水工隧洞现浇混凝土衬砌环缝预埋式灌浆止水系统设计

根据弹性力学理论推导了水工有压隧洞素混凝土衬砌开裂时内水压力公式,给出了开裂半径与内水压力关系式,分析了素混凝土衬砌在不同开裂阶段时的结构应力。由计算结果发现,一旦开裂裂缝就会很快贯穿衬砌,裂缝贯穿衬砌前内水压力主要由衬砌承担。

地震作用下水工隧洞混凝土衬砌结构的动态响应是工程设计和安全评估的重要内容,建立科学合理的混凝土动力本构模型以及内水与衬砌动力耦合作用分析方法是衬砌结构抗震研究的关键环节.基于应变空间静力损伤本构的基本思路,对3维应力状态下混凝土静态拉、压损伤变量进行定义和求解;在此基础上,考虑静、动态荷载作用下混凝土本构关系曲线的相似性特点,建立了适宜编程的混凝土动态损伤本构模型.基于单相固体介质和流体介质动力分析的显式有限元法,结合耦合界面的边界条件,建立了水工隧洞内水与衬砌耦合作用的动力显式有限元分析模型,该方法可以直接进行逐步积分,无需联立方程组求解,大大简化了计算过程,可以方便地用于分析多种介质的波动传播问题.针对某水电站引水隧洞工程进行了实例分析,计算结果表明:1)各部位混凝土衬砌处于同步震动状态,但腰拱部位位移明显小于顶拱和底拱部位;2)地震作用下混凝土衬砌迅速进入损伤开裂状态,腰拱部位衬砌应力增加明显,损伤破坏严重;3)开裂破坏区由腰拱逐渐向两端扩展,与内水直接作用的内层衬砌结构是抗震设计的薄弱环节.该模型能够合理地反映水工隧洞混凝土衬砌的地震动响应特性,并为水工隧洞抗震设计提供了一种有效的分析方法.

一般对于水工隧洞混凝土出现的裂缝进行化学灌浆处理，其目的主要是进行防渗堵漏和补强加固。防渗堵漏要求缝面灌后具有较高的抗渗性和抗老化性能，能阻止外来水气碳化混凝土和锈蚀钢筋，满足结构耐久性和安全运行；补强加固要求缝面浆液固化后有较高的粘接强度，并最终能恢复混凝土结构的整体性。文章主要针对水工地下隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理措施进行了分析，以供参考。

一、衬砌渠道的结构型式现浇衬砌渠道的结构型式有很多种,考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素,选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。为现浇后的渠坡稳定及便于施工,渠道内坡取为1:2。根据渠道设计流量及抗冻抗渗要求,选定混凝土防渗层厚度为8cm,强度标号为c15,抗冻标号为d50,抗渗标号为w4。为避免混凝土的热胀冷缩而造成的破坏,沿渠道纵向每5m设一道伸缩缝,沿渠道底脚设两道横向伸缩缝,内用1cm厚的闭孔泡沫塑料填充。

渠道现浇混凝土衬砌以其防渗效果好、外表美观、使用寿命长、施工质量便于控制等特点,在渠道防渗方面深受青睐。特别是在南水北调工程中被广泛应用。现浇衬砌渠道的结构型式有很多种,一般选定现浇混凝土衬砌渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。

由于现行水工隧洞设计施工规范中，尚无明确的针对隧洞在运行阶段出现裂缝后进行修补的设计方法和施工规程。因此，文章结合某境外水工隧洞的衬砌混凝土开裂问题，对水工隧洞钢筋混凝土衬砌开裂的加固设计方法进行了研究，并提出了相应的修补措施，通过计算验证了该方法的正确性。该计算基于有限元数值方法，通用性较强；修补措施简单有效，施工方便，确保工程的安全运行。

由于现行水工隧洞设计施工规范中,尚无明确的针对隧洞在运行阶段出现裂缝后进行修补的设计方法和施工规程.因此,文章结合某境外水工隧洞的衬砌混凝土开裂问题,对水工隧洞钢筋混凝土衬砌开裂的加固设计方法进行了研究,并提出了相应的修补措施,通过计算验证了该方法的正确性.该计算基于有限元数值方法,通用性较强;修补措施简单有效,施工方便,确保工程的安全运行.

结合南水北调中线西四环暗涵工程实践,对组合钢模板在弯道较多的水工隧洞浇筑混凝土施工做了介绍,重点阐述全圆组合钢模板参数确定,组合钢模板安装、浇筑混凝土工艺和质量控制。

水工隧洞混凝土衬砌施工中经常出现底板不平整、过水后表面破坏严重,水平施工缝渗水,止水失效、边顶拱同底拱产生较大错台,顶拱脱空,灌浆预埋管移位造成造孔时对洞身破坏及灌浆后封堵不严,洞身裂缝等质量缺陷。本文通过一些工程的实践,针对以上问题在施工中产生的原因及应采取的措施进行了探讨。

水利水电工程建设虽然投资大、建设周期长，但工程建成后直接关系到所在地人民生命和财产的安全，并会影响到工程周边地区的自然环境，因此水利水电工程也受到各级政府高度重视以及社会各界的广泛关注。本文针对水工隧洞混凝土衬砌施工中常见的问题做出分析，提出可操作性的解决方案。

对水工地下隧洞进行混凝土浇筑时,由于各种因素的影响,容易导致内外温差较大,可能会引起混凝土温度应力,使混凝土出现不均匀收缩,导致产生裂缝现象。当有较高的地下水位时,隧洞可能会在垂直水流的方向的环向出现水压渗水裂缝,长时间渗水将会严重威胁隧洞的安全。可采用打斜孔埋管和无损贴嘴灌浆来处理隧洞的裂缝,从实践的效果看,两种裂缝处理技术的效果一般能够满足设计的质量要求。

水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工导则条文说明 dl／t5083-1998 长江委信息研究中心馆藏1 中华人民共和国电力行业标准 水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束 施工导则 dl／t5083-1998 条文说明 主编部门：葛洲坝集团长江预应力工程公司 批准部门：中华人民共和国电力工业部 中国电力出版社 1998北京 目次 1范围 4总则 5一般规定 6预应力钢绞线与锚具 7成孔与成槽 8锚束制作与安装 9张拉 10防护

中国电力出版社 1998北京 前言 近年来，我国水利水电工程预应力技术发展较快，从坝工预应力混凝土结构扩展到水工隧 洞预应力混凝土衬砌。继清江隔河岩水电站引水隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工获得成功之后， 天生桥一级水电站引水隧洞、小浪底水库排沙隧洞均采用了这一技术。为了加强技术管理，规范 施工行为，保证水工隧洞预应力混凝土锚束施工质量，更好地进行水利水电工程建设，电力工业 部水电施工标准化技术委员会根据电力工业部科技司技综［1996］4o号文通知的有关要求，组 织编写《水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工导则》。本导则于1996年10月开始编写，1997 年3月完成初稿，经过讨论修改，7月上旬完成征求意见稿，随后发送给国内同行专家征求意见， 在征得专家意见后于10月中完成了送审稿。1997年12月11日电力工业部水电施工标准化技术 委员会在三峡

水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工总则dl／t5083-1998 长江委信息研究中心馆藏1 中华人民共和国电力行业标准 水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工总则 constructionguideforprestressedtendon ofhydraulictunnelwithconcretelining dl／t5083-1998 主编部门：葛洲坝集团长江预应力工程公司 批准部门：中华人民共和国电力工业部 批准文号：电综「1998］232号 中国电力出版社 1998北京 前言 近年来，我国水利水电工程预应力技术发展较快，从坝工预应力混 凝土结构扩展到水工隧洞预应力混凝土衬砌。继清江隔河岩水电站引水 隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工获得成功之后，天生桥一级水电站引水 隧洞、小浪底水库排沙隧洞均采用了这一技术。为了加强技术管理，规 范施工行为，保证

中华人民共和国电力行业标准 水工隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工总则 constructionguideforprestressedtendon ofhydraulictunnelwithconcretelining dl／t5083-1998 主编部门：葛洲坝集团长江预应力工程公司 批准部门：中华人民共和国电力工业部 批准文号：电综「1998］232号 中国电力出版社 1998北京 前言 近年来，我国水利水电工程预应力技术发展较快，从坝工预应力混 凝土结构扩展到水工隧洞预应力混凝土衬砌。继清江隔河岩水电站引水 隧洞预应力混凝土衬砌锚束施工获得成功之后，天生桥一级水电站引水 隧洞、小浪底水库排沙隧洞均采用了这一技术。为了加强技术管理，规 范施工行为，保证水工隧洞预应力混凝土锚束施工质量，更好地进行水 利水电工程建设，电力工业部水电施工标准化技术委员会根据电

通过采用zond12e探地雷达对某水电工程隧洞混凝土衬砌进行质量检测,介绍了雷达检测的方案制订、参数选择、雷达检测原理及检测图像分析处理,为将探地雷达技术用于水利水电隧洞工程混凝土衬砌质量检测提供参考,同时也可使水工隧洞的回填灌浆处理更有针对性,避免了盲目的灌浆施工。

高压水工隧洞主要的建筑材料是混凝土,因此要想满足高压水工隧洞所要求的性质须保证混凝土施工作业的质量.在进行混凝土浇筑时的温度过高或过低都会影响混凝土,从而出现裂缝等质量问题.而高压水工隧洞因其特殊的地理位置,对工程要求更高,导致混凝土按低温进行浇筑也无法达到高压水工隧洞的要求.故对高压水工隧洞进行研究,分析其存在问题并提出解决措施.

目前,现浇混凝土结构广泛地应用于渠道衬砌浇筑中,但是由于砼在现浇过程中,容易收到水泥自身水化热、周边温度环境等外界荷载的作用,在施工初期极易产生温度裂缝,给施工带来不利的影响。本文采基于有限单元法理论,利用通用有限元软件ansys对甘肃省昌马灌区渠道现浇混凝土温度场和应力场进行了研究,探讨了不同浇筑温度对于温度裂缝的影响,为以后的工程提供一种可行性的方法。

水工隧洞属于地下隐蔽工程，同一般的土建类工程相比，具有其特殊性。其中牵涉到许多的不确定因素，比如温度的变化、施工的技术、水压力的作用及地质条件等，因此对影响隧洞各个因素的研究变得尤为重要。因为对于水工隧洞而言，一旦出现裂缝，尤其是贯穿性裂缝的产生，其修复处理工作非常难，对结构产生的危害极大。本文对水工导流隧洞混凝土衬砌开裂规律进行了研究。

结合某水工隧洞工程实例,围绕衬砌混凝土施工缝渗水问题展开分析与阐述,对施工缝渗水的防治方案以及处理方案进行研究与概述,望能够为同类工程对施工缝面渗水问题的防治提供参考.

水工地下隧洞衬砌混凝土为满足抗冲耐磨要求,一般其设计标号高、水泥用量大,同时因基岩硬度大、弹性模量高等原因,导致该类混凝土即使采用低温混凝土浇筑,其最高温度也超过允许标准。在隧洞衬砌混凝土浇筑形成后,结构混凝土由于受到内外温差所引起的温度应力影响,会因不均匀收缩而出现裂缝,特别是在地下水位较高的隧洞会出现垂直于水流方向的有一定水压的环向渗水裂缝。为处理这类渗水裂缝问题,在施工过程中采用高渗透改性环氧浆材,并采用打斜孔埋管和无损贴嘴灌浆的灌浆施工工艺方法,裂缝处理的效果满足设计的质量要求。

水工地下隧洞衬砌混凝土为满足抗冲耐磨要求,一般其设计标号高、水泥用量大,同时因基岩硬度大、弹性模量高等原因,导致该类混凝土即使采用低温混凝土浇筑,其最高温度也超过允许标准。在隧洞衬砌混凝土浇筑形成后,结构混凝土由于受到内外温差所引起的温度应力影响,会因不均匀收缩而出现裂缝,特别是在地下水位较高的隧洞会出现垂直于水流方向的有一定水压的环向渗水裂缝。为处理这类渗水裂缝问题,在施工过程中采用高渗透改性环氧浆材,并采用打斜孔埋管和无损贴嘴灌浆的灌浆施工工艺方法,裂缝处理的效果满足设计的质量要求。