物
出现时而有压时而无压的明满流交替现象，以防 止引起振动、空蚀等不利流态。
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 一、水工隧洞的布置
（一）水工隧洞的线路选择
工
1．地质条件
2．地形条件
建
3. 水流条件
4. 施工条件
筑 （二）水工隧洞的工程布置
1. 布置主要包括：进、出口和洞身及闸门的布置。
物
2. 隧洞的纵坡选择。
第七章 水工隧洞与坝下涵管
水
工
建
第一节 水工隧洞概述
筑
第二节 水工隧洞的布置和构造
物
第一节 水工隧洞概述
水
一、水工隧洞的特点
（一）结构特点
工
在岩层中开挖隧洞后，引起洞孔附近应力重 新分布，岩体产生新的变形，严重的会导致岩石
崩塌。围岩除了产生作用在衬砌上的围岩压力以
建
外，同时又具有承载能力，可以与衬砌共同承受 内水压力等荷载。围岩压力与岩体承载能力的大
小，主要取决于地质条件。因此，应使隧洞尽量
筑
避开软弱岩层和不利的地质构造。
物
第一节 水工隧洞概述
水洞。
工
由于作用在隧洞上的水头较高，流速较大，如
果隧洞在弯道、渐变段等处的体型不合适或衬砌表
建
面不平整，都可能出现气蚀而引起破坏，所以要求
隧洞体型设计得当、施工质量良好。
②检修时，在下放检修闸门后，放空洞内水流时补气
物 ③检修完成后，向检修闸门和工作闸门之间充水时， 通气孔用以排气。
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 （3）平压管 工 建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 （4）拦污栅
进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物
工
进入隧洞。
（5）渐变段、闸门室
建
渐变段及闸门室等，可参见第二章第七节重
建
塔。
适用于岸坡
筑
较陡，岩体 比较坚固稳
物
定的情况。 构造布置见图。
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 (4)斜坡式
斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整、
工
开挖、护砌而修建的一种进水。
构造布置见图。
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 (4)斜坡式 工 建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（5）组合式a
（如下图）
工
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（三）出口段及消能设施
有压隧洞的出口常设有工作闸门及启闭机
工
室，闸门前有渐变段，出口之后即为消能设施。
无压隧洞出口仅设有门框，其作用是防止洞
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 工 建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 3. 闸门位置布置
检修闸门设置在隧洞进口，无压洞的工作闸门布
工
置在进口。有压洞的工作闸门布置在出口。
具体布置见下图。
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 工 建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 4. 多用途隧洞的布置
水
(1) 竖井式a
工
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 (1) 竖井式b 工 建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 （2）塔式
塔式进口建
工
筑物是独立
于隧洞的进
建
口处而不依 靠山坡的塔
筑
用工作桥与 岸坡相连。
构造布置见图
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 （3）岸塔式
此种进口是
工
在开挖后洞
岩坡上的进
力坝的深式泄水孔有关内容。
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（二）洞身段的形式与构造
1．洞身断面形式及尺寸
工
（1）无压隧洞的断面形式及尺寸
无压隧洞多采用圆拱直墙形（城门洞）断面。
建
无压隧洞的断面尺寸主要根据其泄流能力要 求及洞内水面线来确定。
筑
（2）有压隧洞的断面形式及尺寸 有压隧洞由于内水压力较大，一般均采用圆
形断面。
物
有压隧洞的断面尺寸应根据泄流能力要求以
及沿程压坡线情况来确定。
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
2．洞身衬砌的类型及构造
衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁，主要
工
作用是：①阻止围岩变形的发展，保证围岩的稳 定；②承受围岩压力、内水压力和其它荷载；③
防止渗漏；④保护围岩免受水流、空气、温度、
建
干湿变化等的冲蚀破坏作用；⑤平整围岩，减小
筑
物
第一节 水工隧洞概述
水 二、水工隧洞的类型
1.按用途分类
工 （1）泄洪洞；（2）引水洞；（3）排沙洞； （4）放空洞；（5）导流洞；
建 2.按洞内水流状态分类 （1）有压洞；（2）无压洞；
筑
一般说来，隧洞可以设计成有压的，也可设 计成无压的，也可设计成前段是有压的而后段是
无压的。但应注意的是，在同一洞段内，应避免
表面糙率。
筑
（1）衬砌的类型 1） 平整衬砌（也称护面） 2）单层衬砌
物
3) 喷锚衬砌 5） 预应力衬砌
4） 组合式衬砌
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（1）衬砌的分缝与止水
在混凝土及钢筋混凝土衬砌中，一般设有施
工
工缝和永久性的横向变形缝。
隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及和竖井交
建
接处，衬砌需要加厚，应设置横向变形缝。
工
式合组
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（5）组合式b
工
式合组
建
筑
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
2．进口段的组成及构造
进口段的组成包括：进水喇叭口、闸门室、通
工
气孔、平压管和渐变段等。
（1）进水喇叭口
建
（2）通气孔 设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气
孔，其作用是：
筑 ①在工作闸门各级开度下承担补气任务；
（1）泄洪洞与导流洞合一布置
工 （2）泄洪洞与发电洞合一布置
（3）发电与灌溉隧洞的合一布置
建 筑 物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水 二、水工隧洞的构造
（一）进口段的形式和构造
工 1．进口建筑物的形式
（1）竖井式
建 （2）塔式
（3）岸塔式
筑 (4) 斜坡式
(5) 组合式
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工
筑
（2）灌浆
1） 回填灌浆
物
2） 固结灌浆
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
（3）排水
设置排水是为了
工
降低作用在衬砌外壁
上的外水压力。
建
对于无压隧洞衬
砌，当地下水位较高
筑
时，外水压力成为衬 砌的主要荷载。(如右
图)
物
第二节 水工隧洞的布置和构造
水
对于有压圆形隧洞，可不设置排水设备。
筑
泄水隧洞的水流流速高、单宽流量大、能量集 中，在出口处有较强的冲刷能力，必须采取有效的
消能防冲措施。
物
第一节 水工隧洞概述
水 （三）施工特点
隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，
工
施工作业工序多，干扰大，工期一般较长。尤其
是兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制着
建
整个工程的工期。因此，加快施工进度是隧洞工 程建设中需要引起足够的重视。