例子

例26:导流洞进口衬砌厚度不满足

事故简介:某水利枢纽导流洞进口衬砌前发现由于欠挖衬砌厚度严重少于设计厚度,不能满足下闸后承受外水压力要求,带来非常大的安全风险。
处理措施:由于隧洞进口已经采取了钢拱架+管棚及锚喷支护,没有扩挖的条件,分别采取了加强固结灌浆、增加一、二衬之间“L”型连接钢筋,增加配筋、局部增加锚索等措施。下闸后根据衬砌内埋设的渗压计和锚索应力计监测结果,导流洞进口段衬砌外壁实际外水折减系数超过0.9,锚索受力在5月1日后突然超过100t设计值并迅速增大到167t,然后在5月6日以后监测不到数据,为此在洞内相应位置紧急浇筑了砼缩小隧洞断面,为封堵体实施提供了安全保障。
经验教训:
(1)如果在导流洞进口设置封堵闸门,隧洞进口段衬砌设计要用全水头。
(2)封堵工况一般是导流洞衬砌配筋控制工况,是质量控制的关键部位。
(3)导流洞封堵体上游一般情况下不要设置排水孔。

例27:隧洞开挖期变形的紧急处理

事故简介:隧洞出口27m洞段为Ⅴ类围岩,出口围岩岩层产状为N25°~35°W/NE∠50°~55°,采用单长30m、D89间距0.3m超前管棚支护洞顶,侧墙和顶拱喷150mm厚C20砼,并布置间、排距2.5m、长4m和8m的系统锚杆和间距0.8m的I25a型钢拱架,顶拱挂钢筋网等组合支护方式。施工采用先开挖上半洞,贯通后再开挖下半洞的开挖方式。在出口洞段下半洞即将开挖完成时,突然洞周山体出现了一定变位,使洞脸边坡出现裂缝和喷砼受挤压鼓起、洞内拱顶喷砼局部剥落现象。分析认为洞口岩层结构面于洞轴线小角度相交,加之右侧钢拱架未及时接腿生根、系统锚杆尚未完成,洞内放炮震动引起变形产生。
处理措施:
(1)立即利用开挖渣料回填导流洞出口段以平衡山岩压力,并对隧洞出口右侧及洞脸边坡进行卸荷处理。
(2)对隧洞出口108m高程以上右侧边坡设20根5-7φ5)@3m×3m入岩20m的50t预应力锚索进行加固,108m高程以下部位加强锚杆支护。
(3)在上述两项工作完成后,挖除回填渣料,从0+552~0+572桩号间右侧拱肩以下布设24根5-7φ5)@2.6m(水平)×3m(垂直)入岩20m的50t预应力锚索进行加固。
(4)按照上述措施完成后进行右侧边墙底部开挖,开挖时应尽量采用机械设备开挖,避免爆破。其它部位开挖应控制爆破规模,避免爆破对边坡稳定造成不利影响。
处理效果:采取以上措施后,边坡和洞内钢拱架再未发生变形,工程安全实施。

例28:基坑锚索应用

锚索设计时需要特别关注地下水水位,山边或者地下水丰富地区,慎用。

例29:基坑或者围堰旋喷桩防渗

旋喷桩防渗设计时需要考虑施工垂直度的问题,规范规定垂直度不大于1%,如果旋喷桩桩间搭接15cm,那么大于10米左右的防渗深度以下基坑有可能导致防渗失效。

例30:顶管井端头搅拌桩设计

搅拌桩适用土层要求较高,顶管井端头加固时需详细了解地质资料,土层的锤击数等。

例31:顶管井(沉井)设计施工

顶管井沉井设计时需要充分分析地质钻孔资料,很多工程的顶管井仅有在孔中心一个钻孔,或者甚至在附近才有钻孔,施工图设计时需补钻孔,或者让施工单位超前钻。因为有些井地质条件较好,钻孔显示可能是土,实际地层可能会有岩石,导致沉井局部无法正常下沉,从而导致不必要的麻烦,甚至影响原设计方案。

例32:蓄能工区布置

蓄能工区布置,尤其是砂石料系统或者砼系统,主要布置在平坦地,如布置在山体边,前期阶段尽量用三维大概框算放坡边线,防止遗漏了边坡支护等较大工程量。

例33:花岗岩软化

有些地区的花岗岩遇水软化,基坑施工时需和施工单位强调充分做好排水设施,防止基坑泡水。

例35:引水洞(管)穿防洪设施、坝、堤防、山体,首部要做到满足防洪标准的防洪闸

只有首部设置防洪闸,后面的洞段才能在任何时候具备检修条件。

例36:隧洞出口布置形式

有压隧洞出口设置

  1. 《水力设计手册》说明如下
    有压隧洞出口经试验证实容易出现负压,因此在隧洞出口宜做成收缩断面,出口宜有缓坡段,扩散段,扩散角4~8°。
    下图上半部分是错误的布置形式,下半部分是水力计算手册中的示意图。

  2. 《水工隧洞设计规范》NBT 10391-2020
    该规范竟然没有对这方面有什么要求,有点匪夷所思,仅说明如下。

  3. 《水工隧洞设计规范》SL 279-2016
    正文说明如下:
    基本和水力手册一致,但没有强制要求,没有说明缓坡取多合适。

条文说明如下:

进出口平面布置该规范条文说明比较详细,挺实用,很多时候设计往往忽略了断层地质信息,影响进出口边坡稳定,故摘抄如下: