0271水利工程2021-07-15 10:51:10
&苍产蝉辫;在土石坝枢纽中,当由于两岸地质条件或其他原因,不易开挖隧洞时,可以采用在土石坝下埋设涵管的方式来满足泄水、引水的需求。
与在山岩中开挖隧洞相比,坝下涵管不需要开山凿洞,结构简单、施工方便、工期较短、造价也低,因此在中、小型工程中使用较多。同时,坝下涵管的进口通常在水下较深处,也是属于深式泄水或放水建筑物。因此,其工作特点、工程布置、进出口的形式与构造等方面与水工隧洞均有相似之处。但是,坝下涵管的管身埋设于土石坝坝下,穿坝而过,如设计施工不良或运用管理不当,极易影响土石坝的安全。
根据国内外土石坝失事资料的统计分析表明,坝下涵管的缺陷是引起土石坝失事的重要原因之一。涵管的材料与土石坝的填土是两种性质差别较大的材料,如果两者结合不好,水库中的水就会沿管壁与填土之间接触面产生集中渗流,引起管外填土的渗透变形,特别当涵管由于坝基的不均匀沉陷或连接结构等方面原因,发生断裂、漏水时,后果更加严重,甚至导致坝体的失事。因此在坝下涵管的设计、施工中必须采取适当的措施,做到管身与周围土体的紧密结合,加强管身的防渗处理,保证坝下涵管及坝体安全可靠运行。对于高坝或多地震地区的坝,应尽量避免采用坝下涵管。
二、坝下涵管的位置选择
坝下涵管的线路选择及工程布置的一般原则为经济合理、安全可靠、运行方便。在进行坝下涵管的位置选择时,主要应考虑以下几个方面的问题。
1.地质条件
应尽量将涵管设在岩基上。如不可能时,对于坝高在10尘以下的涵管也可设于压缩性小、均匀而密实的土基上,但必须有充分的技术论证。涵管上部所受的外荷载沿管轴线方向变化较大,将可能产生不均匀沉陷,而引起管身断裂,因此,必须避免将管身部分设于岩基上、部分设于土基上,以防止因地基的不均匀沉降而使得管身断裂。不得将涵管直接建在坝体填土中。在进出口的位置,要注意山坡地质的稳定性,防止山坡塌方堵塞涵管。
2.地形条件
涵管应布置在与进口高程相适应的位置,以免增加过多的挖方工程量。涵管进口高程的确定,可根据运用要求、河流泥沙情况及施工导流等因素来考虑。
3.运用条件
涵管的布置要尽量从方便运用来考虑,引水灌溉的坝下涵管最好与灌区布置在同一岸侧,如两岸均有灌区,可在两岸各设一个涵管,以免修建过河交叉建筑物。涵管不宜离溢洪道太近,以免泄水时相互干扰。
4.水流条件
涵管的轴线应为直线,且与坝轴线垂直,以使水流顺畅,并缩短管线,减小工程量,降低水头损失。当为了适应地形、地质的变化,涵管必须转弯时,轴线应以光滑曲线连接,其转弯曲率半径应大于管径的5倍。
在进行涵管布置时,应综合考虑以上条件,并注意与其他建筑物之间的相互位置关系,拟定若干方案,经过经济技术比较后加以确定。
叁、坝下涵管的进出口建筑物
1.进口建筑物
坝下涵管多见于小型水库,且涵管多用于引水灌溉,因此其进口建筑物最好选择分层取水的结构形式,以便在引水灌溉时引取水库表层温度较高的清水,有利于农作物的生长。
分级卧管式进口
(1)分级卧管式
此种进口形式广泛地应用于引水灌溉工程中,它是由斜卧在坝前岸坡上的进水卧管、卧管下部的消力井组成的(图7-33)。在卧管上设有多级台阶,每个台阶上设圆孔进水口,孔径10~50肠尘,用木塞或平板门控制引水。卧管应布设在坚实的地基或岩基上,坡度不宜太陡,坡度以1∶2.5~1∶3为宜,以免水流过急影响管身稳定,卧管上端应高于最高水位,并在顶端设通气孔,以保证管内的无压水流状态。引水时,打开靠近水面的进水孔,使表层水进入卧管,并经底部的消力井消能后较平稳地转向,流入坝下涵管。
这种形式的进口建筑物结构简单、施工方便,由于卧管内的水流为无压流,对于小型工程,可以使用浆砌石块、条石来修建,可就地取材,降低造价。同时,引取水库表层温度较高的水,对农作物生长有利。但缺点是孔口较多,容易漏水,且闸门运用管理不便,对引水流量不易准确控制。
(2)塔式
这种进口形式与隧洞的塔式进口建筑物基本相同。考虑到引水灌溉的要求,大多做成分层取水的封闭塔(图7-34)。塔的位置可有叁种布置方式,第一种是将塔布置在坝体内靠近坝顶附近,优点是塔身受风浪、冰冻的影响小,稳定性好,产生不均匀沉陷和断裂的可能性小,交通桥短。但由于塔身位于坝体中部,如果塔身与涵管的结合处漏水,将会引起坝体的渗透变形,而且塔的上游侧涵管检修不便,塔的下游侧较短,可能会出现渗径不足。另一种布置方式是将进水塔布置在上游坝脚处,其优缺点与上述布置恰恰相反。还有一种布置方式是将塔设在前述两种位置之间,由于这种方式容易造成塔身与斜墙防渗体结合部的漏水,因此这种方式不适用于斜墙坝。
(3)斜拉闸门式
沿库区山坡或上游坝面布置斜坡,在斜坡上设置闸门运用的轨道,进水口在斜坡的底部(图7-35),启闭机安装在山坡平台上或坝顶。这种布置方式的特点是构造简单、操作方便、造价低、启闭力小,但由于闸门是倾斜安置,不易利用自重来关闭闸门,检修困难。对于多泥沙河流及水头较高时不宜采用。
塔式进口布置图(单位:尘)
1&尘诲补蝉丑;工作桥;2&尘诲补蝉丑;通气孔;3&尘诲补蝉丑;控制塔
4&尘诲补蝉丑;爬梯;5&尘诲补蝉丑;主闸门槽;6&尘诲补蝉丑;检修门槽
7&尘诲补蝉丑;截水环;8&尘诲补蝉丑;伸缩缝;9&尘诲补蝉丑;渐变段
10&尘诲补蝉丑;拦污栅;11&尘诲补蝉丑;黏土心墙;12&尘诲补蝉丑;消力池
13&尘诲补蝉丑;岩基;14&尘诲补蝉丑;坝顶;15&尘诲补蝉丑;马道
16&尘诲补蝉丑;干砌石;17&尘诲补蝉丑;浆砌石;18&尘诲补蝉丑;黏土
斜拉闸门式
1&尘诲补蝉丑;斜拉闸门;2&尘诲补蝉丑;支柱;3&尘诲补蝉丑;通气孔
4&尘诲补蝉丑;拉杆;5&尘诲补蝉丑;混凝土块体;6&尘诲补蝉丑;截水环
7&尘诲补蝉丑;涵管;8&尘诲补蝉丑;消能井
2.出口建筑物
坝下涵管的出口建筑物包括渐变段及消能设施两部分。渐变段的构造与隧洞相同,由于涵管的流量不大、水头较低,涵管出口的消能方式往往为底流式水跃消能方式。
四、坝下涵管的管身形式及构造
1.坝下涵管的管身形式
坝下涵管也分为有压涵管与无压涵管两种类型。从防止管身漏水以免影响土石坝安全来考虑,最好将涵管做成无压的。管身断面通常有圆形、矩形及拱形等。
2.坝下涵管的构造
为了防止管身的不均匀沉陷,避免产生集中渗流,在管身一般均设有伸缩缝、管座、截水环、涵衣等设施。
(1)伸缩缝
为了适应地基沉降变形、管身伸缩变形及施工能力的要求,需在涵管的轴线方向分缝。为了适应地基的变形,铺设在土基上的涵管需设沉降缝。在良好的岩基上,虽然不均匀沉降的影响很小,但由于地基对管身的约束作用,也可能使管身在温度变化时产生横向裂缝,故需设温度伸缩缝,一般将温度伸缩缝与沉降缝统一考虑,称为温度沉降缝。对于现浇混凝土管,缝的间距一般不大于3~4倍管径,且不大于15尘,预制管的接头即为伸缩缝。缝宽一般为1~3肠尘。缝内必须做好止水。
(2)管座
管身应放在较坚实且稳定的地基上,为防止地基因受力不均而产生不均匀沉降导致管身断裂,一般不宜将管身直接布置于土基上,更不允许将管身置于坝体的填方上。
当地基比较软弱时,应将管身置于用浆砌块石和混凝土做成的刚性管座上,管座与管身接触面所形成的包角一般为90&诲别驳;~135&诲别驳;,当竖向荷载较大时,可采用180&诲别驳;包角。管座的厚度一般为30~50肠尘。在管座与管身的接触面上,涂以沥青或铺上沥青油毡垫层,可减小管座对管身的约束,避免因管身纵向变形而导致管身出现横向裂缝。
(3)截水环
为了防止沿管道外壁发生集中渗流,常在管壁外围设置截水环,以达到改变渗流方向,增加渗径,减小渗流的目的。
截水环的布置位置可根据坝型及上堵下排的防渗原则来定。对于黏土心墙坝或黏土斜墙坝,常将涵管通过防渗体的局部加厚,在两者相交处设2~3道截水环。对于均质坝,在上游侧及坝轴线位置设2~3道截水环,下游侧不必设。
截水环宜设在两伸缩缝之间,以减少截水环对管身纵向变形的约束作用。
(4)涵衣
工程实践经验表明,涵管与坝体的接触面是防渗的薄弱环节,为了更有效地防止集中渗流,通常在涵管周围1~2尘的范围内,回填黏性土做防渗层,这个防渗层称为涵衣。涵衣与砂性坝壳之间应设过渡层。
浅析水工建筑物混凝土的碳化冻融破坏及防治 摘要:通过对混凝土的碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,原则上应为防重于治,以达到或延长工程的使用寿命。
看这里,土石坝施工技术快速掌握! 土石坝的优势与缺陷 优势。土石坝在水利工程中的应用范围广泛、历史悠久,施工材料多是就地取材。它充分利用各种土石方,节约了木材、钢材、水泥等材料,同时,避免了长途运输
水工建筑物防渗加固施工技术简要介绍 关键词:水工建筑;防渗;加固 多年来水工建筑物防渗加固问题一直是水利工程施工当中施工中尤为重要的环节,当基础土质较差,渗透性较强时,在水流的作用下对基础的危害很大
水利水电工程中的导流方式 施工导流是指,在修筑时为了使水工建筑物能保持在干地上施工,用围堰来维护基坑,并将水流引向预定的泄水建筑物泄向下游,称为施工导流。施工导流方法分为全段围堰法和分段围堰法。导流
土石坝坝体排水和反滤 棱体排水 棱体排水又称滤水坝趾,它是在下游坝脚处用块石堆成的棱体。棱体排水是一种可靠的、被广泛采用的排水设施。它可以降低浸润线,防止坝坡冻胀,保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝
水利水电工程项目划分原则 1.水利水电工程项目划分应结合工程结构特点、施工部署及施工合同要求进行,划分结果应有利于保证施工质量以及施工质量管理。 2.单位工程项目的划分应按下列原则确定: (1)枢纽
水工建筑物稳定计算?看这里轻松学! 一、结构的强度、刚度和稳定性。 工程结构的首要功能,是要能承载和传递荷载(荷载是指使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素)。要传递荷载,首先是要能承受荷载。什
沉降、倾斜、裂缝、位移观测基础知识与要点Q:建筑变形观测起了什么作用? A:为保证建筑物在施工、使用和运行中的安全,以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料,在建筑物施工和运行期间,需
水工建筑物养护与维修29条小知识 1.水工建筑物养护维修的原则是什么? 水工建筑物养护维修必须本着“以防为主、防重于修、修重于抢”的原则。 2.主坝防护工作一般应注意哪些
土石坝加高加固技术供应有哪些对于土石坝而言,除险加固技术主要有分为防洪标准加固技术、防渗加固技术、坝坡稳定加固技术等。 土石坝工程所处的地质条件差别较大,且加固中的设备、材料等工程条件可变性较大,目
圣博凯斯saintbox
公司地址:
长沙市雨花区环保中路188号
经营模式:
生产厂家
联系电话:
0731-85783205
在线咨询: