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初步设计阶段专题成果技术咨询意见优化建议

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:鉴于马蹄形断面中Ⅱ类围岩洞段所占比例不大,考虑到马蹄形断面的特点和秦岭隧洞的特点,Ⅱ类围岩采用全断面衬砌。(三)关于黄三段排水设计为进一步降低富水区隧洞衬砌上外水压力,设计对在衬砌后设置排水板和毛细透排水带进行了初步研究。设计认为,为解决黄三段隧洞、越岭隧洞检修问题以及连接洞和三河口尾水长期充水问题,在黄三隧洞出口末端、越岭隧洞进口、连接洞出(进)水口设闸是必要的。

初步设计阶段专题成果技术咨询意见优化建议

(一)关于隧洞断面型式

针对秦岭隧洞钻爆法施工段马蹄形断面的具体断面型式,设计比较了标准马蹄形断面、倒角半径为0.9米的马蹄形断面和倒角半径为1.5米的马蹄形断面。3种断面的隧洞顶拱、侧墙及底拱内缘半径相同,均能满足过流能力要求,水力学条件基本一致,净空比相差很小。结构受力方面,根据黄河勘测规划设计有限公司提供的内力分析计算成果,倒角半径为0.9米的断面侧墙和底拱处剪力弯矩值较不带倒角断面有明显减小,倒角半径为1.5米的断面和倒角半径为0.9米的马蹄形断面相比,剪力和弯矩值进一步减小。工程施工方面,3种断面无明显差异,均能满足施工机械设备布置和车辆通行要求,仅施工车辆两侧富余宽度有所差别。工程投资方面,不带倒角的断面虽然混凝土衬砌工程量略少,但侧墙和底拱处钢筋量增加较多,工程投资较大,倒角半径为0.9米的断面和倒角半径为1.5米的断面相比投资相差不大。经综合分析,针对马蹄形断面,在墙角处采用倒角断面是合适的。考虑到倒角半径为1.5米的断面结构受力条件较倒角半径为0.9米的断面要好,统一采用倒角半径为1.5米的马蹄形断面是基本合适的。建议在复核断面衬砌结构计算、衬砌结构设计和工程投资的基础上,完善断面型式比选内容。

(二)关于马蹄形断面隧洞衬砌结构和一期支护设计

建议考虑越岭段和黄三段衬砌结构设计和一期支护参数设计,并采用以下原则对衬砌结构和一期支护参数进行调整。

鉴于马蹄形断面中Ⅱ类围岩洞段所占比例不大,考虑到马蹄形断面的特点和秦岭隧洞的特点,Ⅱ类围岩采用全断面衬砌。

Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段统一采用钢筋混凝土进行衬砌,钢筋可按构造配筋进行设计。(www.xing528.com)

根据围岩类别,统一调整衬砌厚度;优化Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段一期支护中喷混凝土厚度。进一步研究衬砌结构计算中外水压力荷载和温度荷载,复核衬砌结构计算。

(三)关于黄三段排水设计

为进一步降低富水区隧洞衬砌上外水压力,设计对在衬砌后设置排水板和毛细透排水带进行了初步研究。对隧洞富水区,设置排水板与仅设置排水孔相比,可进一步降低作用在衬砌上的外水压力,改善衬砌结构的受力条件,进而降低衬砌结构中的钢筋含量和衬砌工程投资,并可为衬砌安全运行提供一定程度的保障,但也存在恶化围岩受力条件、施工工艺相对复杂、排水板可能淤堵失效、排水工程投资增加等问题。毛细透排水带和排水板相比,施工工艺相对简单,防淤堵效果较好,但排水效果稍差,工程投资相对较大。综合上述分析,建议富水段排水设计仍以常规的排水孔为主,结合专题研究,分析仅设置排水孔是否可解决衬砌结构外水压力问题。在此基础上,结合调研和工程实例,对设置排水板等排水措施的可行性和合理性进一步研究。

(四)关于秦岭输水隧洞控制闸的设置

设计对黄三隧洞、越岭隧洞及三河口连接洞等三洞分别设闸的必要性进行了分析。设计认为,为解决黄三段隧洞、越岭隧洞检修问题以及连接洞和三河口尾水长期充水问题,在黄三隧洞出口末端、越岭隧洞进口、连接洞出(进)水口设闸是必要的。建议根据引汉济渭工程联合调度运行方式及不同工况,结合水力计算分析,并考虑工程运行管理和工程投资等因素,对取消黄三段出口末端控制闸和连接洞出(进)水口设闸的必要性进一步研究。

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