DLT--水工隧洞設(shè)計規(guī)范

-.z.對應(yīng)的舊標(biāo)準(zhǔn):SD134-1984目次前言1范圍2標(biāo)準(zhǔn)性引用文件3總則4主要術(shù)語5根本資料6隧洞布置7斷面形狀及尺寸8水力設(shè)計9構(gòu)造設(shè)計根本原則10不襯砌與錨噴隧洞11混凝土和鋼筋混凝土襯砌12預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌13高壓鋼筋混凝土襯砌岔洞14封堵體設(shè)計15灌漿、防滲和排水16觀測、運(yùn)行和維修附錄A〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕圍巖工程地質(zhì)分類附錄B〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕材料附錄C〔資料性附錄〕水工隧洞水頭損失計算附錄D〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕高流速防蝕設(shè)計問題附錄E〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕水工隧洞構(gòu)造平安級別附錄F〔資料性附錄〕錨噴支護(hù)類型及其參數(shù)附錄G〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕圓形有壓隧洞襯砌計算附錄H〔資料性附錄〕外水壓力折減系數(shù)附錄I〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕圓形無壓隧洞及非圓形隧洞襯砌計算附錄J〔資料性附錄〕混凝土襯砌裂縫及其防止措施條文說明前言根據(jù)原電力工業(yè)部"關(guān)于下達(dá)1996年制定、修訂電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方案工程〔第一批〕的通知"〔技綜［1996］40號文〕的指示精神，在原標(biāo)準(zhǔn)〔SD134—1984〕的根底上，結(jié)合我國新建水工隧洞的實踐經(jīng)歷，并吸收了當(dāng)前國外的先進(jìn)技術(shù)而修訂為本標(biāo)準(zhǔn)。本次修訂中修改和增加的主要內(nèi)容有：〔1〕遵照GB50199規(guī)定的原則和方法增加了相應(yīng)的條款?！?〕標(biāo)準(zhǔn)采用開裂設(shè)計和限裂設(shè)計兩種設(shè)計方法，取消了不允許出現(xiàn)裂縫的計算方法；限裂驗算采用我國經(jīng)歷計算方法?！?〕除圓形有壓隧洞外，其他斷面取消了原標(biāo)準(zhǔn)中的計算公式，采用以邊值數(shù)值解法及有限元法進(jìn)展計算?！?〕擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，增加了抽水蓄能電站隧洞、預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌、高壓混凝土襯砌岔洞及封堵體設(shè)計的有關(guān)規(guī)定，并補(bǔ)充了錨噴、噴鋼纖維混凝土的內(nèi)容。〔5〕引用了GB50287的圍巖分類。本標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作，是在水電水利規(guī)劃設(shè)計總院領(lǐng)導(dǎo)下，由成都勘測設(shè)計研究院主編，北京勘測設(shè)計研究院、中國水利水電科學(xué)研究院及清華大學(xué)水利系、武漢大學(xué)土木建筑學(xué)院承當(dāng)了局部專題科研工作。本標(biāo)準(zhǔn)實施后代替SD134—1984。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄D、附錄E、附錄G、附錄I為標(biāo)準(zhǔn)性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄C、附錄F、附錄H、附錄J為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由水電規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口，并負(fù)責(zé)解釋。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：成都勘測設(shè)計研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：郝元麟、段樂齋、郝志先、朱爾容、谷兆祺、張有天、陳子海、李振中、楊強(qiáng)、陳平、姚福海、侯建國。水工隧洞設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新建和改建的水電水利工程的水工隧洞設(shè)計。本標(biāo)準(zhǔn)適用于大、中型工程開挖于巖體中的1、2、3級水工隧洞的各設(shè)計階段。2標(biāo)準(zhǔn)性引用文件以下文件中的條款，通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。但凡注日期的引用文件，其隨后所有的修改單〔不包括訂正的內(nèi)容〕或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。但凡不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB5223預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲GB50086錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB50199水利水電工程構(gòu)造可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50287水利水電工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)DL/T5013水利水電工程鋼閘門設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T5057水工混凝土構(gòu)造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T5058水電站調(diào)壓室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL5073水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL5077水工建筑物荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T5099水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DL5108混凝土重力壩設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T5141水電站壓力鋼管設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T5148水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5166溢洪道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL5180水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計平安標(biāo)準(zhǔn)SD303水電站進(jìn)水口設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)SL212水工預(yù)應(yīng)力錨固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)3總則為標(biāo)準(zhǔn)水工隧洞設(shè)計，貫徹國家的有關(guān)政策，按照GB50199的規(guī)定，使水工隧洞設(shè)計符合平安適用、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。水工隧洞設(shè)計中應(yīng)充分利用圍巖的自穩(wěn)能力、承載能力和抗?jié)B能力。根據(jù)水工隧洞的運(yùn)用要求、圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、開挖方法和圍巖的穩(wěn)定條件等，合理選用加固措施。特殊不利地形、地質(zhì)條件洞段、新型構(gòu)造，應(yīng)通過驗算、現(xiàn)場試驗確定技術(shù)方案。3.0.4對圍巖應(yīng)進(jìn)展穩(wěn)定分析，一般工程可根據(jù)地質(zhì)條件采用經(jīng)歷類比法和塊體平衡法，重要工程宜采用有限元法。3.0.5本標(biāo)準(zhǔn)遵照GB50199的設(shè)計原則，以分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式，進(jìn)展隧洞支護(hù)計算。水工隧洞支護(hù)的極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)其要求，分別進(jìn)展計算和驗算。3.0.6水工隧洞的抗震設(shè)計應(yīng)符合DL5073的要求。3.0.7隧洞施工方案應(yīng)根據(jù)隧洞沿線工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧洞的長度、斷面形狀和尺寸，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬確定。采用掘進(jìn)機(jī)時，隧洞的洞線布置、斷面形狀、縱坡和轉(zhuǎn)彎半徑等應(yīng)與掘進(jìn)機(jī)性能相適應(yīng)。采用鉆爆法時，應(yīng)采用光面爆破。對光面爆破的質(zhì)量要求，應(yīng)符合DL/T5099的有關(guān)規(guī)定。4主要術(shù)語以下術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。水工隧洞hydraulictunnel水利水電工程中設(shè)置于巖〔土〕體中的，用于輸水、發(fā)電、灌溉、泄洪、導(dǎo)流、放空、排沙等且具有封閉斷面的通道。有壓隧洞pressuretunnel洞內(nèi)充滿水流、洞壁周邊承受水壓力作用的水工隧洞。無壓隧洞free-flowtunnel洞內(nèi)水流具有自由水面的水工隧洞。支護(hù)support采用構(gòu)造或構(gòu)件及其材料對圍巖進(jìn)展加固的工程措施。錨噴支護(hù)bolt-shotcrefesupport采用錨桿、噴射混凝土加固巖體的工程措施。臨時支護(hù)temporarysupport為保證施工平安臨時設(shè)置的支護(hù)。永久支護(hù)permanentsupport用于永久性作用的支護(hù)。初期支護(hù)initialsupport洞室開挖后立即施作的支護(hù)。二次支護(hù)secondarysupport根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況，或初期支護(hù)后由監(jiān)測結(jié)果斷定的再次支護(hù)。隨機(jī)錨桿randombolt為防止巖體塌落或滑動，在局部圍巖中布設(shè)的錨桿。系統(tǒng)錨桿systembolt根據(jù)巖體穩(wěn)定要求，在整個開挖面上按一定的間排距，有規(guī)律布置的錨桿。超前錨桿pre-bolt在開挖洞室的掌子面處，為下一掘進(jìn)段的穩(wěn)定在圍巖中預(yù)先設(shè)置的錨桿。襯砌lining在地下工程中，為了加固圍巖，采用混凝土、鋼筋混凝土等材料進(jìn)展支護(hù)的工程措施。收斂變形convergentdeformation地下洞室周邊兩測點間實測位移值與兩測點間的距離之比。高壓隧洞highprossuretunnel洞內(nèi)壓力水頭不小于100m的隧洞。高流速隧洞highwatervelocitcytunnel洞內(nèi)流速大于20m/s的隧洞。5根本資料水工隧洞設(shè)計需根據(jù)樞紐布置、水工隧洞的用途，收集動能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水文、氣象、地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度、生態(tài)環(huán)境、施工條件和建筑材料等方面的資料。根本資料由有關(guān)專業(yè)根據(jù)各個設(shè)計階段的要求，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供。設(shè)計人員應(yīng)進(jìn)展綜合分析，合理選用。隧洞沿線的地質(zhì)勘察工作，根據(jù)地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、隧洞的級別和不同的設(shè)計階段，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對于1級的高壓隧洞及高壓混凝土岔洞，應(yīng)在現(xiàn)場選有代表性的地段，進(jìn)展有關(guān)的試驗工作。地質(zhì)資料是水工隧洞設(shè)計的重要依據(jù)之一，也是施工、運(yùn)行的重要資料，在開挖前的幾個設(shè)計階段，要逐步地詳細(xì)掌握隧洞地區(qū)的根本地質(zhì)情況：1隧洞沿線的圍巖特性和地質(zhì)構(gòu)造。2沿洞線的水文地質(zhì)情況。3洞口洞臉邊坡的穩(wěn)定情況。4影響施工平安的地質(zhì)現(xiàn)象〔如巖溶、有害氣體及放射性等〕。5影響生態(tài)環(huán)境的地質(zhì)情況〔如墳?zāi)?、垃圾堆積物等〕。6地應(yīng)力、地震及巖爆情況。7高地溫情況。在開挖后，根據(jù)實際情況，及時進(jìn)展地質(zhì)編錄，核對和收集地質(zhì)資料，核對和修改設(shè)計，并為施工進(jìn)展地質(zhì)預(yù)報。對地質(zhì)條件復(fù)雜的洞段，可視需要在施工中采用導(dǎo)洞、超前鉆孔等手段探明情況，為修改設(shè)計、指導(dǎo)施工提供依據(jù)。對圍巖進(jìn)展評價和初選加固方案時，可按附錄A的圍巖工程地質(zhì)分類沿線逐段進(jìn)展，施工中應(yīng)根據(jù)提醒的實際情況對其修正。對于大跨度〔直徑〕隧洞的圍巖分類，除采用附錄A的分類外，尚可采用其他有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)綜合評價。對于國際合作、國際招標(biāo)的工程，還可采用國際通用的圍巖分類比照使用。支護(hù)設(shè)計中應(yīng)用的材料技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)按附錄B的規(guī)定采用。6隧洞布置6.1一般規(guī)定水工隧洞的線路，應(yīng)根據(jù)隧洞的用途及其特點〔如發(fā)電、引水、泄洪、灌溉及導(dǎo)流等〕，綜合考慮地形、地質(zhì)、覆蓋厚度、生態(tài)環(huán)境、水土保持、樞紐總布置、水力學(xué)、施工、運(yùn)行、沿線建筑物等各種因素，通過可能方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬選定。6.2洞線選擇在滿足樞紐總布置要求的前提下，洞線宜選在地質(zhì)構(gòu)造簡單、巖體完整穩(wěn)定、水文地質(zhì)條件有利和施工、交通方便的地區(qū)。洞線與巖層層面、主要構(gòu)造斷裂面及軟弱帶的走向應(yīng)有較大的夾角，其夾角不宜小于30°；對于層間結(jié)合疏松的高傾角薄巖層，其夾角不宜小于45°。假設(shè)夾角小于上列規(guī)定者，必須采取工程措施。位于高地應(yīng)力地區(qū)的隧洞，應(yīng)考慮地應(yīng)力對圍巖穩(wěn)定性的影響，宜使洞線與最大水平地應(yīng)力方向一致，或盡量減小其夾角。當(dāng)隧洞埋深不大，接近地表時，可研究采用明渠或管道引水方案，或者考慮將洞線移至巖體深處，宜通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬選定。洞頂以上和岸邊一側(cè)巖體的最小覆蓋厚度，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、巖體的抗抬能力、抗?jié)B透特性、洞內(nèi)水壓力和支護(hù)型式等因素分析確定。1有壓隧洞的進(jìn)出口段、無壓隧洞及其進(jìn)出口洞段，如能夠采取合理的施工程序和工程措施，可保證施工期及運(yùn)行期的平安，對巖體最小覆蓋厚度不做具體的規(guī)定。2對于有壓隧洞，洞身部位巖體最小覆蓋厚度，按洞內(nèi)靜水壓力小于洞頂以上巖體重力的要求確定?？砂聪率接嬎悖?/p>

〔〕圖6.2.3壓力隧洞圍巖覆蓋厚度式中：CRM——巖體最小覆蓋厚度〔不包括全、強(qiáng)風(fēng)化厚度〕，m；hS——洞內(nèi)靜水壓力水頭，m；W——水的重度，N/m3；R——巖體重度，N/m3；α——河谷岸邊邊坡傾角〔°〕，α＞60°時取α=60°；F——經(jīng)歷系數(shù)，一般取1.30～1.50。3對高壓隧洞圍巖滲透水力梯度尚應(yīng)滿足滲透穩(wěn)定的要求。4對高壓岔洞除滿足上述2、3款規(guī)定外，尚應(yīng)滿足洞內(nèi)靜水壓力小于圍巖最小地應(yīng)力要求。5上述規(guī)定不能滿足時，應(yīng)采取工程措施。當(dāng)隧洞的過流量較大，且工程地質(zhì)條件不利于開挖大斷面隧洞時，可研究采用兩條或多條隧洞的布置方案。方案的選擇應(yīng)根據(jù)各種可能方案的水力和巖體應(yīng)力條件、首部和尾部建筑物布置、施工和運(yùn)行條件、分期投入運(yùn)行的可能性、工程造價和工期等因素，綜合分析確定。相鄰隧洞之間的巖體厚度，應(yīng)根據(jù)布置的需要、地形地質(zhì)條件、圍巖的應(yīng)力和變形情況、隧洞的斷面形狀和尺寸、施工方法和運(yùn)行條件〔一洞有水、鄰洞無水〕等因素，綜合分析確定，不宜小于2倍開挖洞徑〔或洞寬〕。確因布置需要，經(jīng)論證巖體厚度可適當(dāng)減少，但不應(yīng)小于1倍開挖洞徑〔或洞寬〕。應(yīng)保證運(yùn)行期不發(fā)生滲透失穩(wěn)和水力劈裂。6.2.6洞線穿過壩基、壩肩或其他建筑物的地基時，建筑物的根底與隧洞之間應(yīng)有足夠的厚度，滿足構(gòu)造和防滲的要求。6.2.7洞線遇有溝谷時，可根據(jù)地形、地質(zhì)、水文和施工條件，進(jìn)展繞溝和跨溝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬。當(dāng)采用跨溝方案時，應(yīng)合理選擇跨溝的方式、跨溝的位置，對跨溝建筑物與隧洞的連接部位及其溝谷岸邊山坡的穩(wěn)定情況等，應(yīng)加強(qiáng)工程措施，并注意溝谷中的洪水和泥石流對跨溝建筑物的影響。高流速無壓隧洞洞線在平面上應(yīng)布置為直線，低流速無壓隧洞假設(shè)采用曲線布置時，彎曲半徑不宜小于5倍的洞徑〔洞寬〕，轉(zhuǎn)角不宜大于60°。在彎道的首尾應(yīng)設(shè)置直線段。其長度不宜小于5倍的洞徑〔洞寬〕。有壓隧洞可適當(dāng)降低要求。采用掘進(jìn)機(jī)及有軌運(yùn)輸出渣的隧洞，其彎曲半徑和轉(zhuǎn)角，尚應(yīng)滿足掘進(jìn)機(jī)和有軌運(yùn)輸?shù)囊?。設(shè)置豎曲線時，對高流速隧洞，其型式和半徑宜通過試驗決定。對低流速無壓隧洞的豎曲線半徑，不宜小于5倍的洞徑〔洞寬〕，低流速的有壓隧洞可適當(dāng)降低要求。豎曲線之間的連接斜井布置應(yīng)考慮采用的施工方法。隧洞的縱坡，可根據(jù)運(yùn)行要求及水力學(xué)條件，沿線建筑物的根底高程、上下游的銜接、施工和檢修條件等確定。沿程縱坡不宜變化過多，不宜設(shè)置反坡。6.2.11有壓隧洞全線洞頂處的最小壓力，在最不利的運(yùn)行條件下，不宜小于0.02MPa。設(shè)計在明滿流過渡條件下運(yùn)行的隧洞不受此限制。采用有壓尾水隧洞時，應(yīng)研究是否需要設(shè)置尾水調(diào)壓室。對采用鉆爆法施工的長隧洞，應(yīng)考慮設(shè)置施工支洞。支洞的數(shù)目及長度，應(yīng)根據(jù)沿線地形、地質(zhì)條件、對外交通情況、隧洞的工程量、工期及出渣方便等要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬決定。進(jìn)出口布置進(jìn)出口的布置，宜根據(jù)應(yīng)用要求、樞紐總布置、地形地質(zhì)條件，使水流順暢，進(jìn)流均勻，出流平穩(wěn)，有利于防淤、防沖和防污等。洞口宜選在地質(zhì)構(gòu)造簡單，風(fēng)化、覆蓋層及卸荷帶較淺的岸坡，應(yīng)避開不良地質(zhì)構(gòu)造、山崩、危崖、滑坡及泥石流等地區(qū)。洞臉宜防止開挖高邊坡，假設(shè)無法防止時，應(yīng)分析邊坡的穩(wěn)定性，視需要采取邊坡的加固和防水、排水措施。在強(qiáng)地震區(qū)，宜采用岸塔式或豎井式進(jìn)水口。發(fā)電引水隧洞的進(jìn)口布置應(yīng)符合SD303的有關(guān)規(guī)定。進(jìn)流方式可采用開敞式和深水式。1開敞式進(jìn)口，過水邊界須圓滑平順。直立墻的弧線曲率半徑不宜過小，扭曲墻的順?biāo)蜷L度不宜小于閘前最大水深的2倍。2深式短管進(jìn)口，工作閘門與檢修閘門設(shè)在進(jìn)口建筑物內(nèi)。工作閘門前壓力段的長度不宜小于3倍的孔口高；檢修閘門入口段的長度控制在1.0倍工作閘門孔口高以內(nèi)。工作閘門前壓力段應(yīng)為收縮型，段內(nèi)壓力分布要求到達(dá)沿程平順遞減，且要滿足過水能力的要求。3深式長管進(jìn)口，宜采用頂部和兩側(cè)三向收縮，且具有橢圓曲線的型式?？卓诟邔挶纫巳?.5左右，側(cè)墻橢圓曲線的短半軸應(yīng)大于五分之一的孔口寬。4各種進(jìn)流方式均應(yīng)防止在進(jìn)口前產(chǎn)生旋渦和回流。6.3.7抽水蓄能電站的洞口布置應(yīng)適應(yīng)水流雙向流動的要求，并通過水工模型試驗確定。6.3.8有壓泄洪隧洞出口的體型設(shè)計，宜符合以下要求：1出口斷面積宜收縮為洞身斷面積的85％～90％。假設(shè)沿程體型變化多，洞內(nèi)水流條件差，收縮率宜采用80％～85％。對于重要的隧洞工程，應(yīng)進(jìn)展水工模型試驗驗證。2出口漸變段的體型，宜根據(jù)水流條件、工作閘門型式和布置，以及啟門方式?jīng)Q定。3出口洞段的底坡宜平緩，如需側(cè)向擴(kuò)散則宜平順，并與下游良好銜接。6.3.9對有壓隧洞排水補(bǔ)氣、充水排氣和無壓隧洞水面線以上的通氣及其他需要通氣的洞段，應(yīng)估算其需要的通氣面積。6.4多用途隧洞6.4.1選擇隧洞布置方案時，可根據(jù)隧洞的應(yīng)用條件，研究臨時與永久相結(jié)合及一洞多用的可能性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。6.4.2對于臨時與永久相結(jié)合的隧洞，洞口位置、洞線、縱坡及支護(hù)型式等，除滿足臨時過水要求外，應(yīng)能滿足永久運(yùn)行中的要求。6.4.3設(shè)計施工導(dǎo)流隧洞時，宜考慮將其全部或局部洞段利用作為永久隧洞，如泄洪洞、放空洞和發(fā)電尾水洞的可能性。6.4.4導(dǎo)流洞改建為永久泄洪隧洞時，應(yīng)注意研究高流速泄洪隧洞的水力條件、防蝕抗磨問題。6.4.5假設(shè)泄洪隧洞采用洞內(nèi)消能〔如孔板、漩流豎井消能等〕時，必須通過試驗論證。7斷面形狀及尺寸7.1一般規(guī)定水工隧洞按洞內(nèi)有無自由水面分為有壓隧洞和無壓隧洞。按流速大小分為低流速隧洞和高流速隧洞。有壓隧洞按內(nèi)水壓力大小分為低壓隧洞和高壓隧洞。對高壓隧洞，須重視其防滲及抗水力劈裂問題。對高流速隧洞應(yīng)考慮空蝕、磨蝕和沖擊波等問題。洞身的橫斷面形狀和尺寸，應(yīng)根據(jù)隧洞的用途、水力條件、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、地應(yīng)力情況、圍巖加固方式、施工方法〔鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法〕等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定。7.1.3高流速的泄洪隧洞，嚴(yán)禁出現(xiàn)明滿流交替的流態(tài)。低流速的泄洪隧洞，允許在校核洪水位時段出現(xiàn)明滿流交替的流態(tài)。導(dǎo)流隧洞，允許出現(xiàn)明滿流交替的流態(tài)。7.1.4對于明滿流過渡的隧洞，應(yīng)加強(qiáng)工程措施。7.2橫斷面形狀有壓隧洞宜采用圓形斷面，假設(shè)洞徑和內(nèi)、外水壓力不大，也可采用更便于施工的其他斷面形式。無壓隧洞宜采用圓拱直墻式斷面，圓拱中心角90°～180°。假設(shè)地質(zhì)條件差，或洞軸線與巖層夾角小于的規(guī)定者，宜選用圓形或馬蹄形斷面。斷面的高寬比，可根據(jù)地質(zhì)、地應(yīng)力及水力條件選用，一般取1.5。假設(shè)水平地應(yīng)力大于垂直地應(yīng)力，或遇有層間結(jié)合疏松的高傾角薄巖層時，宜采用高度小而寬度大的斷面；假設(shè)垂直地應(yīng)力大于水平地應(yīng)力或遇有層間結(jié)合疏松的緩傾角薄巖層時，宜采用高度大而寬度小的斷面。對于較長的隧洞，在洞軸沿線可采用多種斷面形狀及對圍巖的多種加固措施，但不宜變化頻繁。不同斷面或不同加固型式之間應(yīng)設(shè)置漸變段。漸變段的邊界應(yīng)采用平緩曲線。有壓隧洞漸變段的圓錐角以采用6°～10°為宜，其長度不宜小于1.5倍的洞徑〔寬〕，兩漸變段之間的長度不宜過短。高流速無壓隧洞漸變段的體型，應(yīng)通過試驗選定。橫斷面尺寸7.3.1水電站的引水隧洞、尾水隧洞和抽水蓄能電站輸水隧洞的斷面尺寸，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬確定。7.3.2泄洪隧洞的斷面尺寸，應(yīng)考慮隧洞在各種可能運(yùn)行條件下都能夠保證規(guī)定的過水能力。7.3.3導(dǎo)流隧洞的斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)流流量、進(jìn)口高程、圍堰上下、施工要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬決定。7.3.4灌溉輸水隧洞的斷面尺寸，可根據(jù)隧洞的出口高程和灌溉的加大設(shè)計流量確定。7.3.5隧洞橫斷面的最小尺寸：圓形斷面的直徑不宜小于；非圓形斷面的高度不宜小于，寬度不宜小于。7.3.6在低流速的無壓隧洞中，假設(shè)通氣條件良好，在恒定流情況下，洞內(nèi)水面線以上的空間不宜小于隧洞斷面積的15％，其高度不應(yīng)小于；在非恒定流情況下，計算中已考慮了涌波時，上述數(shù)據(jù)允許適當(dāng)減??；對長度大于的隧洞、不襯砌和錨噴隧洞，上述數(shù)據(jù)可適當(dāng)增加。對有通航和過木要求的隧洞，過水?dāng)嗝娉叽绾退嬉陨系目臻g、轉(zhuǎn)彎半徑和轉(zhuǎn)角，應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。高流速無壓隧洞斷面尺寸應(yīng)通過試驗決定，并應(yīng)考慮摻氣的影響，在摻氣水面線以上的空間，宜取為橫斷面面積的15％～25％。采用圓拱直墻斷面，當(dāng)水流有沖擊波時應(yīng)將涌波波峰限制在直墻范圍內(nèi)。8水力設(shè)計8.1水力計算原則發(fā)電、抽水蓄能及輸水、泄洪等隧洞根據(jù)不同的功能，選用以下各自需要的內(nèi)容進(jìn)展計算。水力計算的內(nèi)容包括過流能力，上、下游水流銜接，水頭損失，水力過渡過程，壓坡線，水面線，摻氣，充水等。水工隧洞水頭損失分沿程損失和局部損失。按以下要求分別進(jìn)展計算。1沿程損失計算中選用的糙率系數(shù)n值，宜根據(jù)施工工藝水平、支護(hù)型式、運(yùn)行后可能發(fā)生的變化等參照附錄C選用。2局部水頭損失計算中采用的系數(shù)，可參照附錄C選用，必要時，可根據(jù)體型特征、隧洞的重要性結(jié)合試驗確定。抽水蓄能電站有發(fā)電與抽水兩種工況，其進(jìn)/出口及攔污柵處的局部水頭損失，宜由模型試驗確定。8.1.3水工隧洞的過流能力計算：有壓隧洞按管流情況計算；無壓隧洞按明渠流情況計算。8.1.4無壓隧洞的水面線計算，在選定控制斷面后，可按分段求和法或其他方法計算。8.1.5高流速、大流量、水流條件復(fù)雜的水工隧洞，應(yīng)進(jìn)展整體或局部的模型試驗，驗證其水力計算和布置的合理性。8.2高流速過水邊界的防蝕設(shè)計8.2.1高流速隧洞，應(yīng)根據(jù)模型試驗選擇各部位的體形。所選體形的最低壓力點的初生空化系數(shù)應(yīng)小于該處的水流空化系數(shù)，否則必須修改體形，或采取其他工程措施降低初生空化系數(shù)。空蝕可能性的判別方法見附錄D。對于易于發(fā)生空蝕的部位和區(qū)段，宜采用以下防蝕、抗蝕措施：1選擇適宜的體型，并盡量縮短高流速洞段的長度。2控制水流邊壁外表的局部不平整度，其標(biāo)準(zhǔn)按附錄D決定。3向水流中摻氣，摻氣設(shè)施的型式、尺寸和位置，可通過局部模型試驗，或比照已建工程的原型觀測資料決定。4采用抗蝕材料，常用的材料見附錄D。5選用合理的運(yùn)行方式。對于多泥沙河流，在泄水建筑物的過水部位，應(yīng)選用抗磨損能力較強(qiáng)的材料，常用的材料見附錄D。高速水流防蝕設(shè)計，除須符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，尚應(yīng)滿足DL/T5166的要求。9構(gòu)造設(shè)計根本原則9.0.1構(gòu)造設(shè)計應(yīng)考慮以下三種設(shè)計狀況：1持久狀況。2短暫狀況。3偶然狀況。三種設(shè)計狀況均應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計。對持久狀況尚應(yīng)進(jìn)展正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；對短暫狀況可根據(jù)需要進(jìn)展正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；對偶然狀況可不進(jìn)展正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)考慮以下兩種作用〔荷載〕效應(yīng)組合：1根本組合，由永久和可變作用效應(yīng)組合。2偶然組合，由永久、可變加一種偶然作用效應(yīng)組合。9.0.3按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)考慮以下兩種作用效應(yīng)組合：1短期組合，可變作用的短期效應(yīng)與永久作用效應(yīng)的組合。2長期組合，可變作用的長期效應(yīng)與永久作用效應(yīng)的組合。永久作用〔荷載〕包括圍巖松動壓力、地應(yīng)力、襯砌自重及預(yù)應(yīng)力。可變作用〔荷載〕包括上游正常水位情況下隧洞內(nèi)部的靜水壓力、下游設(shè)計洪水位時的靜水壓力、動水壓力〔水擊壓力、脈動壓力、漸變流時均壓力〕、灌漿壓力、地下水壓力。偶然作用包括地震作用力、上游最高水位時靜水壓力、下游校核洪水位時的靜水壓力。承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定：1對根本組合，應(yīng)采用以下極限狀態(tài)表達(dá)式。

〔–1〕式中：0——構(gòu)造重要性系數(shù)，對應(yīng)于構(gòu)造平安級別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的隧洞支護(hù)可分別取用1.1、1.0、0.9；ψ——設(shè)計狀況系數(shù)，對應(yīng)于持久狀況、短暫狀況、偶然狀況，可分別取用1.0、0.95、0.85；S〔·〕——作用效應(yīng)函數(shù)；R〔·〕——支護(hù)的抗力函數(shù)；G——永久作用分項系數(shù)，按DL5077選用；Q——可變作用分項系數(shù)，按DL5077選用；Gk——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值，按DL5077選用；Qk——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值，按DL5077選用；fd——材料強(qiáng)度設(shè)計值，按附錄B選用；αk——支護(hù)幾何參數(shù)，按實際情況采用；d——構(gòu)造系數(shù)，按支護(hù)類型選用。2對偶然組合，應(yīng)采用以下極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式。

≤

〔–2〕式中：Ak——偶然作用代表值。正常使用極限狀態(tài)驗算規(guī)定：1對短期組合，應(yīng)采用以下設(shè)計表達(dá)式

≤C1

〔–1〕2對長期組合應(yīng)采用以下設(shè)計表達(dá)式

≤C2

〔–2〕式中：C1，C2——襯砌開裂寬度的限值；fk——材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按附錄B選用；ρ——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的長期組合系數(shù)，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取ρ=1.0。水工隧洞構(gòu)造的平安級別按附錄E確定。10不襯砌與錨噴隧洞10.1一般規(guī)定Ⅰ、Ⅱ類圍巖，隧洞的直徑〔跨度〕不大于5m時宜不支護(hù)，6m～10m時宜采用噴混凝土支護(hù)，大于10m的隧洞，宜采用錨噴聯(lián)合支護(hù)，遇有局部不穩(wěn)定塊體時，應(yīng)采用錨桿加固。不襯砌隧洞，必要時可設(shè)置不承載〔平整〕混凝土襯砌。其迎水面，宜按構(gòu)造配筋。Ⅲ、Ⅳ類圍巖可采用錨噴、掛網(wǎng)或鋼排架等聯(lián)合支護(hù)，Ⅳ類圍巖必要時應(yīng)進(jìn)展襯砌。對Ⅴ類圍巖的支護(hù)視圍巖的具體情況確定。不支護(hù)與錨噴隧洞斷面尺寸按與混凝土襯砌過水?dāng)嗝嫠^損失相等的原則確定。水頭損失計算中糙率系數(shù)n值參照附錄C采用。不支護(hù)與錨噴支護(hù)的設(shè)計，一般宜按工程類比法，對于1級或直徑〔跨度〕大于10m的隧洞，尚應(yīng)輔以理論計算和監(jiān)控量測。圍巖整體穩(wěn)定性的驗算，宜采用有限單元法、彈塑性數(shù)值解法或近似解析法；可能局部失穩(wěn)的圍巖體穩(wěn)定驗算，可采用塊體極限平衡法。預(yù)可研階段的錨噴支護(hù)設(shè)計，根據(jù)工程地質(zhì)條件、隧洞的尺寸可按附錄F選擇支護(hù)類型及其參數(shù)。其他階段的支護(hù)設(shè)計，應(yīng)根據(jù)各階段的地質(zhì)勘察結(jié)果修正圍巖類別，調(diào)整支護(hù)類型和參數(shù)。不支護(hù)與錨噴支護(hù)隧洞的洞口段，應(yīng)采用加固措施〔如鋼筋混凝土襯砌〕，加固段的長度宜滿足以下要求：1不宜小于洞臉后卸荷帶、強(qiáng)風(fēng)化帶長度。2不宜小于隧洞的直徑〔跨度〕。10.1.8不襯砌隧洞的個別特殊洞段，應(yīng)做好加固措施。10.1.9不支護(hù)與錨噴支護(hù)隧洞的底部，宜澆筑厚的混凝土底板。10.1.10在不襯砌與錨噴隧洞的末端，應(yīng)設(shè)置集石坑，集石坑的容積，可根據(jù)不襯砌洞段的圍巖情況、長度、水力學(xué)條件、清渣頻度及清渣方便等綜合考慮確定。10.1.11集石坑的水力學(xué)設(shè)計，宜滿足以下原則：1使隧洞橫斷面上水流的擾動小。2使集石坑內(nèi)水流擾動小。3在集石坑內(nèi)設(shè)置折流板，阻止砂、石在坑內(nèi)作縱向運(yùn)行。4對于重要的工程，宜對集石坑進(jìn)展模型試驗。遇有以下情況，不宜采用錨噴支護(hù)作為永久性支護(hù)。1長期大面積涌水洞段。2有噴層腐蝕及膨脹性地層的洞段。3有特殊要求的洞段。錨噴支護(hù)宜緊跟開挖面，并進(jìn)展平安監(jiān)測。噴層外表起伏差宜控制在以內(nèi)。10.2噴射混凝土支護(hù)10.2.1噴混凝土的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。噴層與圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度：Ⅰ、Ⅱ類圍巖不宜低于1.0MPa；Ⅲ類圍巖不宜低于0.8MPa。10.2.2噴混凝土的厚度可按附錄F初選，并按監(jiān)控量測結(jié)果進(jìn)展修正，其最小厚度不應(yīng)小于，最大厚度不宜大于。10.2.3噴混凝土支護(hù)隧洞的過水流速不宜大于8m/s。10.3噴鋼纖維混凝土支護(hù)10.3.1對開挖產(chǎn)生較大塑性變形的圍巖及高地應(yīng)力區(qū)易產(chǎn)生巖爆的圍巖，宜采用噴鋼纖維混凝土支護(hù)。10.3.2普通碳素鋼纖維材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值不宜低于380MPa。10.3.3噴鋼纖維混凝土28d齡期力學(xué)性能指標(biāo)宜符合以下規(guī)定：1重度23kN/m3。2抗壓強(qiáng)度設(shè)計值不宜小于32MPa。3抗折強(qiáng)度設(shè)計值不宜小于3MPa。4抗拉強(qiáng)度設(shè)計值不宜小于2MPa。噴鋼纖維混凝土支護(hù)設(shè)計，應(yīng)遵守以下規(guī)定：1鋼纖維直徑宜為0.3mm～。2鋼纖維長度宜為20mm～25mm。3鋼纖維摻量宜為混合料重的3％～6％。噴鋼纖維混凝土厚度同噴射混凝土，其外表應(yīng)噴一層普通混凝土，厚度不宜小于30mm。10.4錨桿〔錨束〕支護(hù)采用錨桿〔錨束〕加固圍巖時，其承載能力極限狀態(tài)計算按以下兩種情況進(jìn)展：1拱腰以上的錨桿〔錨束〕對不穩(wěn)定塊體的抗力，按以下公式計算。1〕水泥砂漿錨桿：作用效應(yīng)函數(shù)S〔·〕=GGk〔–1〕錨桿抗力函數(shù)R〔·〕=nA*fy〔–2〕2〕預(yù)應(yīng)力錨桿〔錨束〕：作用效應(yīng)函數(shù)S〔·〕=GGk〔–3〕錨桿抗力函數(shù)R〔·〕=nAyσcon〔–4〕式中：G——不穩(wěn)定塊體的作用分項系數(shù)，取1.0；Gk——不穩(wěn)定塊體自重標(biāo)準(zhǔn)值，N；n——錨桿〔錨束〕根數(shù)；A*、Ay——單根錨桿〔錨束〕的截面積，mm2；fy——單根錨桿的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，MPa；σcon——預(yù)應(yīng)力錨桿〔錨束〕的設(shè)計控制抗拉應(yīng)力設(shè)計值，MPa。其他符號同上。2拱腰以下邊墻上的錨桿〔錨束〕對不穩(wěn)定塊體的抗力，按以下公式計算。1〕水泥砂漿錨桿：作用效應(yīng)函數(shù)S〔·〕=G1G〔–5〕錨桿抗力函數(shù)R〔·〕=fG2G2k+nAsfgv〔–6〕2〕預(yù)應(yīng)力錨桿〔錨束〕：作用效應(yīng)函數(shù)S〔·〕=G1G〔–7〕錨桿抗力函數(shù)R〔·〕=fG2G2k+Pt+fPn+〔–8〕式中：G1k、G2k—分別為不穩(wěn)定塊體平行、垂直作用于滑動面的分力的標(biāo)準(zhǔn)值，N；As——單根錨桿的截面積，mm2；A——巖塊滑動面的面積，mm2；n——錨桿根數(shù)；C——巖塊滑動面上的粘結(jié)強(qiáng)度，MPa；fgv——錨桿的設(shè)計抗剪強(qiáng)度，MPa；f——滑動面上的摩擦系數(shù)；Pt、Pn—分別為預(yù)應(yīng)力錨束或錨桿作用于不穩(wěn)定塊體上的總壓力在抗滑動方向及垂直于滑動方向上的分力，N；G1、G2——不穩(wěn)定塊體的作用分項系數(shù)，分別取1.1、1.0。d——構(gòu)造系數(shù)，采用1.3。10.4.2拱腰以上錨桿的布置方向宜有利于錨桿的受力，拱腰以下的錨桿宜逆著不穩(wěn)定塊體滑動方向布置。10.4.3局部錨桿〔錨束〕應(yīng)深入穩(wěn)定的圍巖內(nèi)。10.4.4對于裂隙較發(fā)育的圍巖、洞軸線的布置不能滿足6.2.1規(guī)定的隧洞，宜采用系統(tǒng)錨桿〔錨束〕，其布置遵守以下規(guī)定：1在橫斷面上宜垂直于主構(gòu)造面布置，當(dāng)主構(gòu)造面不明顯時，可與洞周邊輪廓線垂直。2在圍巖外表上宜布設(shè)成梅花形。3錨桿的間距不宜大于其長度的二分之一，對于不良圍巖不宜大于。10.5錨噴掛網(wǎng)支護(hù)10.5.1巖體破碎、裂隙發(fā)育的圍巖，宜采用錨噴掛網(wǎng)支護(hù)。10.5.2鋼筋網(wǎng)的布置宜符合以下規(guī)定：1鋼筋網(wǎng)的縱、環(huán)向鋼筋直徑宜為6mm～12mm，間距宜為～；2鋼筋網(wǎng)與錨桿的連接宜采用焊接法，鋼筋網(wǎng)的穿插點應(yīng)連接結(jié)實，宜采用隔點焊接，隔點綁扎。10.5.3鋼筋網(wǎng)噴混凝土保護(hù)層厚度不宜小于。10.5.4不良地質(zhì)洞段，圍巖極不穩(wěn)定，可采用錨噴與鋼排架〔或鋼筋格柵〕聯(lián)合支護(hù)。10.6組合式支護(hù)10.6.1組合式支護(hù)一般由內(nèi)、外兩層組成。外層為初期支護(hù)，宜采用錨噴、掛網(wǎng)、鋼排架等單一或組合支護(hù)。內(nèi)層為二次支護(hù)，可采用混凝土、鋼筋混凝土襯砌。設(shè)置初期支護(hù)時，其布置、支護(hù)強(qiáng)度除滿足初期支護(hù)的要求外，應(yīng)與二次支護(hù)相結(jié)合，按永久支護(hù)的全部或一局部考慮。根據(jù)監(jiān)控量測，假設(shè)初期支護(hù)已能滿足圍巖穩(wěn)定要求時，二次支護(hù)可不計或少計圍巖壓力。11混凝土和鋼筋混凝土襯砌一般規(guī)定混凝土和鋼筋混凝土襯砌的作用：1平整圍巖外表，減少水頭損失。2提高圍巖防滲能力。3防止水流、大氣、溫度和濕度變化對圍巖的沖刷、破壞。4加固圍巖、與圍巖和第一次支護(hù)聯(lián)合承當(dāng)荷載。11.1.2對Ⅰ、Ⅱ類及局部Ⅲ類圍巖，需要滿足11.1.1的1、2及3款要求者，宜采用不承載的混凝土襯砌。11.1.3采用其他支護(hù)形式不能滿足承載能力極限狀態(tài)設(shè)計要求時，宜采用鋼筋混凝土襯砌。鋼筋的保護(hù)層厚度不宜小于。11.1.4混凝土、鋼筋混凝土襯砌厚度〔不包括圍巖超挖局部〕宜根據(jù)構(gòu)造要求，并結(jié)合施工方法分析決定。單層鋼筋混凝土襯砌最小厚度不宜小于，雙層鋼筋混凝土襯砌最小厚度不宜小于。當(dāng)隧洞采用不承載混凝土襯砌或采用配有Ⅰ級鋼筋的鋼筋混凝土襯砌時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C15；采用配有Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的鋼筋混凝土襯砌時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20。11.1.5隧洞襯砌按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，采用允許開裂設(shè)計。11.1.6按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，最大裂縫寬度允許值：1長期組合，。2短期組合，。3水質(zhì)有侵蝕性時，。11.1.7襯砌按限裂設(shè)計，假設(shè)需增加鋼筋過多時，應(yīng)研究采用以下措施的可能性：1通過固結(jié)灌漿，改善圍巖巖性。2采用預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌。3采用鋼板混凝土襯砌。11.1.8對于臨時過水的導(dǎo)流隧洞及無防滲要求的隧洞等，可不進(jìn)展正常使用極限狀態(tài)驗算。11.1.9鋼筋混凝襯砌計算，構(gòu)造系數(shù)d按以下規(guī)定采用：1對于圓形有壓隧洞襯砌靜力計算，按附錄G的方法進(jìn)展時，d采用1.35。2對于圓形無壓、城門洞形、馬蹄形及其他形式的隧洞，按DL/T5057有關(guān)規(guī)定選用。11.2作用〔荷載〕和作用〔荷載〕效應(yīng)組合11.2.1作用〔荷載〕和作用〔荷載〕效應(yīng)組合的原則，按第9章中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。11.2.2圍巖的松動壓力、地應(yīng)力按DL5077有關(guān)規(guī)定采用。11.2.3具有流變、膨脹等特殊性能的圍巖作用，應(yīng)進(jìn)展專門研究確定。11.2.4隧洞的內(nèi)水壓力，宜根據(jù)進(jìn)、出口的特征水位，結(jié)合具體條件決定。設(shè)有調(diào)壓井的低壓隧洞〔包括抽水蓄能電站的上游壓力水道〕，根本組合和長期組合，不同部位的內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，宜按進(jìn)口處正常蓄水位及其相應(yīng)的調(diào)壓井涌浪水位的連線〔按直線分布〕取其大值決定；偶然組合和短期組合，不同部位的內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，宜按上游最高水位及其相應(yīng)的調(diào)壓室最高水位的連線〔按直線分布〕決定。調(diào)壓室下游高壓隧洞中不同部位的內(nèi)水壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，由調(diào)保計算決定。靜水壓力的分項系數(shù)采用1.0。水擊壓力、涌浪壓力的分項系數(shù)采用1.1。地下水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可采用地下水位線以下的水柱高乘以折減系數(shù)估算。折減系數(shù)按附錄H選用，分項系數(shù)采用1.0。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的重要隧洞，宜進(jìn)展專門研究決定。假設(shè)地下水壓力控制襯砌時，宜采用排水措施降低外水壓力。溫度變化、混凝土干縮和膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力及灌漿壓力對襯砌的影響，宜通過施工措施及構(gòu)造措施解決。對于高地溫地區(qū)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)展專門的研究。11.2.7施工荷載可根據(jù)施工、檢修過程中的機(jī)械作用力決定。11.3襯砌計算11.3.1襯砌計算，可根據(jù)各個設(shè)計階段的要求、襯砌型式、作用〔荷載〕特點、圍巖情況和施工方法等，選用以下的方法計算。1對于直徑〔寬度〕不小于10m的1級隧洞和高壓隧洞，宜采用有限元法計算。2在圍巖相對均質(zhì)，且覆蓋滿足的2、3款規(guī)定的有壓圓形隧洞，可按厚壁圓筒方法進(jìn)展計算〔見附錄G〕，計算中應(yīng)考慮圍巖的彈性抗力。當(dāng)隧洞周邊圍巖厚度小于三倍開挖直徑時，其抗力需經(jīng)論證確定。3對無壓圓形隧洞及其他斷面形式〔有壓、無壓〕的隧洞〔如城門洞形、馬蹄形等〕宜按邊值數(shù)值解法〔見附錄I〕計算。11.3.2襯砌承受不對稱荷載時，可根據(jù)地形、地質(zhì)條件，進(jìn)展專門的計算。11.3.3在平行布置多條隧洞時，襯砌強(qiáng)度的計算，必須考慮相鄰隧洞開挖引起的巖體應(yīng)力狀況和襯砌強(qiáng)度的變化，可采用有限元方法計算。11.3.4抗震設(shè)計按DL5073有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。11.4襯砌分縫11.4.1混凝土、鋼筋混凝土襯砌，在地質(zhì)條件變化處和井、洞及進(jìn)、出口建筑物交會處，及可能產(chǎn)生較大相對變位處，應(yīng)設(shè)置變形縫。低流速隧洞，洞徑較小時，亦可設(shè)置波紋管補(bǔ)償器，并采取相應(yīng)的防滲措施。圍巖條件比擬均一的洞段，只設(shè)置施工縫。施工縫之間的洞段長度，可根據(jù)施工方法、混凝土澆筑能力及氣溫的變化等具體情況分析決定，一般宜采用6m～12m，且底拱和邊、頂拱的環(huán)向縫不宜錯開。對于無防滲要求的環(huán)向施工縫，分布鋼筋可不穿過縫面，可不設(shè)置止水。對于有防滲要求的環(huán)向施工縫，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取必要的接縫處理措施。11.4.4鋼筋混凝土襯砌與鋼板襯護(hù)連接處，不應(yīng)分縫，應(yīng)有不少于的搭接長度，并應(yīng)在鋼板上設(shè)置阻水措施。11.4.5縱向施工縫應(yīng)設(shè)置在襯砌構(gòu)造拉應(yīng)力較小的部位。領(lǐng)先襯砌邊、頂拱時，對于拱座的反縫應(yīng)進(jìn)展妥善處理。12預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌12.1一般規(guī)定12.1.1對防滲要求較高的隧洞，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌。12.1.2襯砌中的預(yù)應(yīng)力，按其施加形式可分為壓漿式預(yù)應(yīng)力和環(huán)錨式預(yù)應(yīng)力襯砌兩類。上覆巖體滿足抗水力劈裂要求時，可采用壓漿式預(yù)應(yīng)力襯砌。否則宜采用環(huán)錨式預(yù)應(yīng)力襯砌。12.1.3混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C30。施加預(yù)應(yīng)力時襯砌混凝土的強(qiáng)度應(yīng)大于設(shè)計強(qiáng)度的75％。12.1.4混凝土及鋼筋〔錨束〕的材料性能設(shè)計指標(biāo)，按附錄B有關(guān)規(guī)定采用。12.1.5預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌，應(yīng)進(jìn)展承載能力極限狀態(tài)計算及正常使用極限狀態(tài)的驗算。12.2壓漿式預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌12.2.1襯砌厚度應(yīng)根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力時襯砌不被壓壞的原則決定，宜采用隧洞直徑的1/12～1/18，最小襯砌厚度不宜小于。12.2.2注漿壓力應(yīng)根據(jù)在最大內(nèi)水壓力下襯砌中不出現(xiàn)拉力的原則確定。注漿壓力值不宜小于最大內(nèi)水壓力的2倍，漿材宜采用膨脹性水泥。注漿孔應(yīng)沿襯砌周邊均勻布置，間排距宜采用2m～4m，直徑5m以下的隧洞每排宜設(shè)8～10個孔；直徑5m～10m可設(shè)8～12個孔，注漿段的長度宜采用2～3倍的洞徑。12.2.4施工工藝及灌漿參數(shù)應(yīng)通過試驗確定。12.3環(huán)錨式預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌12.3.1襯砌厚度應(yīng)根據(jù)運(yùn)行中襯砌的拉應(yīng)力小于混凝土允許拉應(yīng)力的原則決定。其最小厚度不宜小于。12.3.2環(huán)錨式襯砌分有黏結(jié)后張預(yù)應(yīng)力和無黏結(jié)后張預(yù)應(yīng)力，設(shè)計時宜優(yōu)先選用無黏結(jié)后張預(yù)應(yīng)力。12.3.3預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌的設(shè)計參數(shù)，應(yīng)通過試驗確定。鋼筋〔錨束〕的張拉控制應(yīng)力σconfptk，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按附錄B規(guī)定采用。12.3.4預(yù)應(yīng)力鋼筋〔錨束〕布設(shè)在襯砌外緣，其間距由計算決定，但不宜大于。12.3.5錨具的設(shè)置位置宜錯開布置。12.3.6環(huán)錨參數(shù)及施工工藝應(yīng)通過試驗確定。13高壓鋼筋混凝土襯砌岔洞13.0.1經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，可采用高壓鋼筋混凝土岔洞。13.0.2岔洞的設(shè)計級別應(yīng)與水電站高壓隧洞一致。13.0.3岔洞的體形，根據(jù)廠區(qū)總布置決定，其位置應(yīng)經(jīng)分析論證確定。13.0.4高壓鋼筋混凝土岔洞應(yīng)設(shè)置在I、II類不透水或微透水的巖體中，并應(yīng)滿足6.2.3的規(guī)定。13.0.5圍巖的最小初始地應(yīng)力應(yīng)大于洞內(nèi)的靜水壓力，并宜進(jìn)展水力致裂試驗，以驗證其初始地應(yīng)力的設(shè)計值。13.0.6應(yīng)嚴(yán)格控制岔洞的開挖及支護(hù)施工程序。13.0.7岔洞設(shè)計可不考慮混凝土襯砌承當(dāng)內(nèi)水壓力的作用，鋼筋的配置按工程類比和構(gòu)造要求確定。13.0.8岔洞部位應(yīng)進(jìn)展高壓固結(jié)灌漿。經(jīng)灌漿后，應(yīng)滿足在設(shè)計壓力作用下，圍巖的透水率q≤1.0Lu。13.0.9固結(jié)灌漿的壓力，可取為岔洞處靜水頭的1.2倍。13.0.10對重要的工程，應(yīng)采用有限元法計算在內(nèi)水壓力及圍巖初始地應(yīng)力作用下圍巖的應(yīng)力場。13.0.11在內(nèi)水壓力作用下圍巖不應(yīng)產(chǎn)生水力劈裂。14封堵體設(shè)計14.1一般規(guī)定本章僅適用于擋水封堵體的設(shè)計。封堵體宜設(shè)置在工程地質(zhì)相對較好的洞段。直接與水庫接觸的水工隧洞封堵體，設(shè)計級別應(yīng)與擋水建筑物的設(shè)計級別一致，穩(wěn)定及防滲要求同擋水建筑物。隧洞施工支洞的封堵體，應(yīng)與所在隧洞的設(shè)計級別一致。封堵體的型式依據(jù)水工隧洞的斷面形狀、施工條件、工程地質(zhì)條件等因素選定。封堵體縱斷面的型式宜優(yōu)先選用楔形。導(dǎo)流隧洞主洞的封堵體布置應(yīng)滿足以下要求：1當(dāng)洞軸線穿過擋水建筑物防滲帷幕線時，封堵體應(yīng)設(shè)置在防滲帷幕線上。2導(dǎo)流洞改建成龍?zhí)ь^泄洪洞的主洞封堵，封堵體可與泄洪洞反弧段的回填混凝土結(jié)合布置。設(shè)計計算14.2.1封堵體應(yīng)采用混凝土構(gòu)造，其迎水面強(qiáng)度等級不宜低于C20，其他部位不宜低于C15。14.2.2封堵體應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)展設(shè)計，計算原則、作用〔荷載〕、作用〔荷載〕效應(yīng)組合及有關(guān)系數(shù)按第11章的有關(guān)規(guī)定采用。14.2.3構(gòu)造系數(shù)d取1.2。14.2.4柱狀封堵體抗滑穩(wěn)定可按以下計算。1作用效應(yīng)函數(shù)

〔–1〕2抗力函數(shù)

〔–2〕式中：——滑動面上封堵體承受的全部切向作用之和，kN；——滑動面上封堵體全部法向作用之和，向下為正，kN；fR——混凝土與圍巖的摩擦系數(shù)；CR——混凝土與圍巖的黏聚力，kPa；AR—除頂拱部位〔90°～120°〕外，封堵體與圍巖接觸面的面積，m2。對于高內(nèi)水壓力的封堵體，宜進(jìn)展有限元分析。14.3構(gòu)造要求14.3.1封堵體的開挖體型，可隨主洞開挖一次成型，不宜進(jìn)展二次開挖。14.3.2封堵體與其圍巖之間宜采用錨桿錨固，錨桿的間排距不宜小于3m，錨桿深入圍巖的長度可取2m～4m，深入封堵體的長度不宜小于。對封堵體的周邊必須做好回填、接縫灌漿，必要時可采用微膨脹混凝土進(jìn)展封堵，膨脹劑及其摻量宜通過試驗決定。封堵段的圍巖固結(jié)灌漿，宜根據(jù)工程地質(zhì)條件決定，固結(jié)灌漿的間排距，一般為2m～3m，深入圍巖不宜小于3m。14.3.4導(dǎo)流隧洞主洞封堵段的固結(jié)灌漿宜在截流前完成或在封堵體廊道內(nèi)進(jìn)展。14.3.5封堵體首部與主洞原襯砌構(gòu)造應(yīng)有2m的搭接長度。在搭接范圍內(nèi)應(yīng)做好環(huán)向止水設(shè)計。14.3.6對于長度小于20m的封堵體，可不設(shè)橫縫。14.3.7對有壓導(dǎo)流隧洞，在截流前，宜對主洞封堵部位預(yù)留的三角槽進(jìn)展臨時回填處理。15灌漿、防滲和排水15.1灌漿混凝土、鋼筋混凝土襯砌及封堵體與圍巖之間，應(yīng)進(jìn)展回填灌漿?；靥罟酀{的范圍、孔距、排距、灌漿壓力及漿液濃度等，應(yīng)根據(jù)襯砌的形式、隧洞的工作條件及施工方法等分析決定。灌漿的范圍，一般在頂拱中心角90°～120°以內(nèi)，其他部位視襯砌澆筑情況決定?？拙嗪团啪嘁话銥?m～6m，灌漿壓力一般為0.2MPa～0.3MPa，灌漿孔應(yīng)深入圍巖?；靥罟酀{形成的水泥結(jié)石，應(yīng)滿足傳遞抗力的要求。圍巖是否進(jìn)展固結(jié)灌漿，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件、運(yùn)用要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬決定。固結(jié)灌漿的參數(shù)，可按工程類比或現(xiàn)場試驗決定。一般排距為2m～4m，每排不宜少于6孔，作對稱布置。深入圍巖的深度不低于1倍隧洞半徑。灌漿壓力一般為1～2倍的內(nèi)水壓力。15.1.5灌漿材料，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和隧洞的工作條件選定。當(dāng)?shù)叵滤哂星治g性時，應(yīng)采用抗侵蝕材料。15.1.6灌漿除按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，尚應(yīng)符合DL/T5148的有關(guān)規(guī)定。15.2防滲和排水防滲和排水設(shè)計，應(yīng)根據(jù)隧洞沿線圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、設(shè)計要求，結(jié)合具體情況，綜合分析選用堵〔襯護(hù)、灌漿〕、截〔設(shè)置防滲帷幕〕、排〔設(shè)排水孔、排水廊道〕等措施。15.2.2外水壓力控制襯砌設(shè)計時，宜設(shè)置排水孔降低外水壓力，排水孔的間、排距及孔深，根據(jù)圍巖特性和外水情況分析決定。15.2.3有壓隧洞設(shè)置排水孔時應(yīng)注意內(nèi)水外滲。假設(shè)圍巖裂隙發(fā)育并夾有充填物時，應(yīng)在排水孔中設(shè)置軟式透水管，阻止巖屑隨水帶出。在不良地質(zhì)洞段不宜采用排水孔排水。15.2.4有壓隧洞的洞口段應(yīng)采取必要的防滲措施，防止圍巖及山坡的失穩(wěn)。應(yīng)采用必要的措施防止隧洞襯砌產(chǎn)生超標(biāo)準(zhǔn)裂縫〔參見附錄J〕。16觀測、運(yùn)行和維修觀測以下水工隧洞或洞段，應(yīng)設(shè)置平安觀測：1建筑物級別為1級的隧洞。2采用新技術(shù)的洞段。3通過不良工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的洞段。4隧洞線路通過的地表處有重要建筑物，特別是高層建筑物的洞段。5高壓、高流速隧洞。6直徑〔跨度〕不小于10m的隧洞。隧洞的觀測工程如下：1洞內(nèi)觀測，包括流量、流速、空蝕、水面線、沿程和局部水頭損失、摻氣量、圍巖變形、圍巖壓力、外水壓力、滲透壓力、溫度變化、支護(hù)構(gòu)造的應(yīng)力和應(yīng)變等。2洞外觀測，包括洞口建筑物、地表及邊坡的變化情況，如沉陷、位移、震動、地下水位變化及滲漏情況等。不支護(hù)與錨噴支護(hù)的隧洞施工中的監(jiān)控量測，按GB50086的規(guī)定進(jìn)展，當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一且收斂速度仍無明顯下降時，必須立即采取措施，增強(qiáng)支護(hù)，并修改原設(shè)計：1圍巖外表出現(xiàn)大量的明顯裂縫。2圍巖外表任何部位的實測相對收斂量已達(dá)表所列數(shù)據(jù)的70％。3用回歸分析法計算得總相對收斂值已接近表所列數(shù)據(jù)。

表洞周允許相對收斂量%隧洞埋深m＜5050～300＞300圍巖類別Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類注1：表中允許位移值用相對值表示，指兩點間實測位移累計值與兩側(cè)點間距離之比；注2：本表適用于高跨比為0.8～1.2，Ⅲ類圍巖開挖跨度不大于20m，Ⅳ類圍巖開挖跨度不大于15m，Ⅴ類圍巖開挖跨度不大于10m的情況。16.1.4觀測儀器的布置宜結(jié)合水力學(xué)條件、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)特征、設(shè)計的目的等確定。埋設(shè)的部位應(yīng)便于檢修和施工安裝。觀測儀器和電纜的埋設(shè)應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，防止遭受破壞，影響觀測效果。運(yùn)行和維修應(yīng)根據(jù)運(yùn)行要求，結(jié)合自然條件、建筑物設(shè)計條件及試驗研究資料等，制訂水工隧洞運(yùn)行規(guī)定，如運(yùn)行水位、泄放流量、充滿放空方式及速度和閘門控制設(shè)備的啟閉方式等。16.2.2擬訂運(yùn)行規(guī)定時，應(yīng)明確隧洞定期放空、檢查及檢修的規(guī)定。16.2.3設(shè)計應(yīng)考慮工程管理和維修條件，設(shè)置檢修通道、進(jìn)人孔、爬梯、起重掛鉤、洞內(nèi)樁號標(biāo)志，以及相應(yīng)于洞內(nèi)重要洞段的洞外標(biāo)志等。附錄A〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕圍巖工程地質(zhì)分類A.1圍巖工程地質(zhì)總評分及其加固類型〔見表A.1〕表A.1圍巖工程地質(zhì)分類表圍巖類別圍巖穩(wěn)定性圍巖總評分T圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比S支護(hù)類型Ⅰ類穩(wěn)定。圍巖可長期穩(wěn)定，一般無不穩(wěn)定塊體T＞85＞4不支護(hù)或局部錨桿噴薄層混凝土。大跨度時，噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)Ⅱ類根本穩(wěn)定。圍巖整體穩(wěn)定，不會產(chǎn)生塑性變形，局部可能產(chǎn)生掉塊85≥T＞65＞4Ⅲ類局部穩(wěn)定性差。圍巖強(qiáng)度缺乏局部會產(chǎn)生塑性變形，不支護(hù)可能產(chǎn)生塌方或變形破壞。完整的較軟巖，可能暫時穩(wěn)定65≥T＞45＞2噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)。必要時采取二次支護(hù)〔或襯砌〕Ⅳ類不穩(wěn)定。圍巖自穩(wěn)時間很短，規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生45≥T＞25＞2Ⅴ類極不穩(wěn)定。圍巖不能自穩(wěn)，變形破壞嚴(yán)重T≤25

根據(jù)具體情況確定注：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖，當(dāng)其強(qiáng)度應(yīng)力比小于本表規(guī)定時，圍巖類別宜相應(yīng)降低一級。A.2巖石強(qiáng)度評分〔見表A.2〕表A.2巖石強(qiáng)度評分表巖質(zhì)類型硬質(zhì)巖軟質(zhì)巖堅硬巖中硬巖較軟巖軟巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度RbMPaRb>6060≥Rb>3030≥Rb>1515≥Rb>5巖石強(qiáng)度評分A30～2020～1010～55～0注1：巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度大于100MPa時，巖石強(qiáng)度的評分為30。注2：當(dāng)巖體完整程度與構(gòu)造面狀態(tài)評分之和小于5時，巖石強(qiáng)度評分大于20的，按20評分。A.3巖體完整程度評分〔見表A.3〕表A.3巖體完整程度評分表巖體完整程度完整較完整完整性差較破碎破碎巖體完整性系數(shù)KvKv≥Kv≥Kv≥KvKv≤巖體完整性評分B硬質(zhì)巖40～3030～2222～1414～6<6軟質(zhì)巖25～1919～1414～99～4<4注1：當(dāng)60MPa≥Rb>30MPa，巖體完整性程度與構(gòu)造面狀態(tài)評分之和大于65時，按65評分。注2：當(dāng)30MPa≥Rb>15MPa，巖體完整性程度與構(gòu)造面狀態(tài)評分之和大于55時，按55評分。注3：當(dāng)15MPa≥Rb>5MPa，巖體完整性程度與構(gòu)造面狀態(tài)評分之和大于40時，按40評分。注4：當(dāng)Rb≤5MPa，屬特軟巖，巖體完整性程度與構(gòu)造面狀態(tài)不參加評分。A.4構(gòu)造面狀態(tài)評分〔見表A.4〕表A.4構(gòu)造面狀態(tài)評分表結(jié)構(gòu)面狀態(tài)張開度Wmm閉合W微≤W張開W≥充填物—無充填巖屑泥質(zhì)巖屑泥質(zhì)起伏、粗糙狀況起伏粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑

構(gòu)造面狀態(tài)評分C硬質(zhì)巖272124211521171215129126較軟巖272124211521171215129126軟巖18141714814118108684注1：構(gòu)造面的延伸長度小于3m時，硬質(zhì)巖、較軟巖的構(gòu)造面狀態(tài)評分另加3分，軟巖加2分；構(gòu)造面延伸長度大于10m時，硬質(zhì)巖、較軟巖減3分，軟巖減2分。注2：當(dāng)構(gòu)造面張開度大于10mm，無充填時，構(gòu)造面狀態(tài)的評分為零。A.5地下水評分〔見表A.5〕表A.5地下水評分表活動狀態(tài)枯燥到滲水滴水線狀流水涌水10m洞長水量q或壓力水頭Hq≤25L/min或H≤10m25L/min<q≤125L/min或10m<H≤100mq>125L/min或H>100m根本因素評分T′T′＞85地下水評分D00～–2–2～–685≥T′＞650～–2–2～–6–6～–1065≥T′＞45–2～–6–6～–10–10～–1445≥T′＞25–6～–10–10～–14–14～–18T′≤25–10～–14–14～–18–18～–20注：根本因素評分T′系前述巖石強(qiáng)度評分A、巖體完整性評分B和構(gòu)造面狀態(tài)評分C的和。A.6主要構(gòu)造面產(chǎn)狀評分〔見表A.6〕表A.6主要構(gòu)造面產(chǎn)狀評分表構(gòu)造面走向與洞軸線夾角90°～60°<60°～30°<30°構(gòu)造面傾角>70°70°～45°<45°～20°<20°>70°70°～45°<45°～20°<20°>70°70°～45°<45°～20°<20°構(gòu)造面產(chǎn)狀評分E洞頂0–2–5–10–2–5–10–12–5–10–12–12邊墻–2–5–20–5–10–20–10–12–50注：按巖體完整程度分級為完整性差、較破碎和破碎的圍巖不進(jìn)展主要構(gòu)造面產(chǎn)狀評分的修正。圍巖總評分按下式計算

T=T+D+E

〔〕式中：T′——根本因素，T′=A+B+C；D——地下水評分；E——構(gòu)造面產(chǎn)狀評分；A——巖石強(qiáng)度評分；B——巖體完整性評分；C——構(gòu)造面狀態(tài)評分。附錄B〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕材料B.1混凝土混凝土強(qiáng)度等級是按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值按表B.1及B.2采用。表B.1混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa強(qiáng)度種類符號混凝土強(qiáng)度等級C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60軸心抗壓fck軸心抗拉ftk表B.2混凝土強(qiáng)度設(shè)計值MPa強(qiáng)度種類符號混凝土強(qiáng)度等級C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60軸心抗壓fc軸心抗拉ft混凝土的重力密度〔重度〕應(yīng)由試驗確定。當(dāng)無試驗資料時，素混凝土可按24kN/m3、鋼筋混凝土可按25kN/m3、噴混凝土可按22kN/m3采用。28d齡期時混凝土受壓或受拉彈性模量Ec可按表B.3采用?；炷恋牟此杀萩可取為0.167?；炷良糇兡Ａ縂c可按Ec的0.4倍采用。表B.3混凝土彈性模量EcMPa混凝土強(qiáng)度等級彈性模量混凝土強(qiáng)度等級彈性模量混凝土強(qiáng)度等級彈性模量C10×104C30×104C50×104C15×104C35×104C55×104C20×104C40×104C60×104C25×104C45×104

B.2鋼筋鋼筋混凝土構(gòu)造及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的鋼筋，按以下規(guī)定選用：普通鋼筋采用Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋和LL550級冷軋帶肋鋼筋，也可采用冷拉Ⅰ級〔d≤12mm〕鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋，也可采用冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋。注：普通鋼筋系指用于鋼筋混凝土構(gòu)造中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。熱軋鋼筋和冷拉鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系根據(jù)屈服強(qiáng)度確定。對普通鋼筋用fyk表示；對預(yù)應(yīng)力鋼筋用fpyk表示。鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋和冷軋帶肋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定。對LL550級冷軋帶肋鋼筋用fstk表示；對預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、LL650級和LL800級冷軋帶肋鋼筋用fptk表示。普通鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表B.4和表B.5采用。假設(shè)設(shè)計中仍采用冷拔低碳鋼絲，則強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用。表B.4鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa種類fyk或fpyk或fstk或fptk熱軋鋼筋Ⅰ級〔Q235〕235Ⅱ級〔20MnSi、20MnNb〔b〕〕335Ⅲ級〔20MnSiV、20MnTi、K20MnSi〕400Ⅳ級〔40Si2MnV、45SiMnV、45Si2MnTi〕540冷拉鋼筋Ⅰ級〔d≤12mm〕280Ⅱ級〔d≤25mm〕〔d=28mm～40mm〕450430Ⅲ級500Ⅳ級700冷軋帶肋鋼筋LL550〔d=4mm～12mm〕550LL650〔d=4mm～6mm〕650LL800〔d=5mm〕800熱處理鋼筋40Si2Mn〔d=6mm〕147048Si2Mn〔d=〕45Si2Cr〔d=10mm〕注：Ⅲ級K20MnSi鋼筋系余熱處理鋼筋。表B.5鋼絲、鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa種類fptk碳素鋼絲4、567、8、91470、1570、1670、17701570、16701470、1570刻痕鋼絲5、71470、1570表B.5〔續(xù)〕種類fptk鋼絞線二股〔25〕d=10mm〔26〕d=11720三股〔35〕d=10.8mm〔36〕d=12.9mm1720七股〔73〕d=9.0mm〔74〕d=12.0mm〔75〕d=15.0mm1670、17701570、16701470、1570d=9.5mmd=11.1mmd=12.7mmd=15.2mm1860186018601720、1820、1860注1：碳素鋼絲和刻痕鋼絲系指GB5223中的消除應(yīng)力的高強(qiáng)度圓形鋼絲。注2：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，同一規(guī)格的鋼絲〔鋼絞線〕有不同的強(qiáng)度級別，因此表中對同一規(guī)格的鋼絲〔鋼絞線〕列出了相應(yīng)的fptk值，在設(shè)計中可自行選用。注3：鋼絞線直徑d系指鋼絞線截面的外接圓直徑，即公稱直徑。鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fy或fpy及鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fy′或表B.6鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值MPa種類fy或fpyfy′或fpy′熱軋鋼筋Ⅰ級〔Q235〕210210Ⅱ級〔20MnSi、20MnNb〔b〕〕310310Ⅲ級〔20MnSiV、20MnTi、K20MnSi〕360360Ⅳ級〔40Si2MnV、45SiMnV、45Si2MnTi〕500400冷拉鋼筋Ⅰ級〔d≤12mm〕250210Ⅱ級〔d≤25mm〕〔d=28mm～40mm〕380360310310Ⅲ級420360Ⅳ級580400表B.6〔續(xù)〕種類fy或fpyfy′或fpy′冷軋帶肋鋼筋LL550〔d=4mm～12mm〕360360LL650〔d=4mm～6mm〕430380LL800〔d=5mm〕530380熱處理鋼筋40Si2Mn〔d=6mm〕100040048Si2Mn〔d=〕45Si2Cr〔d=10mm〕注1：在鋼筋混凝土構(gòu)造中，軸心受拉和小偏心受拉構(gòu)件的鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值大于310N/mm2時，仍應(yīng)按310N/mm2取用；其他構(gòu)件的鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值大于360N/mm2時，仍應(yīng)按360N/mm2取用；對于直徑大于12mm的1級鋼筋，如經(jīng)冷拉，不得利用冷拉后的強(qiáng)度。注2：成盤供給的LL550級冷軋帶肋鋼筋經(jīng)機(jī)械調(diào)直后，抗拉及抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)降低20N/mm2。注3：構(gòu)造構(gòu)件中配有不同種類的鋼筋時，每種鋼筋根據(jù)其受力情況應(yīng)采用各自的強(qiáng)度設(shè)計值。表B.7鋼絲、鋼絞線強(qiáng)度設(shè)計值MPa種類fpyfpy′碳素鋼絲4～9fpykpyk=16701130fpyk=15701070fpyk=14701000刻痕鋼絲5、7fpykpyk=14701000鋼絞線二股fpyk股fpyk股fpykpyk=18201240fpyk=17701200fpyk=17201170fpyk=16701130fpyk=15701070fpyk=14701000注：當(dāng)碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不符合表B.5的規(guī)定時，其強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)進(jìn)展換算。表B.8張拉控制應(yīng)力允許值項次鋼種拉方法先法后法123碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋冷拉鋼筋fptkfptkfpykfptkfptkfpyk注1：預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按B.4、B.5采用。fptkfpyk。鋼筋彈性量Es應(yīng)按表B.9采用。表B.9鋼筋彈性模量MPa種類EsⅠ級鋼筋、冷拉Ⅰ級鋼筋×105Ⅱ級鋼筋、Ⅲ級鋼筋、Ⅳ級鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲×105冷軋帶肋鋼筋×105冷拉Ⅱ級鋼筋、冷拉Ⅲ級鋼筋、冷拉Ⅳ級鋼筋、刻痕鋼絲、鋼絞線×105注：鋼絞線也可采用實測的彈性模量。附錄C〔資料性附錄〕水工隧洞水頭損失計算沿程損失采用以下公式計算

〔〕式中：

〔〕R——水力半徑，m；n——糙率值，參見表C.1。表C.1壓力水道糙率n值表序號水道外表情況糙率n平均最大最小1巖面無襯砌

〔1〕采用光面爆破〔2〕普通鉆爆法〔3〕全斷面掘進(jìn)機(jī)開挖

2鋼?，F(xiàn)澆混凝土襯砌

〔1〕技術(shù)一般〔2〕技術(shù)良好3巖面噴混凝土

〔1〕采用光面爆破〔2〕采用普通鉆爆法〔3〕全斷面掘進(jìn)機(jī)開挖

4鋼管C.2局部水頭損失局部水頭損失按以下公式計算

〔〕式中：ξ——局部水頭損失系數(shù)值，參見表C.2。表C.2局部水頭損失系數(shù)ξ值表序號部位形狀水頭損失系數(shù)ξ備注1進(jìn)水口v為管道均勻段之流速2攔污柵β—柵條形狀系數(shù)，見表C.3；s—柵條寬度；b—柵條間距；α—柵面傾角；v—過柵平均流速3門槽〔一般用0.10〕v取槽前后平均流速表C.2〔續(xù)〕序號部位形狀水頭損失系數(shù)ξ備注4矩形變圓〔漸縮〕v取漸變段平均流速，5圓變矩形〔漸縮〕流速取6圓斷面漸擴(kuò)大ξi流速取v17圓斷面漸縮小ξd流速取v18圓弧彎道×D—洞徑；θ彎道轉(zhuǎn)角9出水口〔下游渠道較深時取1〕A1、A2為出口前后斷面積；v取出口前流速表C.2〔續(xù)〕序號部位形狀ξ備注10直角分岔

11對稱Y形分岔無圓錐管段有圓錐管段12T〔卜〕形分岔分流見式〔C.4〕~〔C.7〕

合流見式〔C.8〕~〔C.11〕

表C.2〔續(xù)〕序號部位形狀ξ備注13蝶閥

表C.3柵條形狀系數(shù)β數(shù)值表柵條形狀β表C.4蝶閥完全開啟時，ξ與比值t/D的關(guān)系表t/Dξ在完全開啟時，假設(shè)缺乏有關(guān)資料，可近似取ξ=0.2。圖C.1逐漸擴(kuò)大的損失系數(shù)ξi值〔θ＜60°〕圖C.2逐漸縮小的損失系數(shù)ξd值圖C.3T〔卜〕形岔管分流與合流局部損失計算形狀示意圖T〔卜〕形岔管的分流與合流的局部損失按以下公式計算1分流時〔Q1=Q2+Q3〕

〔〕

〔〕

〔〕

〔〕式中：H1、H2、H3——斷面1-1、2-2、3-3處的總水頭；v1——斷面1-1的平均流速；θ——主管與支管的交角；ψ——支管與主管的斷面面積比；ρ——ρ=r/D，D為主管直徑，r為支管與主管連接處的修圓半徑；q2——q2=Q2/Q1，Q2為支管流量，Q1為分流前的主管流量，在分流時規(guī)定q2＞0。2合流時〔Q1+Q2=Q3〕

〔〕

〔〕

〔〕

〔〕式中：q2——支管流量Q2與合流后的流量Q3之比，合流時，規(guī)定取q2＜0。其余符號的意義同前。附錄D〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕高流速防蝕設(shè)計問題D.1空蝕可能性的判別空蝕的產(chǎn)生與水流內(nèi)絕對壓力降低至與水的汽化壓力接近的程度有關(guān)。一般引用一個無量綱參數(shù)——空化系數(shù)s作為衡量水流發(fā)生空蝕可能大小的指標(biāo)。水流空化系數(shù)σ值按下式計算：

〔〕

式中：H0——計算斷面處的壓力水柱；ha——計算斷面處的大氣壓壓力水柱；hv——相應(yīng)水溫下，水的氣化壓力水柱；——計算斷面的斷面平均流速水頭。不同水溫時，水的氣化壓力水柱hv按表D.1采用。表D.1水溫與水的氣化壓力水柱關(guān)系表水溫℃05101520253040hvm當(dāng)水流流經(jīng)的邊壁幾何形狀〔或稱體形〕一定時，就有一個空化的臨界初始發(fā)生點，這時的水流空化系數(shù)叫做初生空化系數(shù)σi。初生空化系數(shù)σi是衡量*種體形空化特性的重要指標(biāo)。一個體形的初生空化系數(shù)，應(yīng)通過在減壓箱或高速循環(huán)水洞中進(jìn)展的模型試驗測定。如果在實際工程運(yùn)用中可能出現(xiàn)的最小水流空化系數(shù)σ大于這一體形的初生空化系數(shù)σi，說明不會發(fā)生空蝕，但假設(shè)小于初生空化系數(shù)i，就有發(fā)生空蝕的可能。設(shè)計時應(yīng)做到使σ>i。應(yīng)使隧洞各個局部的體形，具有盡可能小的初生空化系數(shù)i，并適當(dāng)考慮縮尺效應(yīng)的影響。D.2水流邊壁外表局部不平整度的控制這里不平整是指水流邊壁外表的弧立突體或凹陷。例如，混凝土施工時留下的接縫錯臺、模板印痕、鋼筋頭、混凝土殘渣或局部混凝土脫皮和剝落時留下的坑穴、局部放線不準(zhǔn)或模板走樣造成的凹凸面，以及其他突體、跌坎等。高速水流經(jīng)過這些不平整體時，將出現(xiàn)局部繞流和別離，致使壓力降低而可能造成空蝕。因此，在施工時必須嚴(yán)格控制外表不平整度，并進(jìn)展適當(dāng)處理，具體控制標(biāo)準(zhǔn)，建議如下：在平直段，突起或跌落的最大允許高度，應(yīng)視流速大小而定，見表D.2。表D.2流速與不平整體最大允許高度關(guān)系表流速m/s20～3030～40>40不平整體最大允許高度mm1053在允許高度范圍內(nèi)所有不平整體，應(yīng)一律進(jìn)展緩坡處理，按表D.3要求的坡度磨平。但在反弧及其他具有潛在危險性的洞段，當(dāng)流速大于30m/s～35m/s時，除對不平整體進(jìn)展磨平外，還應(yīng)同時采用其他防蝕措施。表D.3不平整體磨平規(guī)格表水流空化系數(shù)σ垂直水流磨平坡度1/301/501/100平行水流磨平坡度1/101/301/50確定不平整度的控制標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)充分考慮其他方面的條件，如體形、構(gòu)造材料和可能連續(xù)工作歷時等，防止生搬硬套。D.3摻氣減蝕當(dāng)隧洞通過的流速大于30m/s～35m/s時，沿水流邊壁加設(shè)摻氣設(shè)施，以向水流中摻氣而到達(dá)減蝕目的。工程實踐證明加設(shè)摻氣設(shè)施是有效、經(jīng)濟(jì)、可靠的方法。為此，在選擇摻氣設(shè)施布置時，應(yīng)滿足以下要求：D.3.1能提供足夠的空氣，以到達(dá)必須的摻氣濃度〔在它覆蓋的保護(hù)范圍內(nèi)，一般最小不應(yīng)低于4％～5％〕和良好氣泡分布狀態(tài)。D.3.2對水流狀態(tài)無明顯的不利影響。D.3.3附近的水層底面或空腔內(nèi)不出現(xiàn)破壞性負(fù)壓。D.3.4設(shè)施本身有足夠的強(qiáng)度和工作可靠性。目前常用的摻氣設(shè)施有槽式、挑坎式和跌坎式〔又稱突擴(kuò)式〕三種布置型式。這些布置型式，都在設(shè)施后的水層底部形成一定長度的空腔，利用空腔中的低壓，通過連接的通氣孔，將外界空氣自動吸入，并與水流摻混后隨之下移。詳見摻氣設(shè)施布置圖D.1。圖D.1摻氣設(shè)施布置圖在明流泄水隧洞中，如無特殊需要，最好防止在側(cè)墻上設(shè)置通氣槽、挑坎或跌坎。摻氣設(shè)施應(yīng)包括與外界連接送氣的通氣孔。通氣孔工作時，孔內(nèi)最大風(fēng)速最好不超過40m/s～60m/s。一般摻氣設(shè)施能覆蓋的保護(hù)范圍的長度在反弧段為50m～100m，在平直段為100m～150m，必要時可在沿程設(shè)置多道摻氣設(shè)施。摻氣設(shè)施應(yīng)放在預(yù)計容易發(fā)生空蝕的地方，如流速高、壁面壓力變化無常和水流空化系數(shù)低的部位。有關(guān)摻氣設(shè)施的具體型式、尺寸和安放位置，可參照大比例尺局部模型試驗結(jié)果確定。D.4抗蝕耐磨材料抗空蝕和耐磨損對材料的共同要求是：材料應(yīng)具有應(yīng)變能力高、外表光滑、吸能性好、抗沖擊能力大、抗拉強(qiáng)度高、抗疲勞的耐久性長、抗裂性強(qiáng)等。但就耐磨損而言，硬度高就非常重要。工程中已采用過的主要抗蝕耐磨材料有高標(biāo)號混凝土、鋼纖維混凝土、浸漬混凝土、環(huán)氧砂漿、鋼板等，簡介于下。1高標(biāo)號混凝土在一般情況下，混凝土的抗蝕能力隨其標(biāo)號的提高而增加。但大于C30時，其抗蝕能力的提高已趨于平緩。因此，在通過的流速小于20m/s的水工隧洞，以采用C25～C30的混凝土為宜。當(dāng)有專門防蝕要求時，應(yīng)考慮選用高標(biāo)號混凝土。試驗說明，采用高標(biāo)號水泥，提高混凝土中水泥結(jié)石的強(qiáng)度和采用高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)砂，能改善混凝土的抗蝕性能。但由于水泥標(biāo)號的提高，溫度對混凝土的影響應(yīng)予以注意，一般采用C40以上的混凝土，必須摻加一定數(shù)量的鋼纖維，否則襯砌易于產(chǎn)生裂縫。采用碎石較卵石好。粗骨料粒徑一般不宜大于～。水灰比不宜大于0.4，混凝土的坍落度不宜超過7。亦可在高標(biāo)號混凝土內(nèi)摻加一定數(shù)量的抗磨材料，如硅粉、鐵鋼砂等以增強(qiáng)其抗蝕性能。2鋼纖維混凝土鋼纖維混凝土是在普通混凝土拌和時參加一定數(shù)量的短鋼絲而成。工藝程序與普通混凝土一樣。由于摻入了鋼絲纖維，大大改善并提高了混凝土的韌性和抗沖擊性能。其耐磨能力，可超過同標(biāo)號普通混凝土的一倍以上。3浸漬混凝土這是以普通混凝土或鋼纖維混凝土外表注入單分子化合物后聚合而成。浸漬后的混凝土改變了原混凝土的性質(zhì)，大大提高了它的抗蝕耐磨和抗沖擊能力。但由于浸漬聚合工藝過程較為復(fù)雜，將給施工增加一定困難。4環(huán)氧砂漿環(huán)氧砂漿是由環(huán)氧樹脂與砂按一定要求拌和而成。它具有較高的強(qiáng)度指標(biāo)，均質(zhì)性好，外表粗糙度小等特點，韌性和抗沖擊性能亦高。這種材料與上述材料相比，環(huán)氧砂漿的抗蝕耐磨性能最好。主要缺點是造價高、有毒性、而且與混凝土面的連接工藝比擬復(fù)雜。因此，這種材料目前還沒有得到廣泛的使用。5鋼板鋼板具有成型容易、修補(bǔ)方便的優(yōu)點，其抗蝕能力較普通混凝土高。但鋼板的耐磨性能較差，因此，在體形變化復(fù)雜，估計容易引起空蝕的地方，均可采用鋼板鑲護(hù)。必要時可使用不銹鋼，因它具有更高的抗蝕能力。典型的鋼板破壞形態(tài)有兩種：一種是磨損穿孔；另一種是開裂撕卷，二者又互為聯(lián)系。因此，使用時必須確保焊縫質(zhì)量，與混凝土連接的質(zhì)量，以及鋼板起始終止處與混凝土面的拼接質(zhì)量。附錄E〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕水工隧洞構(gòu)造平安級別水工隧洞的構(gòu)造平安級別，對應(yīng)于水工建筑物的級別按表E.1確定。表E.1水工隧洞構(gòu)造平安級別表水工建筑物級別水工隧洞構(gòu)造平安級別1Ⅰ2、3Ⅱ4、5Ⅲ對特別重要的水工隧洞，其構(gòu)造平安級別應(yīng)經(jīng)專門論證確定。附錄F〔資料性附錄〕錨噴支護(hù)類型及其參數(shù)錨噴支護(hù)類型及其參數(shù)按表F.1選取。表F.1錨噴支護(hù)類型及其參數(shù)表圍巖類別洞室開挖直徑或跨度mD＜55＜D＜1010＜D＜1515＜D＜2020＜D＜2525＜D＜30Ⅰ不支護(hù)不支護(hù)或50mm噴射混凝土〔1〕50mm～80mm噴射混凝土〔2〕100mm～120mm噴射混凝土，布置長～、間距～錨桿。必要時設(shè)置鋼筋網(wǎng)120mm～150mm鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，布置長150mm鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，相間布置長錨桿和長張拉錨桿、間距～Ⅱ不支護(hù)或50mm噴射混凝土〔1〕80mm～100mm噴射混凝土〔2〕50mm噴射混凝土，布置長〔2〕80mm～100mm噴射混凝土，布置長～、間距

Ⅲ

表F.1〔續(xù)〕圍巖類別洞室開挖直徑或跨度mD＜55＜D＜1010＜D＜1515＜D＜2020＜D＜2525＜D＜30Ⅳ80～100mm鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，布置長1.5～、間距1.0～錨桿

Ⅴ

注1：Ⅳ、Ⅴ類圍巖為輔助工程措施，即施工平安支護(hù)。注2：本表不適用于埋深小于2倍跨度〔直徑〕的地下洞室和特殊土、喀斯特洞穴發(fā)育地質(zhì)的地下洞室。注3：二次支護(hù)可以是錨噴支護(hù)或現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù)。附錄G〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕圓形有壓隧洞襯砌計算G.1作用〔荷載〕及其分項系數(shù)表G.1作用〔荷載〕及其分項系數(shù)表序號作