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SL 279-2016 水工隧洞设计规范(替代SL 279-2002,清晰)简介:
SL 279-2016《水工隧洞设计规范》是中国水利水电行业的一项技术标准,它主要用于指导和规范水工隧洞的设计、施工和运行。SL 279-2002版本是其之前的一个版本,而2016年的修订版是在对之前规范进行总结、分析和改进的基础上编写的。
SL 279-2016规范涵盖了水工隧洞的设计原则、设计方法、结构选型、材料选用、施工技术、安全防护、环境影响评估等多个方面。它详细规定了隧洞的尺寸、形状、结构形式、防水防渗、通风、抗震、排水、照明、监控等技术要求,以及对地质条件、水文条件、气候条件等自然因素的考虑。
该规范的目的是确保水工隧洞的结构安全、经济适用和环保,提高工程的耐久性和使用寿命,同时保障施工人员和周边环境的安全。它对于水利工程的设计和建设具有重要的指导作用,是水利水电项目设计的重要依据。
SL 279-2016 水工隧洞设计规范(替代SL 279-2002,清晰)部分内容预览:
溶洞充填状况,围岩(岩壁)的稳定状况及水量,采取下列处理 措施: 1岩壁的渗水滴水,溶洞中的流水(暗河),充填物中的地 下水,宜根据水量、类型和来源,采取排、截、堵、防相结合, 以排为主的综合处理措施。 2规模较小或未与隧洞连通的较小溶洞,可来取回填混凝 土、回填灌浆、固结灌浆等处理措施。 3规模较大、充填物多、水量大的溶洞,可根据溶洞的位 置和分布,采取设隔离体、设支撑结构跨越、设专门基础、局部 改线等处理措施。 8.0.9软弱岩层、膨胀岩层的洞段,应根据地质勘探和试验成 果,对软弱岩的应力、应变关系,以及膨胀岩的膨胀率和膨胀压 力进行研究,通过工程类比和必要的计算分析,选择合适的支护 措施、封闭断面方式和封闭时间,以及适宜的衬砌结构、衬砌 时间。 8.0.10渗流作用下易于侵蚀、渗透变形(失稳)的较大断层、 卸荷带、破碎带、节理(裂隙)密集带等不良地质洞段,应加强 衬砌的防渗、止水措施,必要时进行专门设计。 8.0.11不良地质洞段的灌浆、防排水、施工缝和结构缝止水、 安全监测等设计,应根据地质条件和衬砌型式确定
9.1.1隧洞支护应保持围岩稳定或提供必要的围岩稳定时间。
加固围岩,与围岩和支护联合承担荷载; 一平整围岩表面; 一提高围岩防渗能力; 一防止水流冲刷围岩; 一一防止温度、湿度、大气等因素对围岩的不利影响。 9.1.3# 隧洞支护和衬码设计应充分发挥围岩的自稳能力和承载 能力。 9.1.4支护型式包括锚杆、锚喷、钢拱架、钢筋网喷混凝土、 钢筋混凝土等,具体支护型式应根据工程地质、水文地质、断面 尺寸、施工方法等,通过分析计算或工程类比确定。 9.1.5隧洞衬砌型式应综合考虑断面形状和尺寸、内水压力、 运行条件、地质条件、防渗要求、支护效果、衬砌要求、施工方 法等因素,经过技术经济比较确定。 9.1.6隧洞衬砌包括锚喷衬砌、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌 和预应力混凝土衬砌(机械式或灌浆式)等型式。 9.1.7隧洞衬砌除满足结构稳定外,还应满足防渗要求。有 严格防渗要求或围岩抗渗能力差而导致内水外渗后果严重的, 应采用有效的防渗措施GB/T 39217-2020 化工园区综合评价导则,必要时采用预应力混凝土衬砌或钢板 衬砌。
9.1.8水工隧洞混凝土衬砌结构应采用极限状态设计
规定的材料强度和荷载取值条件下,采用在多系数分析基础上 以安全系数表达的方式进行设计,并应符合SL191的相关 规定。
9.2.1作用在衬砌上的荷载种类见表 9.2. 1,
表9.2.1荷载种类及内容
9.2.2承载能力极限状态设计应按基本荷载组合和偶然荷载
合进行,荷载组合应符合下列规定: 1基本荷载组合应为永久荷载效应与可变荷载效应的组合 2偶然荷载组合应为永久、可变荷载效应与一种偶然荷 效应的组合。 9.2.3正常使用极限状态验算应按永久荷载与可变荷载标准值
1基本荷载组合应为永久荷载效应与可变荷载效应的组合。 2偶然荷载组合应为永久、可变荷载效应与一种偶然荷载 效应的组合。 9.2.3正常使用极限状态验算应按永久荷载与可变荷载标准值 的荷载效应组合进行。 9.2.4围岩作用在衬砌上的荷载,应根据围岩条件、横断面形 状和尺寸、施工方法以及支护效果确定,并应符合下列规定: 1自稳条件好,开挖后变形很快稳定的围岩,可不计围岩 压力。 2洞室在开挖过程中采取支护措施,使围岩处于基本稳定 或已稳定情况下,围岩压力取值可适当减小。 3不能形成稳定拱的浅理埋隧洞,宜按洞室顶拱的上覆岩体 重力作用计算围岩压力,再根据施工所采取的支护措施予以 修正。 4块状、中厚层至厚层状结构的围岩,可根据围岩中不稳 定块体的重力作用确定围岩压力。 5薄层状及碎裂散体结构的围岩,作用在衬砌上的围岩压
g=(0.2~0.3)r6 gh =(0. 05 ~ 0. 10)rh
式中q 垂直均布围岩压力,kN/m; qh 水平均布围岩压力,kN/m; 岩体容重,kN/m; 隧洞开挖宽度,m; h一隧洞开挖高度,m。 6采用掘进机开挖的洞室,根据围岩条件,围岩压力取值 可适当减小。 7具有流变或膨胀等特殊性质的围岩,对衬砌结构可能产 生变形压力时,应进行专门研究
9.3混凝土和钢筋混凝土衬研
9.3混凝土和钢筋混凝土衬石
9.3.1混凝土和钢筋混凝土衬砌厚度应根据强度、抗渗和构造 等要求,结合施工方法分析确定,并应满足下列规定: 1单层钢筋混凝土衬砌厚度不宜小于0.3m,双层钢筋混 凝土衬砌厚度不宜小于0.4m。 2混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度、抗渗、抗冻应符合SL 191的规定,抗磨和抗侵蚀等指标可根据DL/T5207选取。 3仅对平整围岩表面设置的混凝土衬,可不提抗渗要求
9.3.2混凝土和钢筋混凝土衬砌应进行承载能力极限状杰计算
并按其功能、抗渗要求、耐久性要求以及围岩的抗渗能力确定是 否进行正常使用极限状态验算。正常使用极限状态验算时,裂缝 宽度可按附录D进行计算,最大裂缝宽度允许值应符合SL191 的相关规定。
9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条 件和施工方法及程序等,选取合适的计算方法,并应符合下列 规定:
9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条
1高压隧洞或重要的水工隧洞,宜采用有限元法计算。 2在围岩相对均质,且岩体覆盖厚度满足4.1.4条2款、3 款、4款规定的有压圆形隧洞,可采用弹性力学解析方法计算, 计算中应考虑围岩的弹性抗力。当隧洞周边围岩厚度小于3倍开 挖直径时,其抗力应经论证确定。 3无压圆形隧洞及其他断面形式的隧洞宜按边值数值解法 计算。 4平行布置的多条隧洞,应考虑各隧洞间的相互影响,可 采用有限元方法计算。 5隧洞断面尺寸较大以及内外水头较高时,经论证可按透 水衬砌进行计算。
9.3.4装配式混凝土衬砌的结构计算,宜采用修正惯用法、等
效刚度圆环模型、衬砌边值法、有限元等计算方法,并应考虑预 制块间的拼装缝型式和连接型式。
9.3.5衬砌承受不对称荷载时,可根据地形、地质条件,进行 专门计算。
9.4预应力混凝土衬砌
9.4.1对防渗要求较高或上覆岩体不满足水力劈裂要求的有压 隧洞,可采用预应力混凝士衬砌。
9.4.2衬砌中的预应力施加方式可分为灌浆式和机械式。预应
用于各种围岩条件,灌浆式可用于岩性较坚硬或经过处理能承受 预应力灌浆压力的围岩。
9.4.3预应力衬砌应采用圆形断面,衬砌结构应符合下列要求
1在内水压力、预应力与其他荷载组合作用下,衬砌中的 拉应力应小于混凝土的允许拉应力。 2无内水压力作用时,在预应力与其他荷载组合作用下, 衬砌中的压应力应小于混凝土的允许压应力。 3衬砌厚度应通过不同工况的荷载组合计算确定,机械式 不宜小于0.6m,灌浆式不宜小于0.3m。 9.4.4预应力混凝土衬砌的混凝土、钢筋(锚束)的材料性能 设计指标、预应力衬砌结构的强度安全系数及钢索应力损失计算 应按SL191的规定采用。 9.4.5预应力混凝土衬砌应进行承载能力极限状态计算及正常 使用极限状态的验算。 9.4.6预应力混凝土衬砌的相关参数及施工工艺应通过试验 确定。 9.4.7预应力衬砌隧洞宜采用光面爆破。当开挖断面有较大超 挖时,宜先进行回填修复。 9.4.8机械式分有黏结后张预应力和无黏结后张预应力,设计 时宜优先选用无黏结后张预应力。 9.4.9机械式后张预应力钢筋(锚束)宜布置在衬砌外缘,间 距由计算决定,不宜大于0.5m,并应采取措施减小锚索与孔道 间的摩阻系数。锚具位置宜错开布置。 9.4.10机械式预应力混凝土衬砌,灌浆应遵循下列规定: 1应对衬砌与围岩间进行全断面接触灌浆。 2有黏结后张式预应力衬砌,锚索张拉完毕应及时进行孔
9.4.9机械式后张预应力钢筋(锚束)宜布置在衬砌外缘,间 距由计算决定,不宜大于0.5m,并应采取措施减小锚索与孔道 间的摩阻系数。锚具位置宜错开布置。
9.4.10机械式预应力混凝土衬砌,灌浆应遵循下列规定:
1应对衬砌与围岩间进行全断面接触灌浆。 2有黏结后张式预应力衬砌,锚索张拉完毕应及时进行孔 道灌浆和张拉槽回填。 9.4.11灌浆式预应力混凝土衬砌,灌浆参数应根据设计要求通 过现场试验确定,灌浆程序宜按下列顺序进行:
过现场试验确定市政工程施工组织设计编制与范例2010年8月第1版,灌浆程序宜按下列顺序进行:
2围岩与衬砌间灌注高压水,直至两者完全脱开。 3围岩与衬砌间高压灌浆。
9.5不衬砌与锚喷衬砌隧洞
9.5.1选择不衬砌或锚喷衬砌的水工隧洞,除满足围岩稳
.5.1选择不衬橱或锚喷衬砌的水工隧洞,除满足围岩稳定外, 还应符合下列条件之一: 一不发生内水外渗。围岩经过处理基本不透水,或外水压 力高于内水压力; 内水外渗无不利影响。隧洞内水长期外渗不会危及岩体 和山坡稳定,也不会危及临近建筑物安全或造成环境 破坏。 9.5.2 当有下列情形之一时,不宜采用锚喷衬砌: 一长期大面积涌水河段: 一水体有严重腐蚀性的洞段; 一膨胀性地层的洞段; 一有特殊要求的洞段。 9.5.3锚喷衬砌的设计,前期设计阶段可根据工程地质条件、 隧洞尺寸、工程使用年限及洞室用途按SL377和GB50086的相 关规定,初步选择锚喷衬砌类型和参数。施工图设计阶段应根据 揭露的地质条件修正围岩类别,调整锚喷衬砌类型和参数。 9.5.4围岩整体稳定性的验算,宜采用有限元法、弹塑性数值 解法或近似解析法;可能局部失稳的围岩稳定验算,可采用块体 极限平衡法。 9.5.5不衬砌与锚喷衬砌隧洞的洞口段应采用加固措施,加固 段的长度宜满足下列要求: 1不宜小于洞脸后卸荷带、强风化带长度。 2不宜小于隧洞的2~3倍洞径(或洞宽)。 9.5.6不衬砌和锚喷衬砌隧洞的底部应采用现浇混凝土找平, 厚度不宜小于0.2m。 9.5.7水电站不衬和锚喷衬彻的输水隧洞应设置集渣坑,其
JB/T 3192.2-2019 弧齿锥齿轮铣齿机 第2部分:精度检验.pdf长期大面积涌水洞段; 水体有严重腐蚀性的洞段; 一膨胀性地层的洞段; 一有特殊要求的洞段。
9.5.3锚喷衬砌的设计,前期设计阶段可根据工程地质条件 隧洞尺寸、工程使用年限及洞室用途按SL377和GB50086的 关规定,初步选择锚喷衬砌类型和参数。施工图设计阶段应根打 揭露的地质条件修正围岩类别,调整锚喷衬砌类型和参数,