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1、输水隧洞加固设计综述1.1.揄水隧洞基本情况输水陵涧设在大坝左端,为城门洞型无压隧洞,尺寸1.2m2nx().6m(宽X直境高X矢高),进、出口局部采用混凝土衬砌,衬砌厚度0.4m,进口取水控制高程140.60m,隧洞底纵坡1:300,长90m,隧洞出口底部高程139.26m,设计引水流量1.om%。隧洞进口设有例简活塞式闸门控制过流,采用手描螺杆式启闭机启闭闸门,螺杆为斜拉式战接。运行至今己30多年,隧洞进口水箱及洞身衬砌部分砂浆脱落、老化,洞身未衬砌部分局部块石松动、垮塌:大坝右岸原输水列管虽己被封堵废弃,但封堵不严,管身及节缝存在裂缝。根据地助资料,输水隧洞围岩为中元古界(Psyn)片岩
2、,主要为弱风化,表层有1.2m厚的强风化片岩,强度较高。上覆岩体裂隙一般发育,凤川类用岩,基本稳定。启闭机室为红砖砌成、砂浆抹面,屋面漏水严重,原废弃启闭机台为浆砌行斜卧管,无启闭机室及启闭设备。输水隧洞进水口控制闸门型式为活塞式闸阀,阀体整体锈蚀严重,出现阀体关闭不严,止水功能失效,转动部分不灵及锈死,漏水严重。启闭机为简易螺杆手摇式,安装使用已超过30多年,启闭机螺纹磨损严近,并属淘汰产品严重。根据现场混凝土强度检测成果,启闭机台混凝土碳化严强、强度低,不满足规范要求。1.2 输水建筑物除险加固设计方案1.2.1 总体加固方案及布百(1)对输水隧洞洞身进行全面衬砌处理:(2)在原进水口处出
3、建闸室及启闭机室,并修建工作桥。(3)枪较右岸输水管,并使用混凝上浆全面封堵。1.2.2 进口段加固设计根据输水隧洞设计流量,并结合工程实际,闸门采用2m1.2m的矩形闸门。进水口取水控制高程140.60m,启闭机室尺寸4.5*4.5m,净宽4.0x40m,底部高程154.00m,进水塔为圆形,内径3.7m,外径45m。进水塔内部设置钢限梯上下,底部设置活动盖板,便于闸门安装和检修.塔内设置02m通气孔。闸室底板采用钢筋混凝土结构,使用C25混凝十.,厚O8Om,其下铺设KtemCIo舱垫层。进口渐变段底板厚0.50m。渐变段前设置拦污栅。建筑物具体布置及细部结构见附图。1.2.3 洞身段加固
4、设计采用冲击钻+喷混凝土的方法对洞身全面衬砌,衬砌厚0.3m,混凝上强度C25,在拱顶设置排水孔,深入岩层1.5m,间距4m。水力计算中,糙率取0.022。1.3 加固后洞身水力复核1.3.1 洞身水力复核按正常蓄水位验算输水随洞的输水能力。由于陵涧洞身设计为无压,此时洞身内水流为明渠均匀流,采用下式计算设计流员时的设计水深:Q=AC国(6.1)C=W(6.2)陵洞衬砌后取其糙率系数为n=0.022,陞洞设计流星1.m,利用迭代计算可得,设计水深1.=0.68()mo则隧洞水面上富裕高度(大于04m)与面枳(大于15%)满足规范要求。1.3.2 闸室过流能力复核H=149.40-1.40.60=8.8m,大大超过隧洞尚度,隧洞闸门进口为有压潦,矩形闸门尺寸为12m.2m采用宽顶堰顶闸孔出流公式计算其过流能力:Q=bey2gH0(6.3)“=0.60-0.185式中:一流量系数;b闸孔宽,这里为1.20m;闸前总水头:力洞身进口水深;这里取设计水深0.68Om;e-闸孔开度:H闸前水头:陵涧设计流量1.0m%,试算得闸孔开度e=0.11m,闸高1.2m,闸室过流能力满足要求。根据以上计算结果,输水隧洞的过流能力能够满足灌溉引水设计要求。