浅议大型导流洞衬砌设计方法

以阿海水电站导流洞为实例,介绍了大型导流洞设计中常用的工程类比法、结构力学法及有限元法,并将其运用到大型导流洞设计过程中,其设计思路对类似工程设计具有一定的参考价值。     

居甫渡水电站导流洞堵头设计简介

居甫渡水电站于2008年4月中旬下闸,并完成了导流洞堵头施工。导流洞下闸后,堵头施工工期较短、施工工序较多,为确保工程安全,对原设计的导流洞封堵方案进行设计优化,优化后既确保了工程施工期安全,又确保了工程运行期工程安全。现对居甫渡水电站导流洞堵头设计方案及其优化进行简述。     

夹岩水利枢纽工程下闸蓄水时机分析及方案规划

结合夹岩水利枢纽工程水源区结构物布置特点和工程建设实际进展,对水库下闸蓄水时机及实施方案进行了深入研究和分析。通过分析工程施工形象面貌及未完施工项目的进度表明:夹岩水利枢纽工程将于2020年12月具备下闸蓄水条件,导流洞下闸可选择在2020年12月10～30日之间进行,2021年3月30日前必须完成导流洞封堵施工。为该工程下闸时机的合理决策和下闸方案的科学制定提供依据。     

调压井衬砌应力分析

采用传统的结构力学方法和有限元法对某电站大内径调压井衬砌进行了结构计算。对比分析计算结果表明,两种计算方法的衬砌应力变化规律基本一致,结构力学法计算结果远大于有限元法,因为结构力学法引进大量的假定和简化,忽略围岩对衬砌的抗力作用。有限元法计算结果更符合工程实际,在大型地下工程中,宜采用有限元法进行复核。     

思林水电站导流洞堵头设计及快速施工

导流洞下闸蓄水后库水位迅速上升,堵头前混凝土衬砌结构要承担较大的外水压力,因此导流洞堵头设计及安全、快速施工就显得尤为重要。本文介绍了思林水电站导流洞堵头设计及快速施工的应用经验。     

江坪河水电站超期服役的导流洞下闸封堵安全保障工程措施

江坪河水电站导流洞质量缺陷较多,且超期服役多年。为确保工程下闸封堵安全,下闸前,通过对导流洞闸门井及其上下游一定区域衬砌混凝土进行检测、结构验算、评价,并有针对性地对缺陷区域进行缺陷处理;下闸后,迅速在闸门前浇筑水下自密实混凝土进行堵漏,在闸门后浇筑混凝土挡墙提升闸墩、闸门整体稳定性。通过这些有效的安全保障工程措施,安全、高效地完成了堵头封堵施工,有效消除了下闸封堵系统性安全风险。     

江坪河水电站导流洞闸室段结构三维有限元分析

江坪河水电站导流洞已运行11年,下闸后闸室至堵头段衬砌将承受很大的外水压力,其封堵门设计挡水水头达137 m,且前期导流洞质量补充检测成果发现其存在一定的质量缺陷,为准确分析在闸门最高挡水水头情况下,不同缺陷模型组合下导流洞闸室段结构的应力及变形等情况,进行了三维有限元计算,对导流洞闸室段作出安全可靠性评价,并对相关缺陷提出相应的处理措施。     

岩溶区导流洞汛前封堵风险分析与对策措施

为实现平寨水库汛前下闸蓄水目标,对导流洞开挖揭露的溶洞及裂隙、临近汛期洪水量级大、水库水位上升快,由此可能出现衬砌结构失稳破坏、涌水量大导致封堵失败进行了风险分析。经充分论证和精心施工,完成了导流洞提前封堵,为类似强岩溶发育区大断面导流洞汛前下闸蓄水提供参考。     

水电站导流洞下闸封堵施工技术

当前我国的导流洞下闸封堵施工工程风险大、特别是由于工程限制,一些导流洞继续过流时使得封堵更为艰难,基于此本文根据山口水电站导流洞下闸封堵实例,首先对该工程中导流洞的闸门构造做了介绍,其次对导流洞下闸封堵和导流洞内从水下探测、工程预试验及水下浇筑等方面阐述了工程质量控制措施,以期可为类似工程提供借鉴。     

马马崖一级水电站导流洞堵头混凝土快速施工技术

根据马马崖水电站工程整体施工进度计划,导流洞下闸后,为确保洞内施工人员及设备安全,要求永久堵头安全、高效、快速施工完成。为此,结合工程的实际情况,设计了相应的导流洞封堵快速施工技术方案,实施后,安全、快速地完成了施工,导流洞封堵效果好。     

灌浆预应力高压引水隧洞衬砌结构设计计算研究

到目前为止,水电站高压引水隧洞灌浆预应力抗裂设计还没有详细的计算方法。为此,结合某水电站引水隧洞设计,采用有限元法,比较了非正常工况下不同衬砌厚度时衬砌的变形和应力状态,得出衬砌厚度为40~50 cm时较为合理。     

阿海水电站水2号导流洞进口结构稳定复核

阿海水电站2号导流洞进口段采用大型通用有限元软件ANSYS,调用Drucker-Prager模型考虑围岩的塑性行为,调用混凝土单元及William-Warnke强度模型模拟村砌的开裂及压碎失效,调用面-面接触单元模拟围岩与衬砌的接触行为,综合多种结构非线性方法,对进口结构在下闸蓄水后的极限承载能力进行复核分析.能承受极限外水头为41～52 m,而永久堵头施工期间的设计水头82 m,故建议在施工永久堵头前,先在低水位下快速施工临时堵头挡水,以保证永久堵头的顺利施工及质量.     

引水口结构三维有限元分析

水工建筑物的结构计算一般都可以通过传统的结构力学法解决,但遇到如开孔、异形体型等特殊问题时,传统结构力学的方法难以准确的反应其受力特性,需要通过有限元方法解决。本文以大西沟管道引水工程冬季引水口为例,通过传统结构力学法和有限元法对比分析计算,明确了边墙开孔处结构受力情况。     

双河口水电站的发电引水系统设计

双河口水电站是一座以发电为主的山区水电建设项目,采用坝后式引水开发。水电站总装机容量120MW,装机3台。设计结合山区起伏地形地质条件,对发电引水隧洞的布置、洞线调整优化、岔支管的布置形式进行了深入的研究比选,确定了紧凑、合理的引水系统布置格局。充分结合调保计算及有限元专题研究,进行岔管体形优化与建筑结构设计,使其设计成果更准确、合理、可靠。     

积石峡水电站泄洪洞与导流洞交叉段大洞室设计与施工

积石峡水电站左岸中孔泄洪洞由导流洞改建而成,泄洪洞与导流洞的交叉段为不对称顶拱的大断面洞室,具有结构受力及地质条件复杂的特点.设计通过采用有限元法确定施工工序,块体理论分析确定支护措施,以及对于不对称顶拱城门洞型断面,采用有限元法与边值法结合的结构配筋计算等方法,有效解决了洞室开挖支护、永久结构设计等难题.     

大型导流隧洞复合衬砌结构设计简介

糯扎渡水电站导流隧洞采用有限元对施工期隧洞围岩稳定进行分析,提出一次支护设计参数,并利用三维非线性反演分析一次支护设计的可靠性,作为施工过程调整支护措施的参考依据。隧洞混凝土结构衬砌设计主要对内、外水荷载作用的合理取值进行分析,结合施工期围岩稳定分析,采用平面有限元对结构力学法计算结果进行了复核,设计科学、合理。     

某水电站长发电引水系统设计和优化

根据新疆某水电站发电引水系统的地形、地质条件,对发电引水洞Ⅱ类及ⅢA类(Ⅲ类偏好)围岩洞段取消常规的钢筋混凝土全断面衬砌,采用喷锚支护作为永久衬砌,缩短了发电洞的施工工期;参考以往工程经验,上游调压室取消了检修门,既可保证电站的安全运行又可减少工程投资。这些设计优化,可供类似的长发电引水洞工程参考。     

水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计

水电工程引水隧洞施工具有开挖路线长、工程量大、开挖洞径大等特点。在施工过程中受不良地质的影响容易出现涌泥、涌水、坍塌等事故。本文以良湾水电站引水隧洞为例,对围岩稳定性进行计算分析和论证,并对围岩初期支护方案进行设计,为洞室结构施工提供有效参考。     

官地水电站右岸导流洞进口渐变段塌方的支护处理与计算分析

官地水电站右岸导流洞进口渐变段50m断面由方形渐变到标准城门洞形,最大开挖跨度25.6m,高度25.3m,呈弱风化状态,为Ⅳ类玄武岩。在施工过程中该段经历两次塌方,分别两次对塌方段进行相应支护处理。根据隧洞结构和地质资料建立三维有限元数值计算模型,对塌方段各工况进行分析,证明了塌方支护处理的合理性和安全性。