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靈寶娘娘山景區隧道引水工程~勘察報告.doc

'靈寶娘娘山景區隧道引水工程~勘察報告.doc'
? 娘娘山月亮灣景區建設景觀引水隧洞工程施 工 圖 紙三門峽市和康水利工程設計服務有限公司二○一六年九月目 錄序號圖 名圖 號頁碼序號圖 名圖 號頁碼1設計說明2項目地理位置圖NNSSD-DLWZ-013引水隧洞平面布置圖NNSSD-SG-PM-014引水隧洞縱斷面設計圖(1/2)NNSSD-SG-ZD-015引水隧洞縱斷面設計圖(2/2)NNSSD-SG-ZD-026引水隧洞橫斷面圖及進出口設計圖NNSSD-SG-SJ-01設計說明1. 概述娘娘山景區建設景觀引水隧洞工程位于靈寶市焦村鎮南上村南1.7km娘娘山月亮灣景區處,工程建設的目的是為景區景觀工程玉女湖供水。工程在窄口灌區總干渠南上隧洞內設引水口,通過引水隧洞將水引至玉女湖,設計引水流量1.0m3/s。窄口灌區總干渠南上隧洞,設計過流能力5.0m3/s,設計水深1.5m。引水隧洞隧洞總長136.0m;隧洞采用圓拱直墻斷面,洞寬1.5m,高1.8m,圓拱中心角180°;引水隧洞進口高程為548.35m,出口高程為548.01m,縱坡為0.0025。引水隧洞出口采用全斷面封堵,放水設施采用兩根DN500鋼管放水,蝶閥控制。2. 設計依據(1)《水工混凝土結構設計規范》(SL191-2008);(2)《水工隧洞設計規范》(SL279-2016);(3)《水利水電工程錨噴支護技術規范》(SL377-2007);(4)建設單位的相關要求;3. 設計標準3.1. 抗震設計標準依據《中國地震動參數區劃圖》(1/400萬)(GB18306-2015)、及表D1“地震動參數加速度分區與地震基本烈度對照表”和《水工建筑物抗震設計規范》(DL5073-2000)查得:工程區地震動峰值加速度0.15g,地震基本烈度為Ⅶ度,地震動反應譜特征周期為0.4s。3.2. 結構耐久性工程的環境類別為二類,抗凍等級按F150,最大凍土深度為45cm。4. 地質簡況4.1地形地貌待建隧洞位于東峪溝右岸,進口位于窄口灌區總干渠南上隧洞內,設計洞底高程548.35m,地面高程572.0m,覆蓋層厚度21.85m;樁K0+031.4處有一個溝谷,設計洞頂高程550.07m,地面高程560.16m,覆蓋層厚度10.09m;樁K0+086.2處有一個溝谷,設計洞頂高程549.93m,地面高程555.1m,覆蓋層厚度5.17m;出口位于玉女湖漿砌石重力壩右壩肩上游7.4m處,設計洞底高程548.01m,洞出口邊坡陡立。4.2工程地質條件隧洞圍巖全部是侵入的二長花崗巖(γ53-1),圍巖堅硬,新鮮,完整性較好,整體狀結構,節理裂隙不發育,位于地下水水位以上。4.3工程地質評價4.3.1圍巖分類圍巖為二長花崗巖(γ53-1),飽和單軸抗壓強度為98Mpa,為硬質巖;巖體結構完整,具整體狀結構,依據《水利水電工程地質勘查規范》(GB50487-2008)圍巖類別為Ⅰ類。4.3.2圍巖穩定性評價圍巖類別為Ⅰ類,依據《水利水電工程地質勘查規范》(GB50487-2008)表N.0.1,洞室圍巖可長期穩定,一般無不穩定塊體,一般不支護。但遇局部裂隙稍發育洞段可采用噴混凝土對其錨噴支護。隧洞進出口巖石未風化,新鮮,堅硬,節理裂隙不發育,洞臉邊坡穩定。4.3.3滲漏性評價巖體完整,堅硬,節理裂隙不發育,根據附近已建工程類比,滲透系數1.2×10-7cm/s,依據《水利水電工程地質勘查規范》(GB50487-2008)附表F判定為極微透水,洞底板與洞壁不用襯砌。5. 工程設計5.1. 設計說明1、圖中所注尺寸,樁號、高程以m計,尺寸以cm計。5.2. 工程設計取水工程由引水隧洞、放水管及控制閥門組成。工程通過引水隧洞引水,由放水管和控制閥門控制放水至玉女湖。1)斷面尺寸擬定引水隧洞設計引水流量1.0m3/s,引水流量較小,擬定尺寸初步按滿足施工要求進行擬定,隧洞采用圓拱直墻斷面,鉆爆法施工,其最小尺寸為洞寬1.5m,高1.8m。經布設,隧洞總長135.98m,隧洞采用圓拱直墻斷面,其中隧洞直墻高1.05m,圓拱高0.75m,圓拱中心角180°;引水隧洞進口高程為548.35m,出口高程為548.01m,縱坡為0.0025。引水洞進口水深主要取決于洞出口水深或洞內水深,隧洞L≥(5~12)H為長洞,按均勻流聯立堰流公式計算。式中:Q—流量,m3/s;A—斷面面積,m2;C—謝才系數;R—水力半徑,m;i—比降;R—水力半徑,m;ε—側收縮系數;σ—淹沒系數;m—流量系數;H0—包括行近流速的作用水頭,m;經計算,當引水隧洞進口水位為0.83m時,隧洞的過流量為1.0m3/s,即可滿足設計引水流量要求。2)洞線布置隧洞進出口直線長度為133.4m,周邊巖體為花崗巖,堅硬,圍巖類別為Ⅱ類,為了滿足隧洞覆蓋巖體最小厚度(1.0~1.5)B,洞線需避開覆蓋巖體厚度不滿足要求部分,洞線經直線布置后,在距進口33.7m處,該處地面高程為547.75m,洞頂已出露,不滿足要求,為此在此處將洞線向山體內側平移12m左右,該處地面高程為558.0m,覆蓋層厚度為8m左右,能夠滿足覆蓋巖體厚度要求,經布設,隧洞總長135.98m,比直線布置長2.58m,不會增加較多工程投資,拐點處樁號為31.4m,拐角為26°,由于引水流量較小,不再設圓弧段進行過渡。3)放水設施設計引水隧洞進口為南上隧洞,在進口布設控制設施,增加了建筑物的復雜性和施工難度,造價高,也不方便控制和管理;將控制設施布設在隧洞出口,簡單易行,操作管理也方便。經計算,在南上隧洞正常水位1.6m,即引水隧洞進口水位1.6m,自由出流條件下,引水隧洞流量為3.98m3/s,遠大于設計引水流量。為了控制引水,工程在引水隧洞出口進行全斷面封堵然后通過埋設放水鋼管進行放水。出口封堵后,引水隧洞的后期維護,從南上隧洞進入。斷面封堵長度公式如下:式中:L—封堵體長度,m;A—封堵體剪切面周長,m;P—封堵體迎水面總壓力,MN;[τ]—容許剪應力,取0.2~0.3MPa。經計算,封堵長度0.02m即可滿足要求,考慮到后期灌漿,結構自身尺寸及施工的需要,封堵體長度取0.5m。封堵體采用C25W4F150砼,放水管埋設于封堵體內,放水管采用兩根Q235BD529×10的螺旋鋼管,管上設DN500的蝶閥對水量進行控制。放水管流量計算公式如下:式中:Q—流量,m3/s;λ—沿程水頭損失系數;L—管段長度,m;d—管道內徑,m;H0—包括行近流速的作用水頭,m;A—斷面面積,m2;∑ξ—管道計算段中各局部水頭損失系數之和,m;引水隧洞封堵后,放水管進口水頭由南上隧洞洞內水深決定,南上隧洞最低水位1.0m,最高水位1.8m;放水管進口最低水頭1.35m,最高水頭2.15m,經計算,放水管進口水深為1.35m時,單管放水流量0.69m3/s,雙管放水流量1.38m3/s;放水管進口水深為2.15m時,單管放水流量0.91m3/s,雙管放水流量1.82m3/s;能夠滿足要求。4)隧洞襯砌隧洞四周為花崗巖,圍巖類別為Ⅰ類,性質較好,不需要襯砌。洞內局部裂隙稍發育洞段可采用噴混凝土對其錨噴支護。噴混凝土采用C25W4F150砼,厚度為80mm,噴層與圍巖的黏結強度不低于1.2MPa,工程采用濕噴法施工,相關施工工藝參照《水利水電工程錨噴支護技術規范》(SL377-2007)。6. 材料鋼管采用Q235B,壁厚為10mm,規格為D529×10mm。封堵體混凝土及噴混凝土采用C25,為提高結構的耐久性,混凝土材料的選用、配比及施工養護等工藝應分別遵照《水工混凝土結構設計規范》(SL191-2008)、《水利水電工程錨噴支護技術規范》(SL377-2007)。7. 施工注意事項施工中應作好防塵、防噪聲和防有害氣體工作。隧洞開挖中應加強通風散煙與防塵工作,主要采取機械通風方式,在隧洞進口、出口布置軸流式通風機。為減少爆破的煙塵,提高通風效果,采取噴霧降塵措施,在工作面設置水噴霧器。8. 工程量及直接工程費8.1-1 工程直接投資費用表編號工程或費用名稱單位數量單價(元)合計(元)1石方開挖(洞出口 Ⅱ類巖3m)m316.50.002石方開挖(洞身 Ⅱ類巖)m3461.40.003洞內出渣m3477.90.004石渣運輸(運距0.5km)m3477.90.005C25砼(進出口襯砌 10m)m340.440.006C25砼(出口砼擋水墻)m30.3750.007C25砼(零星砼)m35.000.008M10漿砌磚(出口砼擋水墻)m30.230.009防水水泥砂漿m21.800.0010平面模板m255.000.0011曲面模板m251.840.0012鋼管Q235B(DN500 δ=10mm)m100.0013蝶閥D341X-25 DN500個20.0014其它項150005000.0015合計5000.00
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