吉 沙 水 电 站 高 压 钢 岔 管外 包 混 凝 土 的 受 力 研 究 张 红梅 ，王 志 国 (中国水 电顾 问集 团北京斟测设 计研 究院 ，北京 100024) 摘 要 ：吉沙水 电站 引水 系统采用对称 “Y”形 内加强 月牙肋型钢岔管 ，分岔角为 70o。设计 内水压力约 652．2m水 头 ，按明管设计 ，岔管布置在洞外 ，采用 明挖 凰填 ，外设钢筋混 凝土镇墩 。由于施工原 因，造成 岔管 主体一部分位 于山体内 ，一部分位于洞外 ，使岔管外 围约束不连续 。为此 ，对 岔管 、外包混凝土及围岩整体进行 了三维有 限元计 算分析 ，对不同边界条件 下的受力状态进行 了比较系统的计算研究 和总结 ，以供岔管 实际运行期分析参考 。 关键词 ：高压钢岔管 ；钢筋混凝土镇墩 ；沉降 ；缝隙 ；吉沙水 电站 StudyontheStressofHigh-pressureSteelBifurcationConcreteEncasementinJishaHydropowerStation ZhangHongmei，W angZhign o (HydroChinaBeijingEngineeringCorporation，Beijing100024，China) Abstract：ThesymmetricalY-typesteelbifurcation withcrescentrib isusedinthediversionsystem ofJishaHydropower Station．Thebranch angleis70。，and thebifurcationisdesigned on thecondition ofexposedarrangementand with internal waterhead ofabout652．2 m．The main bodyofbifurcation isarranged in diversion tunnel，and twobran chesarean nged outsidethediversion tunnelan d supported with reinforced concrete anchorage block．Because the actualconstruction does notmeetthe design scheme，the completed bifurcation is afected by discontinuous extern al constraints．Th e stressesof bifurcation．concrete encasementan d tunnelsurrounding rock underdiferentboundary conditions are analyzed by tIl】[ee— dimensionalfiniteelementmethod．Th eresultsprovideareferencetotheactualoperation． KeyW ords：high-pressuresteelbifurcation；reinforcedconcreteanchorageblock；settlement；gap；JishaHydropo werStation 中图分类号 ：TV732．41；TV332(274) 文献标识码 ：A 文章编号 ：0559—9342(2012)03-0065-04 1 问题的提出 吉 沙 水 电 站 引 水 系 统 总 长 约 15．58km，采 用 一 管 二 机 供 水 方 式 ，在 距 厂 房 中 心 线 35 1TI处 布 置 岔 管 ，岔 管 采 用 对 称 “Y” 形 内 加 强 月 牙 肋 型 钢 岔 管 ， 分 岔 角 为 70。。 岔 管 中 心 高 程 2588．5ITI，设 计 内 水 压 力 约 652．2irl水 头 ，主 管 内 径 2．3nl，支 管 内 径 为 1．4rn，按 明 管 设 计 ，管 壳 最 大 厚 度 为 461Tim，岔 管 布 置 在 洞 外 ，采 用 明 挖 回 填 ，外 设 钢 筋 混 凝 土 镇 墩 ， 碎 石 回填 至 2599．15nl高程 。 为 加 快 施 工 进 度 ， 高 压 管 道 下 平 段 采 取 了 提 前 进 洞 的 措 施 ． 洞 口岔 管 位 置 欠 挖 较 大 ，进 洞 位 置 比 设 计 开 挖 线 少 挖 6m 多 。 施 工 过 程 中 ， 由 于 种 种 原 因 一 直 没 能 实 施 扩 挖 ， 影 响 了 岔 管 外 包 钢 筋 混 凝 土 镇 墩 的施 工 ，使 镇 墩 体 形 达不 到 设 计要 求 。后 期 厂 房 主 体 工 程 已 施 工 完 成 ，发 电 工 期 迫 在 眉 睫 ．洞 口 为 下 平 段 钢 管 安 装 的 唯 一 通 道 ，洞 口 边 坡 高 度 较 大 ， 扩 挖 不 仅 施 工 场 地 小 ，影 响 厂 房 后 边 坡 的 稳 定 。 如 不 扩 挖 ， 使 下 平 段 钢 管 进 洞 点 位 于 岔 管 中 心 点 下 游 1In左 右 的 位 置 ， 岔 管 主 体 一 部 分 位 于 洞 内 ，一 部 分 位 于 洞 外 ，使 岔 管 外 围 约 束 不 连 续 ，且 镇 墩 难 以 布 置 不 能 满 足 体 积 要 求 ， 同 时 镇 墩 基 础 为 强 风 化 板 岩 ，变 形 模 量 较 小 ， 易 产 生 不 均 匀 沉 陷 ，恶 化 了 岔 管 受 力 条 件 。 为 实 现 发 电 目标 ， 同 时 使 岔 管 满 足 设 计 要 求 ，应 业 主 要 求 设 计 进 行 了 减 小 扩 挖 量 的 方 案 研 究

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