1.1版本说明 (1)
1.2定义 (1)
1.3参考资料 (2)
2 软件功能及运行环境 (2)
2.1软件功能 (2)
2.2运行环境 (2)
3 计算方法及设计假定 (2)
3.1荷载工况 (2)
3.2有关的设计参数 (3)
3.3内力计算方法 (4)
3.4选筋方法 (5)
3.5制图约定 (5)
4 软件的应用和操作 (6)
4.1总菜单 (6)
4.2各项菜单的功能 (6)
4.2.1 设置路径 (6)
4.2.2 输入数据 (7)
4.2.3 数据前处理 (8)
4.2.4 内力计算 (8)
4.2.5 成果整理 (9)
4.2.6 单工况配筋 (10)
4.2.7 最终选筋 (10)
4.2.8 绘钢筋图 (11)
4.2.8.1 形成图块文件 (11)
4.2.8.2 布图 (11)
4.2.9 有限元计算 (14)
4.2.10 有限元结果配筋 (15)
4.2.11 编辑计算书 (15)
4.2.12 退出SDCAD (15)
5 接口文件及其说明 (16)
5.1基本数据文件 (16)
5.2单工况配筋文件 (19)
5.3最终选筋文件 (22)
5.4有限元成果整理所需文件 (24)
6 程序的连续运行 (24)
6.1圆形有压洞(内水压力占优势的情况)的计算和绘图 (24)
6.2圆拱直墙形、矩形、马蹄形和内水压力不是主要荷载的圆形隧洞的运行次序 .. 24 6.3矩形变圆形或圆形变矩形渐变段的计算次序 (25)
6.4圆拱直墙变矩形(城矩)或矩形变圆拱直墙形(矩城)渐变段程序运行方法 (25)
6.5用有限元法计算和绘图 (26)
7 其它断面的衬砌计算和配筋 (26)
7.1数据输入文件的准备 (26)
7.2内力计算和配筋 (33)
8 不计算，直接绘制钢筋图 (33)
9 关于对称竖井的内力计算 (34)
10 计算结果输出格式说明 (34)
10.1公式法计算结果 (34)
10.2边值法计算结果 (35)
10.3单工况配选筋计算结果 (35)
10.4最终选筋结果 (36)
10.5有限元应力成果 (36)
10.6有限元应力换算为内力结果 (36)
10.7用有限元成果配筋的输出格式 (37)
附录A输出文件一览表 (37)
附录B有限元计算网格示意图 (40)
1 引言
1.1 版本说明
水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计软件(简称SDCAD)，是由国家电力公司中南勘测设计研究院水工处开发的。较早的SDCAD 2.0版是根据SD134－84《水工隧洞设计规范》、SDJ20－78《水工钢筋混凝土结构设计规范》的规定而编制的，该版本软件1993年12月由水规总院鉴定后，先后被水利水电系统三十多个设计单位引进并在实际工程中应用。由于DL/T5057－1996(SL/T191－96)《水工混凝土结构设计规范》、DL5077－1997《水工建筑物荷载设计规范》的发布实施，原来的SDJ20－78《水工钢筋混凝土结构设计规范》已在电力行业废止，SDCAD 2.0和SDCAD 2.10已经与新规范不适应。为适应新规范的要求，我们于1999年6月对SDCAD 2.10按新规范的规定进行了修编，推出了SDCAD 3.0版。SDCAD 3.0仍在DOS环境下运行，由于现在微机全部采用Windows操作系统，原来的DOS版本程序使用起来显得很不方便。为适应操作系统的变化，并参照电力行业标准的《水工隧洞设计规范》( 报批稿)，我们在SDCAD 3.0的基础上又完成了由DOS向Windows环境下的移植和二次开发，形成了SDCAD 4.0版。与DOS版本比较SDCAD 4.0界面更好，使用更方便，并且扩展了功能。
此后，中华人民共和国水利行业标准，SL279—2002《水工隧洞设计规范》于2002-12-10发布，2003-03-01实施，该规范规定：混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度计算仍按SDJ20—78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》的规定执行。为与该规范相适应，我们在SDCAD4.O基础上经过修改，形成了SDCAD4.0水利版。
1.2 定义
SDCAD：水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计软件的简称。
边值法：指原SD134-84《水工隧洞设计规范》附录中的“边值数值解法”。
公式法：指《水工隧洞设计规范》附录中“图形有压隧洞衬砌计算”方法。
有限元法：指线弹性平面有限元法。
常用断面：指圆形、圆拱直墙形、矩形、马蹄形、矩形变圆形和圆形变矩形(简称方圆渐变段)、圆拱直墙变矩形和矩形变圆拱直墙形(简称城矩渐变段)等八种衬砌断面。开口圆拱直墙形做为圆拱直墙形的一个特例(D1=0)也归并到常用断面中。
其它断面：除常用断面外，图7.1-1中A=1、5、8、9、12、13时的衬砌断面均称作其它断面。
1.3 参考资料
(1)SL279—2002《水工隧洞设计规范》
(2)SDJ20—78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》
(3)SDCAD Ver 3.0水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计系统修编说明
(4)SDCAD 2.00水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计系统用户手册。
2 软件功能及运行环境
2.1 软件功能
(1) 用于招标设计和施工详图设计阶段有压和无压水工隧洞及竖井的钢筋混凝土衬砌结构设计。
(2) 可对14种不同断面型式的衬砌进行内力计算、配筋计算和绘制内力图。对其中的八种常用断面，还进行裂缝开度验算，并能自动绘制施工用的钢筋图和编辑计算书。底部为圆角的圆拱直墙断面（图7.1-1 A=5）可做为常用断面进行计算和编辑计算书，目前暂不能画钢筋图。
(3) 内力计算包括边值法、圆形有压隧洞计算的公式法和有限元法。荷载工况包括运行期持久状况、运行期短暂状况、运行期偶然状况、检修期工况、施工期工况。
(4) 操作简便、输入数据少、人机界面较好、自动化程度高。
2.2 运行环境
(1) 硬件：微机、打印机
(2) 软件：Windows98、AutoCAD 14.0、Word 97
3 计算方法及设计假定
3.1 荷载工况
荷载工况：
(1) 运行期持久状况
(2) 检修期工况
(3) 施工期工况
(4) 运行期短暂状况
(5) 运行期偶然状况
三种荷载组合：
(1) 运行期：内水压力+外水压力+围岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力
(2) 检修期：外水压力+围岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力
(3) 施工期：灌浆压力+外水压力+围岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力
3.2 有关的设计参数
3.2.1 强度安全系数
混凝土和钢筋混凝土结构的强度安全系数按SL279—2002《水工隧洞设计规范》6.3.3条和SDJ20—78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》第31条的规定取值，钢筋混凝土结构的抗裂安全系数按SDJ20—78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》第32条的规定取值。
3.2.2 最小配筋率
由于SDJ20—78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》对最小配筋率的规定有些不够理想，如混凝土强度越高时，规定的最小受拉配筋率反而越大；偏心受压构件的ρ’min规定得比受拉钢筋的ρmin还大等等，导致有时配筋结果不合理。为此在程序中，最小配筋率参照SL/T 191－96《水工混凝土结构设计规范》表9.5.1钢筋混凝土构件纵向受力钢筋最小配筋率，取值如下：
Ⅰ级钢筋ρmin=ρ’min=0.20%
Ⅱ、Ⅲ级钢筋ρmin=ρ’min=0.15%
ρmin 为受拉钢筋的最小配筋率，ρ’min 为受压钢筋的最小配筋率
3.2.3 最大裂缝宽度允许值
(1)长期组合，0.25 cm；
(2)短期组合，0.30 cm；
(3)水质有侵蚀性时，0.15～0.20 cm。
3.3 内力计算方法
衬砌内力计算有三种方法可供选用：
(1) 边值法
该法将衬砌内力归结为求解非线性常微分方程组的边值问题，避免了手算中人为假定弹性抗力分布图形带来的误差，可适用于各种断面的衬砌计算。有关计算公式参阅《水工隧洞设计规范》附录。
本软件所提供的边值法计算程序可计算荷载和结构不对称情况；为适应竖井计算需要，程序中考虑了法向均布荷载。
(2) 圆形有压隧洞衬砌计算方法(公式法)
对于圆形有压洞，当内水压力为主要荷载时，常用《水工隧洞设计规范》附录中提供的圆形有压隧洞衬砌计算公式进行计算。
按照公式法编制的程序进行计算时，首先按素混凝土考虑，按照相应公式求出衬砌内外表面的混凝土拉应力σi和σ0，设[σl]为混凝土的允许轴向拉应力，当σ0>[σl]时，按双层钢筋混凝土衬砌设计；
当σ0≤[σ1]
σi>[σ1]
时，按单层钢筋混凝土衬砌设计；
当σ0≤[σ1]
σi≤[σ1]
时，按素混凝土衬砌设计。
对单层或双层钢筋混凝土衬砌，先按最小配筋率配筋，按混凝土未出现裂缝情况计算混凝土的应力σh，若σh未超过混凝土的允许轴向拉力，则说明混凝土不会开裂，按最小配筋率计算满足要求；若σh超过混凝土的允许轴向拉力，再按混凝土衬砌出现裂缝情况计算。
(3) 有限元法
当隧洞断面较大，地质条件较复杂时，除用上述方法计算外，可用有限元法进行校核。系统提供的一个计算程序是带节理单元的平面八结点等参元程序，该程序为线弹性计算程序，荷载、单元信息、结点座标等根据基本数据文件JXS·SD由程序自动生成。自动生成的网格结点数和单元数是固定的，衬砌层沿厚度方向取二层8结点等参元，围岩部分取三层8结点等参元，并假设围岩是均质的；在围岩和衬砌之间布置了一层6结点节理单元，厚度取2mm，当荷载以内水压力为主时(运行期工况)，节理单元弹模取混凝土衬砌弹模的1/10，当荷载以外水压力为主时，为避免围岩限制衬
砌向内变形，节理单元弹模取E=0.1MPa。
衬砌四周围岩范围，左右取3倍洞高，上下取3倍洞宽。
边界约束条件：除圆形断面外，其它断面的边界均为上边自由，另外三面用链杆约束。对圆形断面，上部67.5°范围内为自由边界，其余边界为固定边界。
有限元成果整理程序将应力转换成断面内力，用内力成果进行配筋计算。
使用系统提供的有限元程序，其优点是不需要手工划分有限元网格和输入计算数据。缺点是只适用于均质围岩和线弹性计算情况。
3.4 选筋方法
根据最大配筋面积和常用直径，计算出一组可供选择的钢筋间距，由设计人员选择。
间距初步选定后，再根据顶拱、底板、边墙的配筋面积确定各部位的直径，然后进行裂缝验算(运行期偶然状况不进行裂缝验算)，使所选钢筋同时满足应力和限裂要求。
城门洞型和方型断面的底板和边墙，根据中间部分的最大配筋面积确定主筋，若两端配筋面积大于中间则加短筋满足。
选筋采用计算和设计人员的经验判断相结合，用人机对话实现。
3.5 制图约定
对各种类型断面的隧洞钢筋图，我们研究了大量实际施工图纸，结合设计人员的工程经验，作出以下标准化处理：
(1) 图块类型的确定：圆拱直墙形和方形隧洞有横剖面、边墙、顶拱(板)、底板图块；渐变段有横剖面、立面图块；圆形马蹄形有横剖面图块，各类均有钢筋表、材料表图块。
(2) 施工缝位置：跨度3m以下的隧洞不分缝，跨度大的圆形隧洞施工缝在45°、135°、225°、315°处，其它类型在底板或边墙上，分缝数和位置由设计人员选定。
(3) 钢筋接头布置在施工缝外50~100cm处，不分缝的圆形洞则在45°、225°处。
(4) 内外层钢筋间距可不相同，同层钢筋直径也可不同，但相邻两段直径差不超过两级。
(5) 渐变段横剖面图不画联系筋，在材料表中计入重量；其它常用断面横剖面图中，联系筋可虚实相间绘制，表示作梅花状布置。
(6) 边墙或底板加短筋时，长度按高度或跨度的1/4取，但最后由设计人员选定。方圆渐变段不用短筋，城矩渐变段侧墙上部和顶部也不用短筋。
(7) 钢筋级别由设计人员选择，一般受力筋及短筋均取Ⅱ级钢筋，斜筋、纵向分布筋、联系筋一般为Ⅰ级钢筋。
4 软件的应用和操作
4.1 总菜单
当你启动SDCAD后，屏幕上将出现如下的总菜单：
国家电力公司中南勘测设计研究院
水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计系统
SDCAD水利版Ver 4.0 2002.4
要完成某项任务，请用鼠标点击相应的菜单项。
4.2 各项菜单的功能
4.2.1 设置路径
在你安装SDCAD以前，请先确定两个目录(文件夹)，一个存放程序的目录，一个存放数据和结果的目录。例如程序存放在D盘SDSL目录中，数据存放在D盘DASL 目录中，当你第一次启动SDCAD时，屏幕上出现一个对话框：
点击“确定”按钮，屏幕上出现总菜单。点击“设置路径”菜单，屏幕左下角出现数据输入框，提示你输入计算程序路径，如果你已经把SDCAD安装在D盘SDSL 文件夹中，请输入D:\SDSL，然后点击“确定”，屏幕左下角又出现一个数据输入框，提示你输入数据存放路径，这时你可以输入D:\DASL，然后点击“确定”，设置路径的任务就完成了。在D盘的根目录中形成了路径文件SLPS·DAT
它的内容为：
D:\DASL，D\SDSL。
设置路径完成后，以后你再启动SDCAD算题时，可以不再执行这项操作了。当然，如果你改变了存放计算结果的文件夹，则需重新设置路径。
4.2.2 输入数据
输入“常用断面”的数据，请点击“输入数据”菜单。
点击“输入数据”菜单后，屏幕上显示八种常用断面的图示，选择你要输入的断面，则出现数据输入列表，并在表中显示各项数据的底值(上一次计算的数据)。
数据项包括计算方法、起始桩号、混凝土容重和强度等级、内外水头、外水折减系数、灌浆压力、单位弹性抗力、围岩压力计算方法和相应参数，衬砌断面外形的几何数据等。
各项数据的单位和输入方法表中已详细提示，按表输入即可，这里着重说明以下几点。
(1) 当你从键盘敲入数字后，必须按回车(Enter)键才算输入。
(2) 计算方法有三种：公式法、边值法和有限元法。
(3) 混凝土强度等级有五种选择：C10、C15、C20、C25、C30。
(4) 当你选定有限元法时，代替弹性抗力的数据是围岩弹性模量和波桑比。
(5) 围岩压力计算方法有三种选择：系数法、普氏法、直接输入法。
系数法输入参数有：围岩重度(kN/m3)、垂直压力系数Sy、侧向压力系数Sx。
计算公式为：
q=S y·γ·B
e=S x·γ·H
q—垂直压力强度
e—水平压力强度
γ—围岩容重
B—开挖净宽
H—开挖净高。
普氏法输入参数有：围岩重度、坚固系数、内摩擦角，其计算公式为：q=γh
e1=γhm2
e2=γ(h+H)m2
m=tg(45°-Φ/2)
h=(0.5B+Hm)/f
式中：
γ—围岩重度(kN/m3)
h—塌落拱高度(m)
B—开挖宽度(m)
H—开挖高度(m)
f—普氏系数或称岩石坚固系数
Φ—内摩擦角
q—垂直压力强度(kPa)
e1—上部侧向压力强度(kPa)
e2—下部侧向压力强度(kPa)
直接法直接输入顶部、侧向上部、侧向下部围岩压力强度。
(6) 运行期持久状态、检修期、施工期可一次输入，若还要计算运行期偶然状况和运行期短暂状况，则还要分别重新输入数据。
(7) 开口圆拱直墙按圆拱直墙形输入数据，但底板厚度取为0(即D1=0)
4.2.3 数据前处理
对于边值法和公式法，输入数据后，请选择“数据前处理”菜单项，然后点击“运行”按钮，则形成内力计算所需数据文件。
对于圆形、圆拱直墙、矩形、马蹄形衬砌形成三个数据文件：DM1·SD1、DM1·SD2、DM1·SD3。
对于城矩渐变段和方圆渐变段，还形成计算渐变剖面1的三个数据文件DM2·SD1、DM2·SD2、DM2·SD3。
对于方圆渐变段，除了上述六个文件外，还形成渐变剖面2的三个数据文件DM3·SD1、DM3·SD2、DM3·SD3。
上述文件名中扩展名“·SD1”对应运行期工况，“·SD2”对应检修期工况，“·SD3”对应施工期工况。
4.2.4 内力计算
用边值法和公式法计算，运行数据前处理后，请点击“内力计算”菜单，进行内力计算。
点击“内力计算”菜单后，在总菜单左下角出现输入对话框。
若不是，输入N 点击“确定”。
则打开“用边值法计算内力”窗口，显示如下“请对下列逐项进行选择” (一) 计算断面选择(NGK)
(四) 计算工况选择(NKK)
1. 标准断面 1. 运行期持久状况
2. 其它类型断面 2.
检修期
3. 施工期
(二
) 计算情况选择(NST)
4. 运行期短暂状况 1. 隧洞
5. 运行期偶然状况
2. 竖井
(五) 灌浆压力作用部位或法向均布荷载(LN)
3. 中心对称竖井 1. 顶部 (三) 是否输出标识符说明(IB)
2. 边墙
1. 输出 3. 法向均布荷载
2. 不输出
4. 没有
用鼠标点击法对上述五项选择后，接着出现三个输入对话框，按要求输入即可。 这里需要特别指出的是，当计算完返回主菜单后，要接着选择成果整理菜单，以便形成该计算状况的输出文件和绘制内力图。
若要计算圆形有压洞运行工况，则在点击“内力计算”出现的输入对话框中输入Y ，则打开圆形有压洞衬砌计算窗口，点击“运行”按钮，按照出现的输入对话框中的提示操作即可。这里需指出的是计算完圆形有压洞运行工况后，已形成了成果输出文件，不必再点击“成果整理”菜单，而是再点击“内力计算”菜单，计算检修期或施工期工况，这两种工况计算完后都要选择“成果整理”形成内力输出文件和绘制内力图。 4.2.5 成果整理
当用“边值法”计算时，进行内力计算后，应接着点击“成果整理”菜单项，这时在窗口上方，显示如下一排菜单：
点击“列表显示”按钮，以表格的形式在屏幕上显示内力和位移成果。 点击“画内力图”按钮，在窗口左下方出现一个数据输入框，提示你输入图幅
比例，输入图幅比例后，则在屏幕上画出轴力、剪力、弯矩分布图，在下面的选择框中，选择本次计算的荷载组合，然后点击“选定”按钮。
在屏幕上画出内力图后，点击“抓图”按钮，把屏幕上的图形直接保存到存放计算结果的文件夹中，待编辑计算书时，再把它插入计算书“2.1 内力计算成果“一节的相应位置上。
抓图的操作如下：
单击“抓图“按钮，然后在屏幕上选择抓图范围，在图形的左上角按下鼠标左键不放，拉到右下角，在矩形虚线框内部的部分图形即为选定的抓图范围，松开左键，在出现的”另存为“输入框中输入存放图形的路径和文件名（扩展名为 .BMP ）,点击“保存”按钮。如果抓图成功，屏幕上将出现“抓图成功”消息框，点击“OK ”，则返回“边值法成果整理程序”窗口，点击“返回“回到SDCAD 总菜单。 4.2.6 单工况配筋
某一工况计算完毕，并且进行了成果整理，应及时地选择“单工况配筋”按钮，进行该种工况的配筋计算。
点击“单工况配筋”按钮，就打开了“边值法单工况配筋程序”窗口，在窗口上方有两个按钮：
点击“运行”按钮，开始配筋计算，窗口左下方将出现数据输入对话框，按提示输入建筑物级别，钢筋级别、保护层厚度、限裂宽度等。
配筋计算结束，点击“返回”按钮，回到主菜单。 4.2.7 最终选筋
注意：在你选择本项菜单前，你必须完成你要计算的各种工况的内力计算和各种工况下的单工况配筋计算。例如，你要计算如下四种工况：运行期持久状况、检修期工况、施工期工况、运行期偶然状况，这样就需完成4个内力计算，4个单工况配筋计算以后，才能选择“最终选筋”。
点击主菜单上的“最终选筋”菜单项，则打开最终选筋窗口，在窗口的上部有三个按钮。
4.2.7.1
根据计算结果选筋
点击“根据计算结果选筋”按钮，在窗口中出现一个选择框，请你选择已计算的荷载工况，选择完毕，请点击“确定”按钮。
接下去按提示操作即可。 4.2.7.2 直接输入断面钢筋
若你不经过配筋选筋计算，而想直接形成绘图用的钢筋文件，你可点击“最终选筋”窗口下的“直接输入断面钢筋”按钮，详细操作方法将在第8章，不计算直接绘制钢筋图中介绍。 4.2.8 绘钢筋图
如果你通过选筋，已形成了绘钢筋图所用的钢筋文件，下一步就可绘制钢筋图了。 各种不同断面的隧洞绘图所用的钢筋文件如下：
圆形洞身段 YXD·GJ 圆拱直墙段 YZD·GJ 矩形洞身段 JXD·GJ 马蹄形洞身段 MT·GJ 方圆渐变段(方变圆、圆变方)：
矩形部分 JBF·GJ 方圆形1 JBJ·GJ 方圆形2 JBY·GJ
圆拱直墙变矩形(城矩)、矩形变圆拱直墙形(矩城)渐变段：
渐变剖面 YZJ·GJ 矩形剖面 JXJ·GJ
从上面可以看出对于方圆渐变段，必须运行三次最终选筋，形成三个不同的钢筋文件，才能画钢筋图；对于城矩和矩城渐变段必须运行两次最终选筋形成两个不同的钢筋文件，才能画钢筋图。
点击总菜单中的“绘钢筋图”菜单项，系统将根据数据输入时所选的断面形状打开相应的绘图窗口，在窗口的上方，有三个命令按钮：
4.2.8.1 形成图块文件
点击形成图块按钮，按屏幕上部的提示和窗口左下方输入框的要求操作，就可形成钢筋图中的各个图块。这些图块的文件名是：
(1) 圆形洞身段： YPM·DRL 剖面钢筋图
YPMB·DRL 钢筋表
YPMC·DRL 材料表
YPMH·DRL 钢筋焊接图(2) 圆拱直墙洞身段：YZ1·DRL 横剖面图
YZ4·DRL 顶拱图块
YZ5·DRL 底板图块
YZ6·DRL 边墙图块
YZ2·DRL 钢筋表图块
YZ3·DRL 材料表图块(3) 矩形洞身段：JX1·DRL 横剖面图块
JX4·DRL 顶拱图块
JX5·DRL 底板图块
JX6·DRL 边墙图块
JX2·DRL 钢筋表图块
JX3·DRL 材料表图块(4) 马蹄形洞身段：MT1·DRL 横剖面图块
MT2·DRL 钢筋表图块
MT3·DRL 材料表图块(5) 方圆(圆方)渐变段：FY(YF)LM·DRL 立面图图块
FY(YF)H1·DRL 横剖面图块
FY(YF)H2·DRL 横剖面图块
FY(YF)H3·DRL 横剖面图块
┇┇
FY(YF)Hn·DRL 横剖面图块
FY(YF)GB·DRL 钢筋表图块
FY(YF)GBDY·DRL钢筋表大样
FY(YF)CL·DRL 材料表图块(6) 城矩(矩城)渐变段：YJ(JY)LM·DRL 立面图图块
YJ(JY)H1·DRL 矩形段横剖面
YJ(JY)H2·DRL 渐变1横剖面
YJ(JY)H3·DRL 渐变2横剖面
YJ(JY)GB·DRL 钢筋表图块
YJ(JY)CL·DRL 材料表图块
YJ(JY)G2·DRL 第二个钢筋表
要形成完整的钢筋图，还要通过“布图”将这些图块布置在一张图纸上形成图纸文件(*·D)，程序自动将(*·D)文件转换成(*·DXF)文件，然后进入AutoCAD，将(*·DXF)文件变成(*·DWG)文件，就可以将图纸画出来了。
4.2.8.2 布图
在SDCAD中，除内力图和应力图外，任何已形成的图块文件都应经过屏幕布图显示后，才能转换成AutoCAD的(*·DXF)文件和(*·DWG)文件。
屏幕布图程序提供了一个图形编辑环境。将屏幕模拟为图纸，通过图块在屏幕上的显示和移动，将图块布置在图纸的合适位置，使得整张图纸美观而又符合一般设计人员的习惯。
点击窗口上的布图按钮，出现一个彩色输入框，首先要求输入图纸名，图纸名由用户根据性质的不同或习惯的区别自己定义(不带扩展名)，该图纸的参数(图块原点坐标和图块名)记录在磁盘文件“图纸名·D”中，图纸名被定义后，如果当前目录已存在该图纸，则点击“确定”后(或回车)，直接进入图纸编辑状态，并将整张图纸显示在屏幕上；否则，提示为新图纸，要求输入图幅，选择0~4间的一个整数。
图纸编辑区占满整个屏幕，根据不同的功能分成四个区，见下图：
主菜单区包括五个图形编辑功能选择项和两个存盘选择项，提示区为指导性和警告性信息提示或作为少量数据的输入行，图块菜单区列出针对不同情况可选的图块项；图纸显示区显示布置图块的直观图形。
现将各项编辑功能的执行过程分述如下：
(1) 布图(D) 点击右侧兰色矩形条旁的倒三角形箭头，则出现洞形菜单，选择其一，则出现与该洞段相对应的图块菜单，选择某一图块后，鼠标光标将变成一个十字，移动光标到窗口的适当位置，这一位置即为图块相对坐标原点的位置，按下鼠标左键再抬离则在指定位置显示出该图块的图形，接着再选择另一图块，用同样的方法，把它布置在窗口上。
需要指出的是：圆形段和方圆(圆方)渐变段的钢筋表、材料表图块坐标原点位于
左上角点，其它所有图块(包括钢筋图、图框及其它常用断面的钢筋表、材料表)的原点均位于左下角点。
在布置渐变段较为复杂的隧洞钢筋图时，横剖面图可能会超出图块菜单中给出的数目，这时，剩下的剖面可用“用户图块”选择布置，相应的图块名及数目参见4.2.8.1和运行“形成图块”时的屏幕提示。
(2) 移动图块(M) 用鼠标点击“移动图块”，然后点击相应的图形，出现一个虚线框套住图块，在框内用鼠标按下左键不放，光标变成带四个箭头的十字形，框内图形消失，拖移到合适的位置，松开按键，图形又恢复了，将光标移出虚线框后点击一下，虚线框消失，图块移动结束。
(3) 删除图块(K) 点击“删除图块”菜单项，再选择要删除的图块(图形)，屏幕上出现一个对话筐。
点击Yes，则将该图块从屏幕上删掉。
(4) 窗口(W) “窗口”具有放大功能。要查看某一图形的细部，可点击主菜单的“窗口”项，然后将光标移到要放大部分的一角按下鼠标左键不放，移动到与其斜对的另一角，然后放开，则虚线框住的部分将被放大。
(5) 图形漫游(H) 图形放大以后，屏幕上只能显示图形的一部分，要查看其它部分，可用“图形漫游”。点击“图形漫游”菜单，光标变成一双手形，将手形光标移到窗口的某一位置，按下左键，向左移动，则整个图形向左移动，向右移动光标，则整个图形向右移动；光标上下移动，则图形跟着上下移动。放开左键，移动停止。注意，由于计算机CPU速度的限制，有时图形移动可能稍滞后。
(6) 重显(R) 要恢复原来的图形，可点击“重复”菜单项。
(7) 存盘退出(Q) 点击“存盘退出”，则把布图结果记到文件“文件名·D”中存到磁盘上。
(8) 放弃存盘(Q) 若不想存盘，可点击“放弃存盘”菜单项。
4.2.9 有限元计算
若用有限元法计算，在输入数据时，应选有限元法。输入数据后，点击主菜单中“有限元计算”菜单项，则打开有限元计算窗口，在窗口上有四个菜单项：
“有限元成果整理”菜单又包含两个分菜单。“应力换算为内力”和“画应力图”。首先点击“数据前处理”菜单，按窗口左下方出现的输入对话框中的提示操作，当屏幕上出现“已形成DAT·G ，请点击‘有限元计算’”菜单时，点击“有限元计算”菜单项，按输入框中的提示操作，计算完毕屏幕显示“计算结束，请点击‘有限元成果整理’菜单！”
点击“有限元成果整理”菜单，再点击“应力换算成内力”分菜单，则将断面应力换算成内力，此时若要形成应力图，再点击“有限元成果整理”，然后点击“画应力图”分菜单，按提示操作，直至进入AutoCAD 形成应力图的·DWG 文件。 4.2.10 有限元结果配筋
点击“有限元结果配筋”菜单项，打开有限元结果配筋窗口，上方有两个命令按钮。
点击“有限元结果配筋”按钮，按输入框和屏幕上的提示操作即可。 有限元结果配筋是单工况配筋。
若要用有限元法计算几种工况，则4.2.9和4.2.10应循环几次，而后再选取总菜单中的“最终选筋”菜单。 4.2.11 编辑计算书
点击总菜单中“编辑计算书”菜单项，屏幕上出现一个如下的输入对话框。
需要输入一个保存计算书的文件名，然后要输入运行期持久状况的内、外水头，
数据前处理 有限元计算 回到SDCAD
有限元成果整理
接着再选择已经计算的工况，若还有运行期的其他工况，还要输入相应的内、外水头。然后点击“确定”，接下去提示你输入工程名(汉字)、隧洞名(汉字)、建筑物级别和内水压力分项系数，然后程序继续运行，当某一结果文件不存在时，会在屏幕上用对话框显示出来，此时，应点击对话框中的“OK”继续运行下去。程序运行结束，将告诉你计算书保存的路径和文件名。你可以对计算书进行编辑、修改和打印(此时已在Word环境下)或退出Word、返回SDCAD。
形成的计算书包括封面，目录和正文。正文包括计算说明和计算结果两大部分。计算书的目录如下：
1 计算说明
1.1 计算程序
1.2 计算方法
1.3 计算数据
1.4 计算工况和荷载组合
2 计算成果
2.1 内力计算成果
2.2 单工况配筋成果
2.3 最终选筋成果
4.2.12 退出SDCAD
点击本项菜单，结束计算，退出SDCAD软件系统。
5 接口文件及其说明
5.1 基本数据文件
a. 文件名：JXS·SD
b. 形成的方法：执行总菜单中“数据输入”菜单项或用编辑命令Edit形成。
c. 应用的程序段：数据前处理，单工况配筋，绘钢筋图块，编辑计算书。
d. 记录格式及内容
第一行MOL
第二行LS，LE，GM，BH
MOL=1 圆形洞身段
MOL=2 圆拱直墙洞身段
MOL=3 渐变段(方变圆)
MOL=4 渐变段(圆变方)
MOL=5 矩形段
MOL=6 圆拱直墙变矩形渐变段
MOL=7 矩形变圆拱直墙渐变段
MOL=8 马蹄形洞身段
LS—始端桩号(m)
LE—末端桩号(m)
GM—混凝土重度(kN/m3)
BH—与混凝土强度等级相对应的标志数
(1) 圆形
A0，R1，D1，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2
这里A0—对称标志A0=2 封闭对称A0=3 封闭不对称
R1—衬砌轴线半径(m)
D1—衬砌厚度(m)
GR—岩石容重(kN/m3)(或直接给出围岩压力时，顶左强度Q2(kPa))
Sy—围岩垂直压力系数(或普氏法中的坚固系数f，或直接给出围岩压力时，左上强度E1(kPa))
Sx—围岩侧向压力系数(或普氏法中内摩擦角υ，或直接给出围岩压力时，左下强度E0(kPa))
H1—作用于底板最低处内水水头(m)
H2—作用于底板最低处外水水头(m)
BT1—运行期工况外水折减系数
BT2—检修期工况外水折减系数
BT3—施工期工况外水折减系数
Q—灌浆压力强度或法向均布荷载强度(MPa)
K1—底部单位弹性抗力系数(MN/m3) (或有限元法中的弹模E，单位Mpa)
K2—左侧单位弹性抗力系数(MN/m3) (或有限元法中泊桑比μ) 如果A0=3，则还有非对称数据Q3，E2，E3，K3，K4
其中Q3—右侧围岩垂直压力强度(kPa)
E2—右上围岩水平压力强度(kPa)
E3—右下围岩水平压力强度(kPa)
K3—顶部单位弹性抗力系数(MN/m3)
水利工程施工安全技术措施方案_1
整体解决方案系列 水利工程施工安全技术措 施 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-30579水利工程施工安全技术措施 Technical safety measures for water project construction 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 一、大坝施工安全技术 大坝施工的主要程序是:施工围堰的填筑、基坑排水、坝基覆盖层开挖、岩石开挖、两岸坝肩开挖、处理高边坡以及大坝混凝土浇筑、金属结构安装等。 1.围堰施工安全技术 围堰是为大坝或厂房施工而修建的辅助工程，围堰的标准由主体建筑物的等级和使用年限而定。在围堰施工中特别是在截流龙口合拢时，由于河床的逐渐缩窄，河道内的水流速度加快，需要抛掷大块石，或者多面体混凝土块，防止填筑物被急流冲走。在围堰的施工中，由于场地狭窄、职员多、车辆多，现场要同一指挥，协调行动，防止出现意外情况。围堰合拢后还需在围堰的临水一面填筑黄土，进步围堰的防渗作用。在围堰填筑作业面上工作的职员除按规定穿着好劳
动保护用品外，还必须穿救生衣，预备好救生圈，防止溺水事故的发生。 2.大坝开挖安全技术 (1)土石方开挖应自上而下分层进行，分层的厚度应根据地质条件、出渣道路、施工部位、开挖规模、钻机的性能、开挖断面的特征、爆破方式、运输设备的能力等综合研究确定。 (2)开挖爆破的技术要先进可靠、经济公道、爆破时不致损坏基础和危及四周建筑物的安全。爆破参数选择公道，爆破后边坡稳定。坝基部位不得采用洞室爆破。 (3)高边坡开挖要避免二次削坡，以预防在二次削坡中施工难度增加而发生职员伤亡事故。在设有锚杆、锚索或喷混凝土支护的高边坡，每层开挖完成后需立即进行喷锚支护，以保证边坡稳定和安全。在高边坡的顶部必须设排水沟，确保施工不受影响。在高边坡施工时的作业职员必须拴安全带和戴安全帽。在高边坡施工中，增设一定数目的观测设备，随时测定边坡的稳定情况，如有滑坡迹象，必须及时采取措施，确保施工安全。
水利工程隧洞开挖施工中的技术问题和对策
水利工程隧洞开挖施工中的技术问题和对策 发表时间：2016-03-31T16:27:04.580Z 来源：《基层建设》2015年23期供稿作者：战久洲 [导读] 吉林省四平市梨树县小城子镇水利管理站 136515 具有洞口安全支付工作方便、地质地形影响小、出渣量小、开挖量少等优势，可以采用标准方案进行施工。 战久洲 吉林省四平市梨树县小城子镇水利管理站 136515 摘要：随着科学技术的不断进步和社会经济的迅速发展，水利工程的进程也在不断加快，各项施工技术都是不断完善。在丘陵山区进行水利工程的建设过程中，隧洞的开挖和施工是一个重难点。由于隧洞的开挖和施工受到地形、地质以及水文等多方面条件的影响，所以施工安全、工程进度以及工程的投资等都不能得到很好的保证。本文主要针对水利工程隧洞开挖施工过程中常见的技术问题进行深入的分析，探讨相应的解决对策。 关键词：水利工程；隧洞开挖；施工；技术问题；解决对策 隧洞是水利工程必不可少的一部分，隧洞线路的设计必须要严格按照水利枢纽的施工任务进行，同时还要对当地水文地质、地形等外部因素进行深入的分析，选择隧洞进行开凿。这些外部因素对隧洞的开挖和施工由非常大的影响，决不能掉以轻心。一般情况下，水利工程的隧洞主要分为小型、中型、大型以及特大型隧洞，其中，水利工程中开挖的隧洞一般都是小型或者中型的隧洞，所以小型或者中型隧洞的开挖施工是研究的重点。而大型隧洞相对于前两种隧洞而言，具有洞口安全支付工作方便、地质地形影响小、出渣量小、开挖量少等优势，可以采用标准方案进行施工。 1.隧洞开挖施工存在的问题 1.1隧洞开挖过程中存在的技术问题 通常情况下，隧洞进口和出口的边坡开挖要严格按照事先设计的洞脸开挖坡比进行，但是要注意进口和出口的洞脸以及两侧的边坡要尽量避免进行开挖。如果实在无法避免，要在开挖的同时实施支护的工作。隧洞横断面尺寸要求如下：非圆形断面的宽度要在1.5米以上，高度要在1.8米以上，而圆形断面的内径要在1.8米以上，可以采用钢模台车、架钻台车或者掘进机等大型设备辅助施工，根据具体的技术经济指标分析确定断面的尺寸。为了提高建筑物以及施工的安全性，在隧洞进洞之前，要先对洞外的建筑，如：暗渠、明洞等进行施工，提高洞脸的稳定性和洞口施工的安全性。我国在水利工程隧洞开挖方面有明确的规定，洞室的开挖工作要严禁开挖和超挖，径向超挖值要在10厘米一下，并且要完全清除所有的松散岩块，对于超挖部分的回填工作，要使用同种型号的混凝土进行回填[1]。 1.2隧洞开挖施工难题 水利工程在对地下洞室进行开挖的过程中，经常会遇到超挖、欠挖或者安全问题，这些问题严重影响了水利工程的经济效益和施工质量。如果在施工过程中发生大范围的安全事故，或者存在大面积的超挖、欠挖情况，都会造成经济浪费，同时延误工程进度。如何在隧洞开挖过程中解决好超挖、欠挖以及安全这三大方面的问题，是目前施工技术人员迫切需要解决的问题。一般情况下，如果地质条件非常复杂，那么引水隧洞施工安全就是保障开挖的关键因素。安全、投资、质量以及进度等因素在动态平衡中存在较大的矛盾，如果这四个方面因素的平衡关系处理不好，就会导致工程目标无法时间或者无法在规定时间内竣工。解决这个问题的关键因素是要采取有效措施，找到切入点，对开挖的质量进行严格的控制，加强初期的支护工作，为隧洞的开挖提供良好的安全保障，提高开挖的工作效率，实现工程目标[2]。 2.隧洞开挖施工的对策 水利工程的隧洞在开挖过程中，会遇到很多非常复杂的地质情况，如：地下水活动强烈地段、断层破碎带等，在对这些问题进行处理时，要采取科学有效的措施，同时在施工过程中不断总结经验和教训，逐渐形成一套科学、可行的施工方法[3]。 2.1勤测量 在对地下洞室进行开挖的过程中，要尽量避免欠挖和超挖的发生。勤测量是指施工单位在爆破施工滞后，要进行全面的测量工作，检查爆破的成果，确定是否存在超挖和欠挖的情况。如果存在超挖情况，要及时发现超挖存在的原因，找到有效的解决措施，尽量减少超挖的发生。如果存在欠挖情况，要进行及时的处理，不要等到支护工作实施之后，才发现。如果是因为地质原因导致的超挖，要对爆破参数、支护措施、装药量、循环进尺长度等进行调整。如果是因为施工控制工作不到位导致的超挖，要及时找到存在的原因，改进施工方法，尽量避免超挖的再次发生。技术人员要严格按照规范，每隔5米测量一次沿洞的轴线，并将测量的结果传达给施工单位，及时发现存在的问题，调整施工。通过勤测量，有助于避免由于盲目开挖导致的二次超挖以及大量混凝土超填，达到提供经济效益、降低成本的作用[4]。 2.2做好隧洞的爆破工作 定向爆炸筑坝技术在我国水利水电工程史上，第一次引用是1956年取缔云南省某市水电站工程。当时工作小组采取在陡峭的岸坡布置炸药，通过定向松动坍塌和投掷爆裂出来的碎石，截断预定的河道，再进行人工处理修整，从而完成整个筑坝的爆破任务。该项技术的主要优势，包括：①对施工机械和设备的要求较低，无需大型设备，过程全部采取爆破技术，节省了往常采石、运输、填充等环节所必须的人力、物力以及财力。②工程进度极快，一次爆破过后所堆积碎石高度，可达到拦洪要求。不止有利于渡讯，围堰环节也能大大节约成本。 而在工程爆破中采用定向爆破筑坝技术的缺点，也是十分明显的。爆破会造成整体岩区的不稳定，高危岩区在未来的某个时段可能会影响到边坡稳定。爆破威力巨大，冲击力十足，在一定程度上会对炸药以下的坝肩基岩造成损毁，从而导致绕坝渗流的可能。而一旦整体坝体过高，防渗工作可能就会十分麻烦。堆积的岩石体不均匀，导流洞、输水洞受爆破影响也可能会造成堵塞，这些都是随着爆破工作的开展而跳出来的新麻烦。随着爆破任务一次次的展开，定向爆破筑坝技术的缺点也在工作过程中慢慢得到了改进，变得越来越成熟[5]。 3.结束语 综上所述，水利水电工程隧洞的开挖受到各种外部因素的影响，经常会出现施工难题，如果要解决这些问题，保障隧洞开挖工作的顺利进行，在保障施工安全的前提下，提高施工的经济合理性，就必须根据具体的情况，采取科学有效的措施，并在施工过程中不断总结经
水工隧洞施工方案
水工隧洞施工方案
目录 1.施工组织设计编制依据、原则及说明 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 1.3编制说明 (1) 2.工程概况与水文地质条件 (3) 2.1工程概况 (3) 2.2水文地质条件 (3) 3.施工总平面布置 (5) 3.1施工总平面布置原则 (5) 3.2水、电、通讯系统和材料的供应 (5) 4.施工组织 (7) 4.1施工组织机构 (7) 4.2拟投入施工设备 (8) 4.3拟投入劳动力计划 (10) 5.主要分部分项工程的施工方法 (13) 5.1隧洞进口处的开挖 (13) 5.2隧洞的开挖支护 (13) 5.3通过不良地质地段施工方法 (27) 5.4超前管棚施工 (29) 5.5光面爆破的施工 (30) 5.6水泥砂浆锚杆施工工艺 (31) 5.7钢拱架加工 (32) 5.8喷混凝土施工工艺 (36) 5.9隧洞二次模筑 (39) 5.10隧洞防水施工 (43) 5.11隧洞回填注浆施工 (46) 5.12隧洞施工的监控量测 (48)
5.13闸室及交通桥施工 (55) 5.14闸门与启闭机安装 (65) 5.15电气设备安装工程 (71) 5.16配电房施工 (72) 5.17隧洞引水渠的施工 (74) 5.18临时道路和永久道路的施工 (76) 5.19水土保持绿化施工 (82) 6.施工总进度计划 (89) 6.1编制说明 (89) 6.2工期 (89) 6.3控制性进度 (89) 6.4工期保证措施 (90) 7 工程质量保证措施 (91) 7.1质量目标 (91) 7.2质量保证体系 (91) 7.3技术组织措施 (91) 7.4工程质量技术保证措施 (92) 8 安全生产保证措施 (100) 8.1确定安全管理目标和安全防范要点 (100) 8.2安全保证体系 (100) 8.3安全技术组织措施 (100) 8.4安全技术保证措施 (101) 9文明施工及环境保护措施 (105) 9.1文明施工措施 (105) 9.2施工期环境保护措施 (106) 10 特殊天气施工保证措施 (109) 10.1雨季施工保证措施 (109) 10.2高温天气施工保证措施 (109)
引水隧洞工程施工方案
引水隧洞工程施工方案 一.编制依据 （1）施工合同 （2）《水利水电施工组织设计规范》SDJ338-89 （3）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》 DL/T5099-1999 （4）《砌体工程施工及验收规范》 GB50203-98 （5）《水工混凝土施工规范》SDJ207-82 （6）《水利水电施工测量规范》 SL52-93 （7）施工图纸名 二、工程概况 彭水县棣棠水电站位于彭水县棣堂乡,坝址位于彭水县普子河支流里头河农桩坎河段漆树湾处，引水隧洞位于河岸右侧，需修建临时渡河进洞道路以进行引水隧洞工程的施工。引水隧洞工程为本工程的重点，隧洞全长3399m，隧洞设计1个支洞，支洞长度177.92m，支洞位于隧洞K1+870.46处，断面型式均为3.1*3.55m,隧洞进口底板高程749.2m，出口底板高程747.398m，隧洞坡降为0.05%；支洞进口高程为748.272m，出口高程为747.934m，支洞坡降为0.19%。由于初设时无地勘资料，在隧洞准备施工及掘进过程中补足地勘资料。 三、施工准备 1、技术准备 1）组织有关技术人员充分熟悉和审查施工图纸，施工图纸及其组成部分间有无矛盾和错误，施工图在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要求是否明确，结构施工图与设备安装的工艺是否矛盾，参加由建设单位主持的图纸会审、设计交底，并形成图纸会审纪要，所有参加方签字盖章。
2）根据工程的特点，研究使用新技术、新工艺、新材料，满足工期和质量要求。 3）编制和审批施工组织设计、质量计划及作业指导书、施工方案。 4）各有关技术资料的准备，各有关材料的进场试验。 2、现场准备 根据施工需要进行调查研究，并掌握隧洞沿线的下列情况和资料：现场地形、地貌、工程地质和水文地质资料；气象资料；工程用地、交通运输及排水条件；施工供水、供电条件；工程材料、施工机械供应条件。 根据建设单位给定的定位坐标及高程控制点测量放线，引测隧洞的定位桩，控制点、水准点，测量放线由专人负责，技术部门管理，制定切实可行的方案。 3、组织准备 鉴于本分部工程为单位工程的重难点的特点，为确保顺利实现各项施工目标，在合同范围内选拔业务能力强，实践经验丰富的项目经理及其它人员组成项目部，由项目经理统一指挥，协调各方面的关系，排除各种障碍，确保工程能按预定要求顺利完成。 根据本工程特点、工程量，本单位采用现代化项目管理体制。严格按照招标文件规定组建项目部，签定项目承包合同，运用经济手段与行政手段相结合，运用经济合同明确工程建设各方面的责任，运用原有行政管理体系为工程顺利进行扫清障碍创造条件。 项目部的设臵要齐全，职责分工明确，因人设职，因职选人，建立有施工经验，有开拓精神和效率高的领导班子。现场配备微机、复印机、打印机等，一切需编制文件、方案采用微机管理。
引水隧洞施工方案
九寨沟县汤珠河流域顺和水电站工程 引水隧洞开挖与衬砌 施 工 方 案 重庆黄浦建设（集团）有限公司 汤珠河流域顺和水电站工程项目部 二〇一〇年八月十六日
第一章编制说明 一、编制依据 1、严格按照以下资料进行本工程施工组织文件的编制： （1.1）、现场实际资料； （1.2）、有关本工程施工的国家和行业技术标准及规程规范； （1.3）、设计图纸； 二、编制原则 编制本工程文件及以后后续工作中，我部将在工程质量、安全、进度、环保和水土保持、文明施工等方面，争取创优。 三、执行的技术标准和规程规范 1、除设计文件中特别提出的技术要求外，我部所用的材料、设备，施工工艺和工程质量检验的验收，均严格执行国家和行业颁布的技术标准和规程规范的技术要求进行施工； 2、施工期间，所有标准和规程规范都可能被修订，工程施工中将执行其最新版本； 3、本分部工程施工执行的技术标准和规程规范为： （3.1）、GBJ107 《混凝土强度检验评定标准》 （3.2）、GB/T5123 《水电站基本建设工程验收规程》 （3.3）、GB/T5144 《水工混凝土施工规范》 （3.4）、DL/T5135-2001《水电水利工程爆破施工技术规范》 （3.5）、GBJ201-83 《土方与爆破工程施工及验收规范》 （3.6）、JGJ63 《混凝土拌和用水标准》 （3.7）、JGJ46-88 《施工现场临时用电安全技术规范》 （3.8）、JGJ59-99 《建筑施工安全检查标准》 （3.9）、SL279-2002 《水工隧洞设计规范》 （3.10）、DL5077-1997 《水工建筑物荷载设计规范》 （3.11）、SL62-94 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》
水工隧洞施工技术规范
水工隧洞施工技术规范 1、喷混凝土 采用喷混凝土作为衬砌，不但可以用作临时支撑，也可用作隧洞永久衬砌。在喷混凝土施工中应注意如下方面： (一)工艺布置 如隧洞断面较小，拌合机进洞不方便或隧洞较短时，可将拌合机布置在洞外，用斗车运送进洞，这样还可以减少洞内的粉尘。若隧洞断面较大，则可将拌合机放在专用的工作台上，出料口直接置于喷射机上方。亦可将拌合机放在平地上，用皮带机上料。 (二)施工准备 喷混凝土施工应分段进行，每段长度以6~ 10米为宜。喷射前应作好如下准备工作： (1)搭设喷射作业台，最好制造两个移动式喷射台，使设置锚杆、挂网、扎钢筋和喷射作业按流水线进行。 (2)检查开挖断面，有无欠挖，以保证设计的净空和支护最小设计厚度。 (3)检查预埋件的种类，位置和数量是否符合设计要求。 (4)撬除险石，保证喷混凝土与围岩良好的粘结和施工安全。 (5)遇有渗漏水的地方，应采取相应措施，对渗水作恰当的处理，或排或堵，或排堵结合。 (6)岩面的冲洗和凿毛在喷射前必须用高压水认真冲洗岩面裂
隙中的尘污，浮石等。 (7)钢筋和钢筋网除锈。 (8)绑扎控制钢筋网或埋设控制混凝土厚度桩。 (三)喷射施工 为了使所喷混凝土能够达到最大的密度，克服料流上下流动，干湿不均，并尽量减少回弹，喷枪时应使料流呈螺旋状横向运动。喷射混凝土支护是无模喷射成型的，在施工过程，其自重靠它与喷射面之间的力来平衡，因混凝土在终凝前粘结力很小。不能一次喷的过厚，要进行多次喷射，每次喷射厚度控制非常重要。喷射拱部在加有速凝剂的情况下，底层厚度宜4?6厘米，面层厚8?10厘米，并保持间歇时间15?30分钟。喷射侧墙加速凝剂时，厚度宜为10?15厘米，保持间隙时间不少于4分钟，不加速凝剂时，宜为8?10厘米，同时加大作面，拉长喷射间歇时间，至少15分钟以上。喷射凹坑时应分层逐渐填平，否则易出现脱落或空壳现象。渗水地段的喷射混凝土与岩石的粘结较困难，可以采取如下一些措施： (1)在集中渗水区钻孔排水； (2)减小喷层厚度； (3)适当减小水灰比； (4)采取缩小包围圈的喷法； (5)适当埋设风压等。 2、回填灌浆 隧洞混凝土施工中顶部的混凝土由于自重的原因，始终和上部隧洞岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此采用回填灌浆进行解决。回填灌浆主要
水利工程输水隧洞施工开挖及衬砌技术
水利工程输水隧洞施工开挖及衬砌技术 发表时间：2019-04-28T09:54:13.233Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：常亮 [导读] 摘要：随着水利工程的发展，工程的输水能力与要求均有不同程度的提升。 中国电建西北勘测设计研究院有限公司陕西省西安市 710000 摘要：随着水利工程的发展，工程的输水能力与要求均有不同程度的提升。在进行水利工程建设的过程中需要建设多个隧洞，以确保输水作业的质量与效率得以保障。隧洞开挖施工的难度较大，在此过程中需要运用各种施工技术来落实各项施工项目，进而确保输水隧洞工程施工的质量。 关键词：水利工程；输水隧洞；开挖施工；衬砌技术；分析 引言：我国水利资源分配的不均衡，导致了地区经济发展的不均衡。为此，国家为了促进干旱和缺水地区的经济发展，加大了对调水工程的重视。近年来，由于人们对新能源开发的重视，水利水电项目更是大量上马，这也促进了人们对水利工程施工开挖和衬砌技术的研发力度。做好水利工程输水隧洞的施工开挖和衬砌技术，不仅是水利建设领域研究的重点，也受到社会各界的广泛关注。 1.水利工程输水隧洞施工概述 在进行水利工程施工建设时，为了满足输水功能的需求，需要开展隧洞项目施工作业。在开展隧洞施工时，需要基于施工的实际情况来选择开挖施工技术以及支护技术，确保施工进度与质量，避免在施工过程中发生质量问题。在选择开挖与支护施工技术时，要重点分析隧洞岩石类型与断面，做好充分的施工分析。在进行开挖施工作业的过程中，则需要按照施工技术要点以及质量控制要点，加强施工作业管理，确保施工的质量与进度。 2.水利工程输水隧洞的开挖施工技术 2.1输水隧洞洞口开挖及支护施工 2.1.1洞口开挖土石方施工 输水隧洞的洞口开挖，是输水隧洞施工的首项开挖工程。输水隧洞的洞口开挖，将会导致洞口围岩稳定性降低，在洞口开挖过程中，极易由于出现偏压及地下水作用导致洞顶坍塌，因此，在输水隧洞洞口开挖时，一定要做好施工组织和设计，并提前进行洞口的排水系统施工。施工中要及时进行支护，并做好围岩的排水，避免出现洞口坍塌。由于隧洞的洞口施工会导致洞顶围岩出现偏压，带来极大的塌方危险，因此在洞口开挖施工时，可以先将洞口上方的土石方进行清除，减弱偏压作用力，以避免坍塌出现。此外，输水隧洞的洞口施工，应尽量避免使用大爆破的方法掘进，应尽量选择定点爆破，并在开挖过程中注意对松动的石块进行及时清理。 2.1.2洞口施工要避开降雨期，做好防护措施 水利工程输水隧洞洞口施工时，地下水的侵蚀将会使洞口围岩稳定性下降，带来洞顶塌方的风险。因此，在进行输水隧洞的洞口开挖施工时，要避免在雨季进行施工，并做好排水沟的设计和施工，避免雨水渗入底层，影响洞口围岩稳定性，带来塌方风险。洞口开挖过程中，一旦出现边坡滑动和开裂，要及时处理，将边坡放缓，保证边坡施工稳定性。在施工中，对边坡砂浆的强度要合理设计，并进行严格的混凝土配比实验，以保证洞口边坡的稳定性。 2.2输水隧洞的隧洞开挖施工 水利工程输水隧洞的开挖施工，根据围岩种类的不同以及底层稳定性差别，分为全断面开挖法、台阶开挖法、支撑拱法、核心支撑法四种施工方法。其中全断面开挖法适合Ⅰ、Ⅱ类围岩，台阶开挖法适用于隧洞高度较大的隧洞开挖，支撑法和核心支撑法开挖技术适合用于Ⅳ、Ⅴ围岩，区别在于施工顺序，支撑拱法的施工顺序为先拱后墙，核心支撑法的施工顺序为先墙后拱，在对Ⅳ、Ⅴ围岩选择开发施工方法时，一定要根据洞顶和侧壁围岩的特点，合理选择施工方法。输水隧洞开挖施工，一般都选择钻孔爆破法进行施工，在钻孔爆破时，一定要把握好钻孔的数量和位置，并对填药量进行精密计算，保证爆破即能达到施工设计要求，又不会影响围岩的稳定性。爆破参数可以根据相关的工程数据进行设计，也可以通过现场爆破试验设计。对岩石进行爆破时，应选择低密度、低猛度和高爆力的炸药。 3.水利工程输水隧洞施工砼衬砌技术 3.1输水隧洞的喷锚施工操作 在输水隧洞中开展喷锚施工操作是砼衬砌施工工作开展的基础。对此，在实践中要想提升其整体施工质量，就要保障施工输水隧洞中喷锚施工作业的整体质量。第一，输水隧洞的锚杆施工。输水隧洞在开展锚杆施工作业的时候，主要是对锚杆的具体类别、长短以及相关材质等因素进行科学合理地选择，对于其具体的钻孔机具以及实际方式等进行系统的设计，保障其合理性，保障钻孔位置、疏密度、内径以及深度与实际的设计相符合。在锚杆进行钻孔插入的工作之前，要对其进行系统的检查，进行极强除锈以及整直细节处理。第二，喷锚支护作业中的混凝土喷射施工操作。喷锚支护中混凝土喷射操作主要是对混凝土配比进行科学的设计，通过实验模式开展，保障其与实际的配比模式相契合。在进行具体的喷射方式选择过程中，要基于实际的养护能力对其进行合理地选择，做好围岩的清理工作，在执行喷射操作过程中，要保障其喷射的均匀性，避免在喷射操作过程中出现混凝土脱落以及开裂等问题，并针对存在的问题对其进行补喷。 3.2输水隧洞施工作业中砼衬砌技术 输水隧洞的砼衬砌施工操作主要就是为了减缓围岩受到水环境的侵蚀与影响，提升其整体结构稳定性的主要结构，在实践中与锚杆、围岩等相关内容共同构建了一个相对较为稳定的荷载结构的主要步骤。对此，在对其进行砼衬砌技术施工作业的时候，要提升其整体施工质量与效果。在进行水利工程输水隧洞施工应用砼衬砌技术的时候，要提升对喷锚支护质量的重视，并对实际的支护措施以及围岩稳定性等相关因素进行系统的判断，施工隧洞周边的位移速度明显下降，水平收敛速度与实际要求相符，相关支护表面没有明显的裂缝的时候，才可以进行砼衬砌施工操作。水利工程砼衬砌施工作业开展中要保障其中线位置、标高以及断面尺寸等相关数据与实际的设计需求相契合，在砼衬砌施工作业开展之前制定系统的排水以及堵水措施，进而保障衬砌表面不出现渗水等相关问题。在执行砼衬砌施工作业的时候要对其进行浇筑操作，根据先浇筑底板，然后再浇筑顶板、拱顶的操作顺序开展施工，衬砌材料要与实际的设计需求相契合，保障混凝土在衬砌之前处于搅拌的状态。在灌注操作过程中，要提升对灌注速度的控制，在边墙混凝土灌注合格之后，再进行拱顶混凝土的灌注施工。 3.3施工监测 水利工程项目在开展过程中要提升对现场监控操作的重视，提升对隧洞围岩的稳定性能、设计参数以及实际的施工方式等因素的重
富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究
富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究 发表时间：2019-03-01T10:35:49.353Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：刘建 [导读] 水利水电项目具有无污染、收益广的特点，发展态势良好，而水工隧道占其中的比例较大，隧道一般是项目的控制性工程，其工期直接决定项目的总工期，快速施工是方法。 中铁建大桥工程局集团第六工程有限公司吉林长春 130031 水利水电项目具有无污染、收益广的特点，发展态势良好，而水工隧道占其中的比例较大，隧道一般是项目的控制性工程，其工期直接决定项目的总工期，快速施工是方法。 摘要：结合具体的工程实例，针对富水凝灰岩小断面水工隧洞的超欠挖、塌方、支护形式、止水等常见病害及处理方法进行分析和研究。结论证实，引排水、快速封闭、强支护是开挖富水凝灰岩隧洞的关键。 关键词：富水；凝灰岩；快速封闭 引言 凝灰岩属于火山碎屑岩，火山碎屑物质组成颗粒直径小于2mm，比例为50%，凝灰岩的主要成分是火山灰，比较疏松或致密，这样的层里的称为层凝灰岩。根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：玻屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩。凝灰岩特性为细粒之火山碎屑沉积物，由火山喷出之灰、砂胶结而成。其中岩屑凝灰岩具有遇水易坍塌的特性，故对岩屑凝灰岩隧道施工的要求及难度比较大。 1.工程概况 某水利隧道位于长白山脉，其中大部分岩层为岩屑凝灰岩，施工过程中出现涌水，涌水量为40m3/h，且为有压水；掌子面出现坍塌现象，拱顶坍塌高度为3米，岩层及不稳定；并且此隧道断面为10㎡，属于小断面隧道，大型机械很难进入施工，一般适用于大断面隧道的处理方法在此很难实施。 2.涌水处理 因为掌子面围岩比较破碎不稳定，岩层暴露后容易变性风化，围岩的强度降低，围岩自稳能力变弱，有压水比较容易渗透。涌水补给有两个方面：1）地表水通过断层处进入隧道。2）断层间沟壑、溶槽等。可通过超前地质预报来进行提前探测。 2.1超前地质预报 针对涌水需要采取的超前地质预报主要分为两种方法：钻探法和物探法。其中钻探法采用水平地质钻机，在掌子面选择3个点进行钻孔，例如采用TKL-100型钻机可以在4个小时内钻孔50米，利用超前钻探可以非常直观的观测到地质情况及是否有涌水。物探法主要有红外探水、地震波法。红外探水的作用：①.探测地下温度的变化；②.判断地下水带、水体等位置；地震波法包括折射波法、反射波法、散射波法。 折射波法：①.根据波形判断围岩级别；②.纵波值的测定 反射波法：①.划分地层界线；②.探测断层带；③.探测空洞；④.测定含水层分布 散射波法：①.划分地层界线；②.探测隐伏断层、破碎带；③.探测地下洞穴 2.2处理方法 针对此种围岩一般采取超前小导管注浆方案，注浆液一般采取水玻璃和水泥浆混合液，以水玻璃模数M=2.8-3.1，水玻璃溶液浓度Be’=35-40，水泥浆水灰比W/C=0.75：1-1.0：1，水泥浆：水玻璃=1：0.5-1：1.0，注浆压强为0.6-3.5MPa，浆液扩撒半径为0.5-1.3m。 3.爆破开挖 3.1爆破参数的选择 凝灰岩隧道开挖及支护要本着“短进尺、弱爆破、速封闭”的原则进行施工，采用钻眼爆破法施工，多台气腿式凿岩机打眼，光面爆破，耙装机出渣的方法施工。此种围岩稳定性较差，应采用欲裂爆破的开挖方法。 当开挖工作面爆破时，周边眼采用爆速、猛度、密度低、高爆力炸药。孔深大于2.5米时，内圈炮眼与周边眼的斜率相同。具体实验方法和参数如下 一、掏槽方式：楔形掏槽法 二、炸药、雷管：使用岩石乳化炸药、毫秒电雷管（表3-1）。 三、装药结构：反向装药。 四、起爆方式：使用MFd-100型发爆器全断面大串联一次起爆。 五、炮眼布置图：如图3-1 试炮用的爆破参数如下设置表3-1 注释：1、炮眼深度1-2.5m。 2、炮眼直径40-50mm，药卷直径20-25mm。 3、装药集中度适用于岩石乳化炸药。
水利工程隧洞施工技术处理措施.doc
[摘要]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。 [关键词]水利工程；隧洞；施工技术 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。 2混凝土施工在水利隧洞混凝土施工过程中，首先，模板采用组合钢模板，对拉螺栓连接，钢管支撑。然后，根据图纸设计好模 板尺寸的大小，各个模板之间选用海绵条加胶带纸止浆。并采用钢脚架进行支撑以确保模板支撑有足够的刚度以及强度，进一步加强模板支撑力度，保证其不会出现变形、位移状况的发生；筑浇模板拆除以后外形、尺寸必须达到设计要求。最后，模板施工完成以后必须经过自检以及专检，合格以后提交到监理处验收，验收合格以后在进行混凝土浇筑施工。混凝土浇筑时采用分层浇筑的方法，以确保混凝土浇筑的施工质量。隧洞混凝土浇筑施工一般采用自下而上分层浇筑的方式，施工中需在混凝土中掺入速凝剂。面层浇筑时，采取二次振捣和二次抹面施工技术，以防止产生松顶和表面干缩裂缝现象发生；按照分层厚度均匀下灰，严格禁止一边下料一边振捣。振捣时每个振点的振动持续时间必须足够长，保证混凝土获得足够的捣实程度。插入式振捣棒的振捣顺序从近模板处开始，先外后内，移动间距必须小于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣棒至模板的距离小于振捣棒有效半径的二分之一，同时，尽量避免振捣棒碰撞模板。振捣棒需垂直插入混凝土中，同时做到快插慢拔，上下抽动，以确保混凝土浇筑均匀、振实。分段沉降缝需按设计要求采用聚乙烯低发泡板填实。混凝土浇筑施工完成以后，为保证混凝土有适宜的硬化条件和防止不正常收缩现象发生，要及时进行养护，使混凝土保持在潮湿状态。遇到冬季施时，还需采用草袋、塑料薄膜等覆盖来进行养护。 3钻孔和灌浆施工在完成隧洞混凝土浇筑施工以后，为了有效提升其稳定性，防止出现漏水、渗水等现象，需要根据具体施工设计要 求对整个隧洞进行固结灌浆和回填灌浆。顶拱回填注浆每间隔42米左右进行分段，且每间隔3米设置一个孔，顶拱回填注浆先从较低的一段开始进行回填灌浆，其次在对两边较高位置进行回填，最后在进行顶孔施工。在回填灌浆结束10小时左右在进行固结灌浆，固结灌浆孔布置成梅花形，在开展灌浆作业时必须要先灌一序孔，然后在进行二序孔的施工。在回填灌浆与固结灌浆的过程中还需要全线设置观测点加强对灌浆程序的规范操作，以防止出现并及时处理洞壁破损等现象发生。此外，在整个施工过程中通过灌浆自动监测系统对整个灌浆记录系统进行操作，从而确保灌浆施工质量与施工效果。最后，在完成回填灌浆以及固结灌浆施工之后必须对其进行压水测试，进而初步掌握灌浆的质量与效果，对于存在的问题可以及时发现，并进行采取二次补灌措施。 4结语水利隧洞施工是水利工程中十分关键的组成部分，同时，也是受外界因素影响较大的复杂性施工过程，并且施工过 程中存在很大的风险系数。因此，必须重视隧洞施工过程中的每一道施工工序，做好每一阶段的施工细节工作，合理选用施工工艺，促使水利隧洞施工质量的提升，进一步推动我国水利事业的顺利发展。 【参考文献】 [1]周树兴，迟学富，温勇.隧洞破碎带临时支护技术[J].有色金属设计，2015(04). [2]吴友旺.沂蒙抽蓄电站隧洞施工安全技术创新[J].山西建筑，2020(02).
隧洞施工技术
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.
水工隧洞施工
第六章水工隧洞 要求：了解其作用、功能、掌握水工隧洞设计的基本原理及方法。 第一节水工隧洞的类型、特点、组成 教学目的：掌握水工隧洞的类型、特点和组成。 教学难点、重点：水工隧洞的特点和组成。 主要概念、名词：龙抬头、一洞多用。 教学内容： ⑴复习巩固：前面介绍了侧槽式河岸溢洪道的位置选择和设计过程。 ⑵引入新课：本节介绍水工隧洞的类型、特点和组成。 ⑶讲授新课： 一、类型 1.按功用分： 1]泄洪 2]输水(灌溉，发电，供水) 3]排空(排砂) 4]施工导流，尽量一洞多用 2.按流态分：无压有压隧洞 3.按工作性质分：引水；泄水隧洞。后者一般为高流速洞(V>10m/S) 二、特点 1.常承受较大的内(外)水压力。 2.高流速洞易空蚀破坏。 3.深式进水口，闸门要受巨大的水压力。 4.洞身断面较小，洞线长，施工期长。 5.泄洪洞出口流速高，单宽能量大，应注意下游消能。 三、组成部份 1.进口：栏污栅、喇叭口、闸门、进口渐变段。 2.洞身：一般在岩体内开挖，多有衬砌。
3.出口：洞脸(门框)，消能(发电洞则接高压管道，进入厂房)。 检修闸门和事故闸门一般设在进口，无压洞工作闸门一般也设在进口；有压泄洪洞的工作闸门可布置在出口(大中型)，也有布置在进口(中小型)，但流态不好。 第二节水工隧洞的选线与总体布置 教学目的：掌握水工隧洞的选线的原则和隧洞的总体布置方法。 教学难点、重点：水工隧洞的选线和总体布置。 主要概念、名词：山岩压力、偏转角、支洞、临界底坡。 教学内容： ⑴复习巩固：前面介绍了水工隧洞的类型和特点。 ⑵引入新课：本节介绍水工隧洞的选线的原则和隧洞的总体布置方法。 ⑶讲授新课： 一、选线的一般原则 1.避开山岩压力大，地下水位高，漏水严重，可能塌方的不稳定地段。 2.洞线力求短直，隧洞要有一定的埋深，除局部段外，一般要求围岩厚度应大于3倍洞径，且大于0.4倍的内水压力水头。 3.进出口应选在覆盖层浅，岩石较完整，边坡较稳定的地段； 4.从水流条件上看，进口水流应平顺，避免涡流；隧洞转弯半径R应大于5倍洞宽B；高流速无压洞尽量避免设置平面转弯。 5.两并列隧洞之间的岩体厚度应大于1～2倍的洞径(宽)。 二、隧洞的总体布置 (一)进(出)口 开敞式～多为泄洪洞无压洞(见水闸一章) 深孔式～发电排砂放空(见本章) 有压洞出口段的断面积应缩小为洞身断面的80～90％。 进出洞口的开挖应直到岩石完整且洞顶岩体厚度相当于洞径的3～5倍时才可开始进洞。 (二)洞身布置
浅谈水利工程隧洞开挖施工 赵利军
浅谈水利工程隧洞开挖施工赵利军 发表时间：2019-07-22T16:30:37.703Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：赵利军 [导读] 摘要：水利隧道施工是水利工程整体建设中难度最大、最为重要的环节，施工技术的好坏将影响水利工程的质量。 新疆北方建设集团有限公司新疆奎屯市 833200 摘要：水利隧道施工是水利工程整体建设中难度最大、最为重要的环节，施工技术的好坏将影响水利工程的质量。本文分析了水利隧洞工程开挖施工存在的问题，并提出合理化建议。 关键词：水利隧洞；工程；开挖；技术 水利工程隧洞施工管理的好坏直接影响着隧洞工程施工的质量，水利工程隧洞施工管理对提高工程项目的经济效益具有重要意义。但是由于在进行水利工程隧洞开挖时，经常会受到外界因素的影响，导致水利工程隧洞经常会出现质量问题。因此，需要根据水利工程隧洞开挖自身特点选取合理的施工技术，保证隧洞开挖施工在水利工程实施中能够发挥自身最大的作用。 1、水利工程隧洞开挖施工存在的问题 1.1方案不健全 为了对水利工程隧洞开挖施工更好的负责，必须加强问题的深入分析。调查过程中，发现方案不健全的现象比较严重。一是水利工程隧洞开挖施工的初期阶段未能够对相关数据、信息开展仔细的搜集和分析，在勘察和调研的力度上较低，此种情况下的水利工程隧洞开挖施工很容易出现较多的矛盾、冲突现象，而且在自身工作的可靠性、可行性方面没有大幅度的提升，由此造成的疏漏和问题较多。二是水利工程隧洞开挖施工的方式、方法没有按照国家的相关规范、标准来完成，造成了较多的违规现象，在安全水平上没有科学的提升。 1.2施工技术单一 我国虽然是一个发展中国家，但是在水利工程隧洞开挖施工方面一直都是非常重视的，考虑到今后的工作挑战较多，而且各项工作部署必须从长远来考虑，所以施工技术单一的问题需采用科学的方式来应对、解决。首先，水利工程隧洞开挖施工的技术拟定和选用完全是通过极端指标的提升来完成，表面上能够得到预期效果，实际上造成的内部矛盾、冲突较多，而且难以在水利工程隧洞开挖施工的安全性、可靠性方面良好提升，各项工作的部署出现了较多的潜在性隐患，容易因为外部因素的转变表现出严重的触发现象。其次，施工技术的运用过程中，针对不同的工作协调以及外部工作的应对，包括限制性条件的解决等都没有良好的效果，这种问题的出现，必须坚持在今后得到较好的处置。 2、水利工程隧洞开挖施工的原则 近年来，基础设施工程占有的地位不断提升，水利工程隧洞开挖施工想要更好的解决问题，必须坚持在工作原则上积极的遵守，这样才能对各项工作的开展提供更多的保障，从而促使每一项问题能够在根源上得到解决。首先，水利工程隧洞开挖施工的方案拟订要坚持结合项目自身的特点和标准来完成，一些老旧的思想和模式并不符合当下的要求，而且很容易造成较多的缺失和疏漏现象，甚至是造成严重的挑战。为此，必须对水利工程隧洞开挖施工的内涵有效增加。其次，在技术的应用过程中，需要观察水利工程隧洞开挖施工的长远发展以及区域规划，包括可能出现的特殊情况影响，这些问题的应对和解决都会成为水利工程隧洞开挖施工的决定性组成部分。再次，对于水利工程隧洞开挖施工的拓展工作，需要促使各项工作协调进行，尤其是在内部工作和外部工作的操作上必须良好的转变。 3、水利工程隧洞开挖施工维护策略 3.1加强技术准备 对于水利工程隧洞开挖施工来讲，技术准备是比较关键的组成部分，同时能够产生的影响力特别高，如果继续按照老旧的模式来开展，不仅无法得到预期效果，还会在工作的综合效用上表现出大幅度的降低现象。所以，在水利工程隧洞开挖施工的技术准备方面不能表现出任何的忽视。如天水市城区引洮供水工程施工第七标段新4#隧洞的主体工程及临时工程，新4#隧洞地处定西市通渭县青堡乡、定西市陇西县永吉乡及天水市武山县榆盘乡境内。施工时严格按“新奥法”施工技术组织施工，对软弱围岩段采用浅孔多循环小药量的开挖爆破方法进行开挖，边挖边支护。组织机械化施工，实施掘进（钻孔、装、运）、支护（拌、运、锚、网喷）、砼衬砌（拌、运、灌、捣）三条机械化作业线。不良地质段开挖时坚持安全第一的原则，稳扎稳打，采用“弱爆破（或不爆破），少扰动，早喷锚，勤量测，早封闭”的施工方法，采取适宜的辅助施工措施，各施工工序紧密衔接，施工不脱节，确保施工安全。 3.2完善技术方案 现如今的国家建设过程中，正处于一个非常特殊的时期，有些工作的安排和部署，并不能取得较好的效果，有很大一部分原因在于技术方案的组建并不完善，一旦外界因素发生改变，或者是出现了突发情况，都有可能导致水利工程隧洞开挖施工陷入到较大的困境当中，而且在弥补的难度上是非常高的。如新4#隧洞洞身开挖采用光面爆破法施工，气腿式风钻造孔、人工装药、非电毫秒雷管起爆，根据不同地下水文地质情况选用爆破炸药。配合ZWL-80/47.2L电动扒渣机装渣，自卸翻斗车运输至洞外至渣场并平整。喷锚支护锚杆造孔采用气腿式风钻，为降低回弹量和粉尘，喷砼采用TK-961型湿喷机（4～5m3/h）。洞身开挖时，围岩开挖始终坚持“管超前、严注浆、弱爆破（或不爆破）、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。通过在技术方案上的完善，提升了水利工程隧洞开挖施工的效果，且创造了较高的价值。 3.3加强技术监督 从水利工程隧洞开挖施工本身来看，各项技术的应用过程中基本上都有针对性的规范和指导内容，但是考虑到现场技术应用方面存在较多的挑战，必须加强技术监督，这样才能在问题的综合处置上取得更好的效果。首先，水利工程隧洞开挖施工的技术制定、执行必须设定严格的指标和参数范围，不允许工作人员出现私自调整的现象，对于每天的技术应用和工作内容均要做出详细的记录，从根本上提高水利工程隧洞开挖施工水平。其次，技术监督的实施过程中要进行及时的指导和纠正。如水利工程隧洞开挖施工的范围较为庞大，而且工程量较高，个别偏差的及时纠正，能够提升水利工程隧洞开挖施工的内部稳定性。 3.4加强建设项目控制 第一，做好工期控制。按照水利工程项目的总体建设目标，应对施工项目进行科学的安排，明确关键施工路线，控制关键施工节点，分解任务、倒排工期，周密制定切实可行的施工进度计划，明确每一个时段的建设目标、建设任务；统筹协调水利工程各个参建方的关系，形成水利工程质量管理合力；各个参建单位要优化配置资源，确保材料、设备及人员依据计划进场，满足水利工程建设要求。