水工隧洞结构布置及其施工方法
黄土水工隧洞结构布置及其施工方法
次联合支护 ， 随后完成二次浇筑衬砌 ， 才对塌方段修复。 黄土与不同岩性地层的接触带 ，如 Ｑ 与 触 带不 均 匀变 形 问题 ． ４
积塌 落。 如万家寨引黄工程总干 ６号、 ７号隧洞 出口和 ８号隧 洞进 口穿过 Ｑ 黄土地层 ； 隧洞贯穿 Ｑ 地层 ；０号隧洞 ９号 １
第 ４期 （ 总第 １ ８ ） ７期 ２１ ０ ０年 １ 月 １
山西水 利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩＨ ＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ． ８ ｏ Ｔ ｔｌ ｏ１ ） ４ ７
ＮＯ ．０１ Ｖ２ ０
１０ — １９ ２ １ ０ — ６ ０ ０ ６ ８ ３ （ ０ ０）４ ０ — ３
冲积 和 洪 积 好 些 ， 积 最 差 ， 陷 系 数 ８： ．１ — ．１ 属 弱 、 风 湿 ００ ５ ０１ ， 中或 严 重 湿 陷 性 黄 土 。一 旦 隧 洞 漏 水 ， 黄土 湿 陷将 导 致 黄 土
隧洞变形 ， 甚至破坏。做好 衬砌结构 防渗和抗渗 ， 是保证隧洞
安 全 的重 要 条 件 之 一 。
Ｎ 接触 、 ： 或黄土与基岩的接触段 ， 由于岩性和厚度变化大 ， 容
易 发 生 不均 匀 沉 降 而 引 起 隧洞 变形 破 坏 。
１ ． 黄 土 边坡 稳 定 问题 ５
当 隧洞 进 出 口为 高 陡 的黄 土边 坡 时 ， 别 是 Ｑ 、 土 ， 特 Ｑ 黄 或 与其 不 利 的接 触 带 ，在 自然 或 人 为作 用 下 容 易 引 发 滑 坡 。 如 万 家 寨 引 黄 工 程 ８号 隧洞 进 口 Ｑ 黄 土 ，其 下 部 为 Ｎ 红 黏 ，
隧洞长 ４６ ０ ３ ｍ，横断面为 Ｂ Ｈ＝ ． ｍ￣ ．８ ｘ ３１ ３ ｍ的三心圆拱曲 ７ ０
水工隧洞衬砌专项施工方案
水工隧洞衬砌专项施工方案水工隧洞是指为了引水、排水、灌溉等目的，而在山中、河床下以及市区的地下隧道内施工的一种工程。
隧洞衬砌是隧洞工程施工的重要环节，其作用是保护隧洞的结构安全，提供坚固的衬砌墙面以防止地质灾害，确保隧洞的长期稳定运行。
以下是水工隧洞衬砌专项施工方案。
一、施工准备工作：1.制定详细的施工计划，包括施工序列、施工时间、施工人员、材料准备等内容；2.组织施工队伍，确定队员角色和职责分工，安排好工作班次；3.准备所需材料和设备，包括衬砌砖块、钢筋、砂浆、混凝土搅拌设备等；4.进行现场勘察，了解隧洞的情况，包括土体的物理力学性质、固结程度、地下水情况等；5.确保施工现场的安全，设置警示标志，配备必要的防护设备。
二、施工流程：1.清理施工现场，在隧洞入口处挖设工作坑道，作为施工的操作区域；2.钢筋加工和预埋，根据设计要求进行钢筋的加工、焊接和预埋，确保衬砌结构的强度和稳定性；3.组织砂浆和混凝土的搅拌和施工，根据隧洞的大小和形状，选用合适的搅拌设备和工艺进行砂浆和混凝土的施工；4.砌筑衬砌墙面，按照设计要求和施工工艺进行衬砌砖块的砌筑，定期检查砌筑质量，并及时处理出现的问题；5.砂浆加固，对砌筑好的衬砌墙面进行砂浆加固处理，提高墙面的强度和稳定性；6.防渗处理，根据隧洞自身的情况和设计要求进行防渗处理，以增强隧洞的水密性；7.施工质量检查，定期进行衬砌工程的质量检查，保证施工质量符合设计要求和标准；8.施工档案整理，整理施工过程中产生的各类档案资料，以备后期使用。
三、施工注意事项：1.施工过程中要确保施工人员的安全，配备必要的防护设备，严禁在危险区域工作；2.严格按照设计要求和施工规范进行施工，不得擅自变更施工工艺和材料规格；3.加强施工现场的管理，保持施工场地的整洁和清晰，做好临时设施和安全标志的设置；4.及时处理施工中出现的问题和隐患，确保施工过程的顺利进行；5.与其他施工单位进行配合，共同做好施工协调工作，确保施工进展顺利；6.施工结束后，进行验收和交付工作，确保隧洞衬砌工程符合设计要求和质量标准。
隧道3 水工隧洞的布置
隧洞的布置主要包括：进口段、出口段和洞身段。
1．进口段的形式和构造进口建筑物按其布置及结构形式，分为竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式等，在工程中常根据地形、地质、施工等具体条件采用。
进口段的组成包括进水喇叭口、闸室、通气孔、平压管和渐变段等几部分。
（1）进水喇叭口 进水口是隧洞首部，其体形应与孔口水流流态相适应，避免产生不利的负压和空蚀破坏，同时还应尽量减小局部水头损失，以提高泄流能力。
隧洞进口常采用顶板和两侧边墙顺水流方向三向逐渐收缩的平底矩形断面，形成喇叭口状。
收缩曲线常采用四分之一椭圆曲线，椭圆方程为：12222=+by a x (1) 式中：a —椭圆长半轴，对于顶板曲线，约等于闸门处孔口高度H ，对于边墙曲线，约等于闸门处的孔口宽度B ；b —椭圆短半轴，顶板曲线可用H/3，边墙曲线约为（1/3～1/5）B 。
深式无压隧洞进水口是一短管型压力段，为了增加压力段压力，改善压力分布，常在进口段顶部设置倾斜压坡（图1）。
这种形式的压力进口段顶部曲线由椭圆曲线AB 、直线段BC 、及EF 组成。
通常BC 段稍缓于EF 段，压板长度L 应满足塔顶启闭机的布置和闸门检修的要求，可采用3～6米。
图1 进口段洞顶压坡布置（2 ）通气孔 当闸门部分开启时，孔口处的水流流速很大，门后的空气会被水流带走，形成负压区，引起空蚀破坏使闸门振动，危及工程的安全运行。
因此，对设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔，通气孔在隧洞运用中，承担着补气、排气的双重任务，对改善流态、避免运行事故起着重要的作用。
通气孔进口必须与闸门启闭机室分开设置，以免充气或排气时，因风速太大，影响工作人员的安全。
通气孔在洞内出口应仅靠闸门的下游面，并尽量在洞顶，以保证在任何流态下都能充分通气。
通气孔管身应顺直，减少转弯突变，以减小阻力。
（3）平压管 为了减小启门力，往往要求检修门在静水中开启。
为此，应设置平压管。
检修工作结束后，在开启检修门之前，先打开平压管的阀门，将水放进两道门之间，使检修门两侧的水压平衡，此时在静水中开启检修门，可大大减小启门力。
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。
水工隧洞施工技术规范
水工隧洞施工技术规范以下是中国本店铺给大家带来的关于水工隧洞施工技术规范的相关内容，以供参考。
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。
水工隧洞与公路隧道施工要点
水工隧洞与公路隧道施工要点水工隧洞与公路隧道是两种不同类型的隧洞施工工程，各有其特点和施工要点。
以下是对水工隧洞与公路隧道施工要点的2000字详细介绍：一、水工隧洞施工要点1. 设计与勘察：在水工隧洞的设计与勘察阶段，需要充分了解隧洞所处的水文地质条件，确定隧道的位置和布置，选择合适的隧道形式和截面形状。
同时需要对隧道的渗透性进行评估，确保施工过程中的水流控制和隧道的渗漏控制。
2. 施工方法与工艺：在水工隧洞的施工过程中，一般采用先施工后支护的方法。
具体操作包括：先进行拱顶开挖，再进行地基处理和侧壁开挖，最后进行底板开挖。
开挖的方法可以选择人工开挖、机械开挖或爆破开挖等。
施工工艺包括隧道衬砌材料的选取、衬砌施工方法的确定等。
3. 水流控制：水工隧洞的施工过程中会遇到各种水流问题，包括排水和防渗。
施工前需要清理和加固隧洞内部的天然水流通道，确保施工期间的排水安全。
还需要采取防水措施，如隧道壁面的加固和防渗处理，确保隧道施工后的使用安全。
4. 支护结构：水工隧洞的支护结构需要根据隧洞的地质条件和使用要求来确定。
常用的支护结构包括钢拱架、钢筋混凝土拱架等。
支护结构的选择需要考虑到隧道的荷载条件和通行要求，确保隧洞的使用安全。
5. 施工安全与环保：在水工隧洞的施工过程中，施工安全和环保是至关重要的。
在施工前需要制定详细的施工方案和施工计划，确保施工过程中的安全和环保措施得以落实。
施工期间需要加强现场管理，确保工人的安全和施工的顺利进行。
3. 地下水管理：公路隧道的施工过程中，地下水的管理是一个重要的问题。
需要制定合理的排水方案，确保施工场地的排水畅通，并防止施工过程中的涌水和塌陷事故发生。
为此，需要对地下水的流量和压力进行评估，并作出相应的处理措施。
水工隧洞施工
④去掉尾管上包住 预 留孔眼的铁箍，从 孔 眼中插入防止混凝 土 下落的钢筋； ⑤拆除导管； ⑥待顶拱混凝土凝 固 后，将外伸的尾管 割 除，并用灰浆抹平。
（1）掏槽孔：其作用是增加爆破临空面，一般布置在 开挖断面中部，常见的布置形式有楔形掏槽、锥形掏槽和 垂直掏槽。
①楔形掏槽：
②锥形掏槽 适用于紧密的坚硬岩体，开挖断面的高度和宽度相差 不大，并保证斜孔顺利钻进。
③垂直掏槽 适用于致密的坚硬岩体，不同尺寸的开挖断面或斜孔 难于钻进的场合。
崩落孔：主要作用是爆落岩体，大致均匀分布在掏槽 孔外围，通常与开挖断面垂直，孔底应落在同一平面上。 周边孔：孔口应离边界线10~20cm，以利钻孔。主 要作用是控制开挖轮廓，布置在开挖断面四周，每个角 上须布置角孔。
1、模板架立 ①底拱：中心角小时，只架立两端模板，待混凝土浇 筑后，用弧形样板将表面刮成弧形；当中心角较大时，采 用悬吊式模板：先立端部模板，再立弧形模板桁架，然后 随混凝土浇筑，逐渐从中间向两端安装悬吊式模板。
②边拱和顶拱：桁架式模板，在洞外先将桁架拼装好 ，运入洞内安装就位后，再随混凝土浇筑面的上升，逐块 安设模板。
二、钻孔爆破法开挖：
主要任务：根据设计要求、地质情况、爆破材料及钻孔 设备条件，作好炮孔布置，确定装药量，选择爆破方法等 施工过程：钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查 与处理、装碴运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌 浆及质量检查等 1、炮孔类型及布置 按炮孔所起作用分为：掏槽孔、崩落孔、周边孔
①垂直掌子 垂直掌子面掘进能 使用多台钻机或钻孔台 车，适宜大型机械设备 施工。
垂直掌子开挖机械化程序
1、钻孔台车 2、装碴机 3、通风管4、电瓶车 5、钢模台车 6、混凝土泵
水工隧洞与公路隧道施工要点
水工隧洞与公路隧道施工要点水工隧道和公路隧道是隧道工程中的两种重要类型，它们在不同的环境条件下有着不同的施工要点。
在进行水工隧道和公路隧道的施工时，需要考虑到工程所处的地形地貌、地质条件、水文环境等因素，以及工程设计、施工技术、安全管理等方面的要求。
下面我们将分别对水工隧道和公路隧道的施工要点进行详细介绍。
水工隧洞施工要点水工隧洞是指用于输水、排水、蓄水等水利工程的隧道。
水工隧洞的施工需要考虑到地质条件、水文环境和工程设计要求等因素，下面介绍水工隧洞施工的要点：1. 地质勘察：水工隧洞施工前需要进行详细的地质勘察，了解隧道穿越区域的地质条件，包括岩石类型、断裂带、地下水情况等，为后续的施工作业提供依据。
2. 隧道设计：水工隧洞的设计需要充分考虑隧道的水文环境和工程需求，确定隧道的布置、断面形式、排水系统等设计参数。
3. 施工工艺：水工隧洞的施工通常采用钻孔爆破法、盾构法、机械掘进法等。
在选择施工工艺时需要考虑地质条件、地下水情况、施工周期、成本等因素。
4. 支护工程：隧洞施工过程中需要进行支护工程，包括预支护、衬砌、防水等设施的施工，确保隧洞的安全性和稳定性。
5. 排水管理：隧洞施工过程中需要合理排水，避免地下水涌入隧洞，影响施工进度和工程质量。
6. 安全管理：水工隧洞的施工需要加强安全管理，采取有效的安全措施，确保施工作业的安全进行。
6. 环境保护：公路隧道施工需要加强环境保护管理，减少施工对周边环境的影响，保护自然生态和环境质量。
水工隧道和公路隧道的施工要点在一定程度上相似，但又存在一些差异。
在实际施工中，需要根据具体工程的地质条件、工程需求、施工环境等因素，科学设计施工方案，严格按照规范要求进行施工管理，确保隧道工程的安全、稳定、高质量的完成。
【注：此文本根据提供的字数限制进行了调整组织】。
《水工建筑物》第七章：水工隧洞的类型特点、布置构造、总体布置及坝下涵管
泄水隧洞常在出口外设置扩散段，使单宽 流量减小；常用的消能方式有挑流消能和底流 消能。底流式消能具有工作可靠，对下游水面 波动影响范围小的优点。
7.4 坝下涵管
当土石坝枢纽两岸地质条件或其他原因不 宜开挖隧洞时,可采用坝下设涵管的方法满足泄、 放水要求。
优点：结构简单、施工方便、造价较低。 缺点：如设计施工不良或运用管理不当， 极易影响土石坝的安全。 一般在软基上不得采用；对于高坝和多地 震区的坝，在岩基上也应尽量避免采用坝下涵 管。
进入21世纪以来，我国的水工隧洞有了更 快的发展，在建最长的水工隧洞为引黄入晋工 程的南干线7号洞，洞长42.9km。在南水北调工 程中尚有待建的长73km的隧洞（西线一期）。 以上两工程的隧洞总长将超过400km。
我国已建断面积最大的水工隧洞为龙滩右 岸导流洞，其最大开挖断面面积达596平方米 （24.88×26.15)，号称亚洲第一。
7.5.1涵管的类型和位置选择 1.坝下涵管的类型
按过流形态分： 无压涵管、有压 涵管、半有压涵 管。 按断面型式分： 圆形、圆拱直墙 形、箱形。
2.涵管的位置选择 （1）地质条件 应尽可能将涵管设在岩基上。 （2）地形条件 涵管应选在与进口高程相适应的位置。 （3）运用要求 引水灌溉的涵管，应布置与灌区同岸。 （4）管线宜直 涵管的轴线应为直线并与坝轴线垂直。
2.有压隧洞的断面型式和尺寸 断面型式多为圆形，当围岩坚硬且内水压 力不大时，也可采用更便于施工的非圆形断面。 断面尺寸应根据水力计算确定。
二、隧洞衬砌 1.衬砌的作用 承受荷载、保护围岩、减小隧洞表面糙率， 防止渗漏等。
英法海底隧道 拱楔块衬砌
总共用了72万块
2.衬砌的类型 （1）平整衬砌 当围岩坚固、内水压力不大时，用混凝土、 喷浆、砌石等做成平整的护面。 （2）混凝土、钢筋混凝土衬砌 当承受较大的荷载或围岩条件教差时，采用 钢筋混凝土衬砌。 （3）预应力衬砌 对混凝土或钢筋混凝土衬砌施加预压应力， 以抵消水压力产生的拉应力。
水工隧洞施工(1)
水工隧洞施工(1)
第2节衬砌施工
第2节衬砌施工 混凝土和钢筋混凝土衬砌施工，有现浇、预填骨料压浆
和预制安装等方法。
一、衬砌的分缝分块及浇筑顺序
分缝：沿洞长方向分段进行施工（分段） 分块：横断面上混凝土分块浇筑 1、分段：当结构上有永久伸缩缝时，可利用永久缝分 段；当永久缝过长或无永久缝时，则应设施工缝分段，分段 长度6～18m，视地质条件、断面大小、浇筑能力等确定。 分段浇筑的顺序：跳仓浇筑、分段流水浇筑、分段留 空挡浇筑3种方式。对无压隧洞，结构上按允许开裂设计， 也可采用滑动模板连续浇筑。
水工隧洞施工(1)
2、出碴（装碴与运输） 占一次爆破开挖循环时间的30~50%左右，是决定掘
进速度的关键工序。出碴方式有： 1）人工出碴：常借助棚架集碴、棚架漏斗装渣，机车
牵引斗车出渣，机械化程度低，适用于小型工地。
水工隧洞施工(1)
2）装岩机装渣：机车牵引斗车或矿车出渣：适用于小 断面或大断面分部开挖的隧洞。运输线路宜设双线，或在适 当位置铺设岔道，以满足装车及调度的要求。
适用于围岩坚固稳定、不需要支 撑，有大型开挖设备，设备能力和断 面大小相适应，轴线不长情况。
水工隧洞施工(1)
①垂直掌子 垂直掌子面掘进能 使用多台钻机或钻孔台 车，适宜大型机械设备 施工。
垂直掌子开挖机械化程序
1、钻孔台车 2、装碴机 3、通风管4、电瓶车 5、钢模台车 6、混凝土泵
水工隧洞施工(1)
水工隧洞施工(1)
③中导洞开挖法：导洞在断面中部，导洞开挖后全面 向四周扩大。
适用于岩石坚硬、不需要临时支撑，洞径大于5m，且 具有柱架式钻机的场合。
水工隧洞施工组织设计方案
水工隧洞施工组织设计方案
隧洞施工是一项复杂的工程，需要仔细的组织设计和严格的施工管理。
本文将从施工组织设计方案的角度出发，探讨水工隧洞施工的组织设计方案。
一.前期准备
1.确定施工方案
在确定施工方案时，要充分考虑工程的技术性和经济性，同时考虑到施工过程中可能会遇到的问题和风险。
施工方案要经过多方面的论证，包括地质勘察、隧道围岩稳定性分析、隧洞开挖机械选择、隧道支护、掘进顺序、施工工艺流程、人员安全等因素。
2.施工设计
施工设计涉及到隧洞开挖进度、隧洞长度、工期、支护措施、经济效益等方面，需要根据前期的地质、水文和环境调查评估，结合规划、设计、造价等部门的意见进行设计。
在设计时还需要考虑到隧洞所处的地段、周边环境和通风问题。
3.组织框架
确定施工组织框架，明确各个职能部门和责任人，明确各项工作的时间节点和重要性，明确在各个阶段中应该有哪些检查、评审和审核工作。
二.施工方案的实施
1.施工流程。
水工隧洞(布置、结构及构造)
第六章
水工隧洞
第三节 隧洞的运用管理
• 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
第六章
水工隧洞
• （2）隧洞的出口布置应保证水流下泄安全，出流平稳。 • 对于有压隧洞，出口断面面积应小于洞身断面积， 以保持洞内有较大的正压。出口的断面积宜收缩为 洞身断面的80%～90%，收缩方式采用洞顶压坡的形 式。 • 隧洞的出口应通过技术经济比较选择消能防冲方式。 对于高流速、高水头、大流量的泄水隧洞，常为挑 流消能。
第六章
水工隧洞
• 4. 多用途隧洞的布置 • 为了减小工程量，降低工程造价，往往考虑一洞多 用或临时任务与永久任务相结合的布置方式。
第六章
水工隧洞
• (1)泄洪洞与导流洞合一布置在已建工程中较常采用。 • 导流洞的进口高程较低，而泄洪洞进口高程可以较 高，常在施工导流任务完成后，将导流洞前段堵塞， 而在原导流洞口的上方另设进口，由上部进口向后， 隧洞底坡设计为抛物线形式，然后再接一反弧段与 原导流洞相衔接。这种布置形式在工程上常形象地 称为龙抬头形式。
第六章
水工隧洞
• (4)斜坡式 • 斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整、开挖、 护砌而修建的一种进水。优点是，结构简单，施工、 安装方便，稳定性好，工程量小。缺点是，由于闸 门倾斜，闸门不易依靠自重下降。斜坡式进口一般 只用于中、小型工程。构造布置见下图。
第六章
水工隧洞
• (5)组合式 • 在实际工程中常根据地形、地质、施工等具体条 件采用。如半竖井半塔式进水口，下部靠岸的塔式 进水口等。具体布置见下图。
水工隧洞施工方案
水工隧洞施工方案(总115页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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......................................... 错误!未定义书签。
编制依据......................................................................................... 错误!未定义书签。
编制原则......................................................................................... 错误!未定义书签。
编制说明......................................................................................... 错误!未定义书签。
2.工程概况与水文地质条件......................................................... 错误!未定义书签。
工程概况......................................................................................... 错误!未定义书签。
水文地质条件................................................................................. 错误!未定义书签。
3.施工总平面布置........................................................................ 错误!未定义书签。
水工隧洞工程施工
水工隧洞工程施工水工隧洞工程施工是在山体、地下或者水下等环境中进行的一种特殊工程。
它涉及到隧道的设计、施工、支护和排水等多个方面，具有较高的技术难度和安全风险。
本文将简要介绍水工隧洞工程施工的基本流程和技术要点。
一、施工准备在施工前，首先要进行的是施工准备。
这包括了对施工现场的调查和勘测，了解地质条件、地形地貌、水文地质等情况，为隧道的设计和施工提供基础数据。
同时，还需要制定详细的施工方案和施工组织设计，明确施工工艺、施工顺序、施工进度和质量安全要求等。
二、隧道设计隧道设计是水工隧洞工程施工的核心环节。
设计时要考虑隧道的使用功能、地质条件、地形地貌、施工技术和经济合理性等因素，确定隧道的线路、断面、支护结构和施工方法等。
其中，隧道的断面设计要充分考虑地质条件、地下水和施工技术等因素，确保隧道的稳定性和安全性。
三、施工工艺水工隧洞工程施工工艺包括开挖、支护、排水和通风等多个方面。
1.开挖：开挖是隧道施工的基础工作，常用的开挖方法有钻爆法、隧道掘进机（TBM）法等。
开挖时要控制好开挖面的大小和形状，避免超挖和欠挖，保证隧道的质量和安全。
2.支护：隧道开挖后，要及时进行支护，以防止围岩松动和塌落。
支护结构包括初期支护和二次衬砌等，常用的材料有锚杆、钢拱架、混凝土等。
3.排水：隧道施工中，地下水的涌入会对隧道施工造成影响，因此需要进行排水。
排水方法包括超前排水、径向排水和集中排水等，常用的设备有排水泵、排水管等。
4.通风：隧道施工中，由于开挖和混凝土浇筑等作业会产生有害气体和粉尘，需要进行通风。
通风方法包括自然通风和机械通风等，常用的设备有风机、风管等。
四、施工安全水工隧洞工程施工安全是施工过程中必须高度重视的问题。
要制定详细的安全措施，加强施工现场的安全管理，确保施工人员的人身安全和隧道的稳定性和安全性。
五、施工质量控制水工隧洞工程施工质量控制是保证隧道工程质量的关键环节。
要制定详细的施工质量控制方案，加强施工现场的质量检查和验收，确保隧道工程的质量和安全。
圆形水工隧洞施工方案
圆形水工隧洞施工方案圆形水工隧洞是一种常见的隧道类型，广泛应用于电力、水利、交通等工程领域。
下面是一个关于圆形水工隧洞施工方案的简要介绍。
1. 工程概况：该水工隧洞位于山区，总长度为500米，直径为6米，涉及到引水、排水和通信管线的施工。
隧道地质条件复杂，存在软岩、砂岩和泥岩等不同地层。
2. 施工方法：(1) 开挖方法：采用钻孔爆破法进行开挖。
首先进行地质勘探，确定地层情况，然后根据岩石强度和稳定性选择合适的爆破参数。
开挖过程中要进行支护和排水工作，以确保施工安全。
(2) 衬砌工程：采用预制钢筋混凝土衬砌。
根据隧道设计要求，制作预制衬砌片，并进行质量检查。
然后在隧道内进行衬砌安装，采用机械顶推的方式进行。
(3) 排水系统：设置排水系统，采用排水管道和泵站进行水的排放。
根据现场地质条件，确定排水系统布置方案，并进行施工。
(4) 通风系统：安装通风管道和风机，确保施工和运行期间的通风换气。
根据隧道长度和设计要求，确定通风系统的布置和风机数量。
(5) 设备安装和系统调试：按照设计要求，安装相关设备，如泵站、通信设备等。
然后进行系统调试，确保各个设备的正常运行和协调工作。
3. 施工安全：施工期间，需要加强安全管理，确保人员和设备的安全。
采取必要的安全措施，如设立警示标志、设置安全防护网等。
同时，加强施工人员的安全培训，提高他们的安全意识和应急处置能力。
4. 环境保护：在施工过程中，要注重环境保护，遵循环保法律法规。
合理利用土方和石方资源，减少开挖土方和石方的采掘量。
对于产生的废弃物和污水，进行合理处理，减少对环境的影响。
以上是关于圆形水工隧洞施工方案的简要介绍。
在实际施工过程中，需要根据具体情况进行详细设计和调整，以确保工程顺利完成。
水工隧洞
适用：高水头有压隧洞。例：隔河岩发电引水洞。
二、消能方式
常用：挑流、底流、洞内突扩消能。
特点：隧洞出口宽度小，单宽流量大，能量集中，
所以出口设置扩散段以扩散水流，减小单宽流量
1.挑流消能（常用扩散式）
适用：出口高程高于或接近于下游水位，且地质条件允许时。
优点：经济合理。
注意：尽量不要冲刷对岸。
形式：斜切式挑流鼻坎（洞轴线与河道交角小）、横向扩散挑坎、收缩式窄缝挑坎。
2.底流消能
优点：消能比较充分平稳。
缺点：开挖量大，施工时间长，造价高。
3.突扩消能（孔板消能）
洞中突扩消能：是在有压隧洞中分段造成出流突然
事故闸门
设在进口：一般为无压洞。
优点：检修门和工作门都在首部，运行管理方便；洞内无压，有利于山坡稳定；易于检查和维修。
缺点：如体形设计不当或施工质量不良，流速大的部位会发生空蚀。冯家山、流溪河。
布置在出口：有压洞。
优点：洞内流态平稳；门后通气条件好，便于部分开
缺：竖井开挖比较困难，竖井前的一段隧洞检修不便。
适用：地质条件较好情况。例：新丰江增建的泄洪洞。
干井—弧门，井后为无压。
湿井—平门，井后为压力洞，只有检修时井内无水
塔式
独立于隧洞首部而不依靠岩坡的封闭式塔或框架式塔，塔底装设闸门。
例：石头河泄洪洞（封闭式）、陆浑（框架）、刘家峡导流洞、碧口和南水泄洪洞。
封闭式塔断面：矩形，大、中型多采用；圆形；多边形。
优：开挖量小，可在不同高程设置取水口，取用上层温度较高的清水。
缺：受风浪、地震、冰的影响大，稳定性相对较差，需要工作桥与库岸相连。
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试论水工隧洞结构布置及其施工方法摘要：水工隧洞具有工作面狭窄、工种多、地质条件影响大、施工组织复杂等特点。
隧洞的施工过程是开挖、衬砌和灌浆，当岩层比较完整时，可以在隧洞完全挖通后再衬砌，当岩层破碎时，应开挖一段衬砌一段，以保安全，本文主要分析水工隧洞结构布置及其施工方法。
关键词：水工隧洞，布置，施工
1引言
水工隧洞可以水电站有压引水隧洞和水利枢纽中的各种泄水隧洞为典型讨论其布置方式。
概括说，它们也可视为都由进口段、洞身段、出口段所组成，进口前和出口后当然还需长短深浅不等的引水渠和尾水渠。
引水隧洞的进口一般位于水库调节库容所相应的工作深度以下，进口水流经洞身流入水轮机做功后，由尾水管下泄。
位于水轮机四周的可自动改变开度的活动导叶实际相当于隧洞的
工作闸门，用以调节流量。
2总体布置
从隧洞的工作看，工作闸门设于出口段，故进口段只设拦污栅和事故检修闸门。
引水隧洞内一般流速较低以减小水头损失，而洞壁内水压力则较大，成为最主要的荷载。
当水轮机甩负荷、导叶骤闭时还要引起附加水锤压力，故当水头高、洞线长时，隧洞在通向水电站厂房前还要加建调压室(调压井或调压塔)以降低洞身水锤
压力。
泄水隧洞可为有压隧洞，也可为无压隧洞。
无论前者或后者，
洞内一般具有较高流速，出口段要设消能工。
有压隧洞显然必为深孔进水口。
无压隧洞则既可为表孔进口，也可为深孔进口，后者的洞身无压流态是靠进口后断面突扩实现的。
泄水隧洞一般要设置两道闸门，即控制泄流的工作闸门和隧洞或工作闸门本身检修时挡水的检修闸门。
洞身的工作状态与工作闸门的位置密切相关。
有压隧洞的工作闸门常设于出口，有便于观察、操作和检修之利；无压隧洞的工作闸门则设于进口，当其闭门挡水时洞身易成为无水状态。
检修闸门则都设于进口，且在工作闸门上游。
显然，工作闸门应能在动水中启闭。
深孔泄水隧洞的检修闸门则应能动水中关闭，而且可在静水中开启，后者之所以可能是因为届时已检修好的工作闸门将能封堵水流，实现平压。
（1）表孔泄洪隧洞
当隧洞用作水利枢纽的主要泄洪建筑物时，一般应尽量做成以表孔堰流方式进水。
较典型的表孔泄洪隧洞是正堰斜井溢洪道，它由正向溢流堰、陡坡斜井、隧洞及其出口消能设备等组成，闸门安装于堰顶，泄水时斜井及隧洞内常处于无压流态，从水力学观点来说，类似于河岸正槽溢洪道，不过泄水陡槽以封闭式代替开敞式而已。
（2）深孔泄水隧洞
用作深孔泄水的隧洞由位于水下的进水口、洞身及出口消能段等组成。
这类隧洞虽然进口段是有压的，但洞身水流既可为有压流，也可通过工作闸门后断面扩大而为无压流。
就进口位置而言还可有
两种布置方式，一种是低位进水口，即进水口底部与洞身底部为同一平面；另一种是较高位的进水口，即所谓龙抬头式，进口段与洞身之间以竖曲线及斜井相连。
3水工隧洞施工方法
3.1钻孔作业
钻孔作业在掘进循环时间中占有很大的比重。
钻机有风钻、钻孔台车和液压凿岩机。
（1）风钻钻孔
风钻是以高压空气为动力的冲击凿岩机械。
风钻钻孔在隧洞断面不大或机械化程度不高的情况下应用最广泛，按作用条件和架立方法，可分为手持式、伸缩式、柱架式和气腿式风钻。
（2）钻孔台车钻孔
钻孔台车是一种具有钻孔、装药、支撑等多种用途的移动式工作平台，主要用于全断面开挖。
台车尺寸与台车层数，应根据开挖断面的大小和不同要求(如钻孔、支护、立模、扎筋等要求)，专门设计制造。
钻孔台车各层安装的钻机数量，一般按照在一次掘进循环工作中，每台钻机能钻7～10个炮孔来装备。
台车的行驶装置有轮胎式、履带式和轨道式三种。
（3）液压凿岩机
液压凿岩机按工作特点有两臂、三臂和四臂机型，主要是进口机械，厂家有：瑞典的atlas公司、英国的boart公司、芬兰的tamror 公司、日本的古河公司和法国的赛可马公司等。
3.2装碴运输作业
装碴和出碴是隧洞开挖中一项很繁重的工作，约占循环时间的50%～60%，是控制掘进速度的关键工序，包括装碴和运输两项作业。
（1）装碴
①人工装碴
常在装碴地点设置钢板，使爆破石碴落在钢板上，以便用铁铲装车。
如果先埋设松碴炸药包将堆碴翻松，将有利于装碴。
为了提高装碴效率，当采用下导洞开挖方式时，常利用漏斗棚架装碴；当采用上导洞开挖方式时，常利用工作平台车装碴。
②机械装碴
机械装碴常用的设备有：斗容为0.2～0.44m3的装岩机，其生产率为20～48m3/h；斗容为1～3m3的装载机；还有适合地下工程特点的1m3短臂正向铲。
（2）运输
石碴运输多采用窄轨铁路及装碴斗车，一般用电气机车或电瓶机车牵引。
当运距短、出碴量少时，也可采用人力推运或卷扬机牵引0.6m3的窄轨式斗车运输。
洞内有轨运输宜铺设双线，并每隔300～400m设置道岔，以满足装卸及调车的需要。
如采用单线时，应每隔100～200m设置错车道岔，其有效长度应满足停放一列斗车的要求。
堆碴地点应设在洞口附近，其高程应比洞底低些，以便重车下坡，并可利用废碴铺设路基，逐渐向外延伸。
当隧洞断面较大时，也可以采用自卸汽车运输石碴，但应加强洞内通风，以排除内
燃机产生的有害气体。
3.3隧洞临时支撑
临时支撑的形式很多，根据所使用的材料不同，有以下几种：（1）木支撑
木支撑具有质量轻、加工架立方便、损坏前有显著变形不会突然折断等优点。
但承受的压力小，所占净空面积大，耗用木材多，费用高，因此逐渐被其他材料所代替。
木支撑的结构形式有门框形、拱形和扇形等。
其中门框形架立最方便，形式简单，适用于断面积等不大的导洞和临时性支洞的支撑。
拱形支撑构件承压能力大，其断面小、用料省，支撑下面空间大，适用于较坚硬的岩石中，可作隧洞扩大后的支撑。
（2）钢支撑
钢支撑适用于破碎而不稳定的岩层，能承受很大的山体压力，耐久性好、所占空间小。
钢支撑可以多次使用，也可以留在永久性衬砌中不再拆除。
由于钢支撑使用钢材多，费用高，一般只有在不良地质地段施工时才采用。
（3）预制混凝土及钢筋混凝土支撑
适用于岩石软弱、山岩压力大、支撑必须留在衬砌层内、跨度不大的断面中。
其特点是刚性大，耐久性好，可作为永久性支护的一部分留在衬砌中。
但质量大，安装运输不便，需用机械施工。
3.3隧洞开挖的辅助作业
隧洞开挖的辅助作业有通风、防尘、防有害气体、供水、排水、
供电、照明等。
（1）通风与防尘
通风和防尘的目的是为了排除因钻孔、爆破等原因而产生的有害气体和岩尘，保证供给工人必要的新鲜空气，并改善洞内温度、湿度和气流速度。
①通风方式
通风方式有自然通风和机械通气两种。
自然通风只有在掘进长度不超过40m时，才允许单独采用，其他情况都必须有专门的机械设备通风。
机械通风的布置方式有压人式、吸出式和混合式三种。
压人式是将新鲜空气沿风气管送到工作面，保证及时供给新鲜空气，但洞内的污浊空气则由洞身流出洞外，将流经整个隧洞；吸出式是将污浊空气由风管排出，但新鲜空气流入缓慢；混合式是在经常性供风时用压入式，而爆破后排烟时改用吸出式，从而具有上述两种方式的优点。
②通风量
通风量可按以下要求分别计算，并取其中最大值，再考虑20%～50%的风管漏风损失。
①按洞内同时工作的最多人数计算，每人所需通气量为3 m3/min。
②按冲淡爆破后产生的有害气体的需要计算，使其达到允许的浓度(co的允许浓度应控制在0.02%以下)。
③按洞内最小风速不低于0.15m/s的要求计算和校核通风量。
③防尘、防有害气体
除按地下工程施工规定采用湿钻钻孔，还应在爆破后通风排烟、
喷雾降尘、对碴堆洒水，并用压力水冲刷岩壁，以降低空气中的粉尘含量。
（2）排水与供水
隧洞施工，需要排出地下涌水和施工废水。
当隧洞开挖是向上坡进行，且水量不大时，可沿洞底设置排水沟，使水顺沟排出。
当隧洞开洞是向下坡进行或洞底是水平时，应将隧洞沿纵向分数段，每段设置排水沟和集水井，用水泵排出洞外。
洞内钻孔、洒水和混凝土养护等施工用水，一般可在洞外较高处设置水池，或直接用水泵加压供水，使压力水沿洞内敷设的供水管道送到工作面。
参考文献
[1]周克己主编. 水利工程施工第2版[m]. 中央广播电视大学出版社，2006.07.
[2]范世平主编. 水利工程建设监理理论与实用技术[m]. 中国水利水电出版社，2008.2.。