预应力混凝土衬砌在引水隧洞工程中的应用

吉林省某引水隧洞工程局部较差围岩段采用钻爆法开挖,钻爆段衬砌混凝土采用无粘结预应力混凝土衬砌。文中主要介绍了隧洞无粘结预应力混凝土施工程序,钢筋、钢铰线、锚具槽模板的制作与安装,穿行式钢模台车安拆,混凝土施工及钢绞线张拉等。     

排沙洞无粘结预应力混凝土衬砌的研究与实践

在黄河小浪底水利枢纽工程中，有压排沙洞衬砌工程成功采用了无粘结后张预应力混凝土衬砌的施工方法，是世界上规模最大的无粘结预应力隧洞衬砌工程，开创了无粘结预应力系统在我国水电工程中运用的先河。实践证明，小浪底水利本世纪排沙洞预应力系统设计上是成功的，结构上是安全可靠的，经济上是合理的。     

浅埋有压水工隧洞无粘结预应力衬砌应力试验分析

对于浅埋的有压水工隧洞,采用无粘结预应力混凝土衬砌,在施工阶段将衬砌混凝土作为不考虑围岩和衬砌界面拉力,而仅考虑局部支撑压力的空心管道是合理的;由于预应力钢筋张拉完成后缝隙较大,围岩和衬砌界面必须进行压浆处理。     

预应力锚索混凝土衬砌隧洞的耐久性及其改进

近年来，在我国有采用预应力锚索混凝土衬砌隧洞的趋势。其原因有两个方面：一方面是由于压力隧洞的P×D值越来越大，另一方面是为了节省钢材，而且结构要满足耐久性的要求。对于有长期耐久性要求的现代工程结构来说，技术的改进和质量保证体系是密不可分的。为此，笔者对预应力锚索混凝土衬砌隧洞的基本问题进行了探讨，诸如设计标准、有粘结和无粘结锚索、混合配筋、钢材的长期抗腐蚀性能、隧洞的薄弱部位、灌浆的作用、衬砌混凝土及施工等，并提出一些改进意见。     

大型有压输水隧洞环形高效预应力体系施工技术研究与应用

环形高效预应力体系具有材料强度高、结构变形小、抗裂及抗渗性能好、耐久性高等优点,在用于浅埋隧洞和隧洞衬砌情况下,综合技术经济效益显著.本文以大伙房水库输水(二期)工程隧洞后张法环形无粘结预应力混凝土衬砌施工为实例,系统阐述了有关施工工艺和关键的施工技术,为类似工程的设计和施工提供了一套先进、成熟和完整的指导性方案.     

小浪底排沙洞混凝土衬砌预应力效果分析

小浪底排沙洞是我国第一个采用无粘结预应力混凝土衬砌的水工隧洞。通过大量的实测数据，对排沙洞的预应力效果、张拉前后和使用过程中的应力变化规律进行了探讨。分析认为小浪底排沙洞结构是合理的，在预应力混凝土隧洞开挖施工过程中应严格控制超挖和欠挖，并保证开挖面的光滑平整度。     

承受高内、外水压力的隧洞结构设计建议

隧洞常采用的预应力钢筋混凝土衬砌需承受高内水压力,常规有粘结或无粘结预应力钢筋混凝土衬砌需耗费大量预应力钢材、锚具和普通钢筋,而且应力分布不均匀,施工麻烦,针对这些缺点提出外加预应力衬砌法,即在围岩和衬砌混凝土之间安装一种圆环形扁千斤顶设备,根据需要人为地给隧洞衬砌施加某一数值和均匀分布的反向荷载,即外加均布荷载,用以抵消内水压力所产生的拉应力。针对高外水压力的治理,建议首先采用固结灌浆封堵,然后再将渗漏过来的水采用抽排水系统排走以有效减小外水压力。     

小浪底排沙洞无粘结预应力混凝土衬砌施工

双圈环绕无粘结预应力锚索技术是当前世界在隧洞施工中最先进的技术，成功地解决了薄覆盖层的地下洞室群密集分布与高水头对洞室承压要求的矛盾，最大限度地缩小了开挖洞径，减少了洞身衬砌的钢筋安装量与混凝土浇筑量，降低了成本。文章主要介绍了排沙洞无粘结预应力混凝土施工有关工序所彩的方法。     

无粘结环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

无粘结环锚预应力混凝土衬砌是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,由于衬砌结构组成体系复杂,导致其内部应力状态分布极为复杂,且在不同工况下受力会发生显著变化。为了解该结构在施工期和运行期的受力状态,并及时掌握衬砌安全状况,对小浪底排沙洞环锚预应力衬砌张拉期和运行期的应力状态进行了研究。采用等效荷载法和实体建模法相结合的方法建立数值模型,通过对应力状态计算和应力状态现场实测值进行对比,明确了不同工况下预应力衬砌受力状态。研究结果表明,小浪底排沙洞环锚衬砌在张拉期和运行期预应力状态都处于安全范围。研究结果对无粘结环锚预应力混凝土衬砌的设计、施工具有重要参考意义。     

黄河小浪底水利枢纽排沙洞后张法预应力混凝土衬砌的设计研究

简介黄河小浪底水利枢纽复杂的水文、地质条件以及庞大的工程规模．该枢纽设计有３ 条排沙洞，担负着泄洪、排沙、调节径流和保证进水口不被泥沙淤堵的任务．根据排沙洞的水库运用要求，灌浆帷幕下游排沙洞洞身段设计为混凝土后张预应力隧洞．通过大量的调研、试验、分析论证，在施工前确定该预应力方案选用无粘结预应力系统，成为目前世界上规模最大的无粘结预应力隧洞衬砌工程，在国内尚属首例．     

中国水工地下结构建设50年（中）

本期刊登全文的第二部分（中）主要介绍我国高水头大断面岔洞的设计，试验研究的成功经验，预应力有压隧洞设计实践和该领域技术发展，文中还介绍了我国高流速 水工隧洞防空蚀和洞内消能措施研究和应用，水工隧洞糙率拟定和量测以及斜井衬砌混凝土的施工先进经验。     

吉林中部供水工程关键技术问题综述

吉林中部供水工程输水干线线路全长263.45 km,其中隧洞长133.98 km,管线PCCP(钢管、现浇涵)长129.47 km。针对该工程中的关键技术问题:分水枢纽类型、超长有压隧洞技术、TBM选型、隧洞穿越灰岩地区技术、水下岩塞爆破技术、隧洞预应力衬砌技术、直径5.1 m预应力涵技术等,结合中部供水工程的实际情况,从工程实例、技术可行性等方面进行了阐述。分水枢纽选择了调压井类型;总干线有压隧洞长为97.62 km;现浇预应力涵长为2.26 km;采用直线穿灰岩线路隧洞;选择开敞式TBM施工;根据隧洞覆盖层的特点,对15段衬砌应按抗裂设计考虑,采用预应力衬砌,衬砌段总长为14.756 km。工程规模巨大,特别是总干线超长有压隧洞为国内首例,又穿越灰岩地区,这在东北地区尚无先例,其勘察、试验、科学研究和专题研究还有待深入开展,为工程的决策提供重要技术支撑。     

压力隧洞衬砌后张预应力计算

清江隔河岩电站引水隧洞是我国首例采用后张预应力衬砌的地下工程，采用洞挖施工，贴壁衬砌，后张预应力作业在洞内进行。针对这些特点，为满足工程要求，设计时曾对预应力锚索在衬砌中的布置，曲线锚索预应力计算方法，锚索锚固过程预应力分布，以及混凝土衬砌环预应力估算等作了研究，并进行了仿真结构模型试验。这些研究成果已应用于隔河岩工程和后续工程实践中。     

盾构输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构有限元分析

北京市南水北调配套工程东干渠工程输水隧洞施工工法为盾构法,为了提高其抗渗和抗裂特性,并优化内外衬的协同变形,衬砌结构采用了灌浆式混凝土预应力衬砌。研究了隧洞衬砌结构设计参数及工作机理,采用二维有限元计算方法,分析了预应力注浆压力和连接螺栓型号的影响。结果表明:内外衬之间的预应力式注浆可以提高二衬混凝土承受内水压力的能力,预应力注浆压力不宜大于0.3 MPa,否则将影响管片的结构和防水安全;连接螺栓刚度变化对管片和二衬混凝土环向应力的影响很小,结合管片张开对防水、防渗的影响,连接螺栓型号采用M20以上型号均可;随着预应力注浆压力的增加,二衬混凝土受力状态得到明显改善,由全断面受拉构件变成受弯构件,拉应力区明显减小,内外衬协同受力状态得到优化。     

万家寨引黄工程联接段7#隧洞设计方案比选

7^#隧洞采用PCCP洞穿管单管输水设计方案在我国为首例,本文通过对7^#隧洞常规处理方案和洞穿方案的设计比较,论述了穿管方案在施工、管理和维护等方面的优良性。     

苗溪水电站引水隧洞混凝土衬砌施工

总结了苗溪水电站引水隧洞混凝土衬砌的施工方法，特别是在小断面隧洞工程混凝土衬砌施工中，由于隧洞较长，施工工期短，开挖交叉作业，采用较小型的HBT-20混凝土泵施工，使工程达到优质高效。     

中断面圆形隧洞混凝土衬砌快速施工方法

达开水电站冲砂隧洞全长395.3 m,采用快速施工技术对隧洞进行混凝土衬砌,仅40 d就完成整个洞身的混凝土衬砌工作,日衬砌混凝土9.9 m,创造了较快的中断面圆形隧洞混凝土衬砌记录。文章对施工中采取的一些新工艺、新方法进行了介绍,并对该方法的优缺点进行了评析。     

小断面隧洞衬砌模板选型设计及施工技术

结合竹银水源工程隧洞断面的特点及工期要求,合理优化了混凝土衬砌的模板选型设计,达到较理想的工期及技术经济目标。文中叙述了模板的设计,安装及衬砌混凝土的浇筑。     

输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构承载机理研究

输水隧洞双层混凝土衬砌之间采用预应力灌浆可以提高结构的承载能力,但此类灌浆式预应力衬砌结构的承载机理尚未得到系统阐释。基于弹性理论,采用荷载结构法,建立了考虑变形协调关系的灌浆式预应力衬砌力学分析模型。通过对衬砌结构的受力分析,揭示了预应力灌浆提高衬砌结构承载力的机理,推演了衬砌结构环向拉应力判定式,以及环向抗拉强度与灌浆预应力的关系式。利用有限元数值模拟验证了理论方法的合理性,针对工程案例分析了灌浆预应力对衬砌结构的定量影响规律。结果表明:结构能承担的最大内水压力与灌浆预应力及外部水土压力,均近似呈线性正相关,内衬结构的径向变形和环向应力随灌浆预应力的增大而减小,外衬结构的径向变形和环向应力随灌浆预应力增大而显著增大。这种考虑临界情况的分析和计算方法,揭示了灌浆式预应力衬砌结构的承载机理,可为该类型输水隧洞的力学分析和结构设计提供理论依据。