石膏山水库导流洞封堵方案设计

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1、山西水利善警技术与应用·2010年第5期石膏山水库导流涧封堵方案设计朱国涛(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024)[摘要]以山西省石膏山水库导~5．1-堵设计为例，详细介：绍了隧洞堵头体型、堵头长度等设计过程，可为其他工程设计提供参考。[关键词】封堵体；封堵长度；导流洞；石膏山水库[中图分类号]TV697．1”[文献标识码]c[文章编号]1004—7042(2010)05—0041—021概况短钉形虽然施工条件较好，开挖过程容易控制，1．1工程情况但钉头部分会产生应力集中，堵头及岩面受力不均石膏山

2、水库地处灵石县南关镇峪口村上游匀，因此很少采用。截锥形堵头能将压力均匀传至洞1．5km，位于汾河中游一级支流仁义河上游石膏山峡壁岩石，受力情况较好，但施T较复杂。拱形堵头混凝谷出口处，控制流域面积110km2。总库容480．0万土用量少，但对岩石承压及防渗要求较高，可用于岩m3，正常蓄水位1141．00m，设计洪水位1144．00m，体坚固防渗性较好的地层。球壳形堵头结构单薄，只校核洪水位1145．24m。石膏山水库枢纽T程主要包能做临时堵头。圆柱形堵头依靠其自身的摩擦及粘结括混凝土重力拱坝、供水发电洞和引水式

3、电站。力达到稳定，施_丁方便。由于隧洞封堵施丁期较紧，1．2导流隧洞因此，选择结构简单的体型尤为重要，故该工程封堵导流洞位于左坝肩，为一凸出小山梁。梁顶高程体体型选择为圆柱形。l220m，坡度约30~，走向$62．6oW。地层岩性为太古2．3封堵体长度的确定界太岳山群石膏山组第二岩组混合花岗岩、浅粒岩夹堵头体长度计算主要有以下几种公式：片麻岩，主要为全强风化带及节理裂隙密集带，岩体一是水利版规范的结构力学方法，封堵体长度由较破碎，地下水位位于洞底以下，围岩类别为V类。建下式求得：L≥，【7Jn议围岩坚固系数f_

4、-1～1．5，单位弹性抗力系数『J=(3～式中：——封堵体长度，m；5)xl05kN／m3。JP——封堵体迎水面承受的总水压，MN；2封堵体设计2．1设计原则『丁t__一一允许剪应力，取0．2～0-3MPa；A——封堵体剪切面周长，m。第一，堵头属永久性建筑物，设计标准与永久性石膏山导流洞封堵设~-kH,t，采用参数：P=7．76x建筑物相同，为Ⅳ级。第二，堵头应安全可靠，具有良106N，『1==0．2x106Pa，A=13．19n1，经计算，封堵体长好的防渗性。第三，堵头设计应尽可能满足施工总进度为4．7m。

5、度计划要求。第四，堵头设计应充分考虑现场施工条件，简化施工程序，方便施工。二是根据极限平衡条件计算：L：一一，~oTgl"I"AC2．2封堵体堵头体型选择封堵体的体型和长度应根据封堵体所承受内水式中：——安全系数，一般取1．1～1．3；压力的大小、地质条件、施工方法、封堵材料、运行要作用水头总推力，N；求，并考虑施工工期等综合因素分析研究确定，应在——导流隧洞的断面面积，ITIz；安全可靠的前提下，尽量简单实用，尽可能具有较大广混凝土容重，kg／m。；的超载能力。混凝土与岩石的摩阻系数，一般取0．6～堵头的一般

6、体型有楔形、短钉形、截锥形、圆柱0．65；形、拱形及球壳形等。广重力加速度；!圭璺匝JSHANXIWATERRESOURCESA——隧洞周长，m；温度降至12．8℃时进行接触灌浆，以保证混凝土塞与c——混凝土与岩石的粘结力，一般取(5~20)×围岩的良好连接。104Pa。此外，在堵塞导流底孔时，深水堵漏问题应予以石膏山导流洞封堵设计时，采用参数：=l_3，JP=重视。不少工程在封堵的关键时刻漏水不止，柘溪水7．76xl0N，=13．19m2，=24kg／m3,g=10=0．6，A=电站在这方面有较好的经验。该工

7、程导流底孑L封堵闸13．19，c：10~104Pa，经计算，封堵体长度为3．O11TI。门的右侧底部，由于止水橡皮被撕坏，漏水量最大达三是经验公式：=rlHD，1．0m3／s，此时上游水深达55m。他们根据漏水部位，式中：￡——堵头长度，m；先吊放大麻绳球以堵塞大洞，随后放小麻绳球，最后__作用水头，m；吊放棒形松散麻丝，使漏水量大大减小。为了防止麻混凝土堵头直径，m；绳球被水流冲失，在闸门前再沉放麻绳编织的2～4cm∞——系数，一般取0．0150．02，H<100m时取大厚的帘子。麻帘互相搭接，把整个闸门槽封

8、包起来，再值；H>100m时取小值。在闸门前用导管抛填黏土以进一步止漏。通过采取一石膏山水库导流隧洞设计堵头时，采用的参数系列措施，基本上达到了堵漏的目的。为：r／=0．02，H=56．04m，D=4．2m，经计算，封堵体长度3结语为4．7m。导流洞封堵是水工建筑物工程施工中经常遇到综合以上三种计算结果，最终确定石膏山水库导的问题，采用常规计算方法，有明确的实验模型，而且流洞封堵体长度