水电站地下厂房系统施工支洞混凝土封堵设计与施工措施.doc

文档介绍：施工支洞封堵设计及施工措施
1、概述
15# m× m,城门洞型,起点从进厂交通洞桩号厂(纵)0+,以i=%#,贯通1#尾水隧洞后再水平接通2#尾水隧洞。,其平面布置参见(15#施工支洞平面布置图)。
2、施工支洞封堵设计
设计标准
因15#施工支洞分别布置在6条尾水管洞及尾闸室1#、2#闸井,水能经过发电机组消耗后能量较小,水头较低,虽然尾水管洞为有压洞,根据设计提供水头计算方法,其设计水头按照尾闸室正常尾水位进行()设计,以校核尾水位进行校核(),相应5#施工支洞和8#。假设堵头和围岩均为刚体,水头推力均匀的作用在堵头横截面上,则5#-=,设计取值为42m,8#-=,设计取值为 25m,。
堵头长度设计
⑴计算公式
堵头长度计算有力学公式和经验公式。
①力学公式
L=Kγ水×Hω×[f′ω(γ混凝土-γ水)+c′S×a]-1
式中:L--堵头设计长度(m);
K--安全系数,(设计K=3);
γ水--水的容重(×10-2MN/m3);
H--作用水头(m);
ω--堵头截面积(m2);
f′--抗剪断摩擦系数;
γ混凝土--混凝土容重(×10-2MN/m3);
c′--周界粘聚力;
S--堵头周长(m);
a--粘结力有效面积系数。
②经验公式
L=HD/50
式中:L--堵头设计长度(m);
H--作用水头(m);
D--混凝土堵头的等效直径(m),D=(4ω/π)。
③计算参数取值
K--安全系数,设计K=3;
H--作用水头;
f′--抗剪段摩擦系数,取f′=;
c′--周界粘聚力,取c′=;
a--粘结力有效面积系数,取a=。
⑵计算结果
根据以上计算公式,将作用水头,校核尾水位(),堵头横截面为:5#,堵头周长为:,8#,堵头周长为:,以上公式中的f′--抗剪段摩擦系数值和c′--周界粘聚力的取值根据《四川省大渡河XX水电站下闸蓄水设计报告(送审稿)》---2,结合5#施工支洞和6条尾水管洞及8#施工支洞尾闸室连接部位地质情况,该段围岩类别主要为Ⅲ类和Ⅳ类围岩,在实际参数取值时,为了安全起见,根据最不利围岩类别(Ⅳ类围岩)进行取值。
将以上数据先代入力学公式进行计算得:
L=3××10-2mn/m3×42 ××[××(×10-2mn/m3-×10-2mn/m3) +××]-1
=。
再将以上参数代入经验公式计算得:
L=42×[(4×)]/50
=。
以上计算结果为5#施工支洞贯穿6条尾水管洞段的堵头设计长度,其它部位计算结果如下表01所示:
表01
序号
项目名称
力学公式
经验公式
实际取值
1
5#施工支洞
L=
L=
全断面封堵
2
5#施工支洞与1#尾水管左侧交叉部位
L=
L=
()
3
8#施工支洞
L=
L=
()
以上计算按照封堵混凝土基本和周围岩石接触(a=)进行计算得出的封堵长度,在实际进行封堵混凝土施工中,顶拱部位不易浇满,容易和岩石脱开。因此,通常需要需要在顶拱部位进行回填灌浆以增加整体的饱满度和粘结性。
假如封堵混凝土顶拱部位已经和岩石脱开(× 断面:a=) (× :a=),进行以上封堵长度的计算,其计算结果如下表02所示: 表02
序号
项目名称
力学公式
经验公式
实际取值
1
5#施工支洞
L=
L=
全断面封堵
2
5#施工支洞与1#尾水管左侧交叉部位
L=
L=
()
3
8#施工支洞
L=
L=
10.