水平旋流消能泄洪洞设计方法

根据水平旋流消能泄洪洞的布置和结构特点，结构设计重点研究了以下几个关键技术问题：（1）外水压力大小及其分布研究。水平旋流消能泄洪洞竖井及下平洞改建段地质条件差，建筑物各部位进行了固结灌浆，水垫塘及退水洞改建段布置了暗排水系统，这些因素都将影响外水压力的分布，外水压力的合理取值对保证建筑物结构安全性和经济合理性至关重要。通过三维有限元计算泄洪洞渗流场，分析建筑物各部位外水压力的大小及其分布。（2）围岩固结灌浆对提高结构承载力的研究。对围岩进行固结灌浆后，不仅提高了围岩的整体性及围岩抗力，而且提高了围岩的抗渗性，降低了作用在衬砌结构上的外水压力。将固结灌浆后形成的岩石固结圈与衬砌结构作为整体进行三维有限元计算，并与不考虑岩石固结灌浆圈作用的计算结果进行对比分析，研究固结灌浆对提高结构承载力的作用。

（3）系统锚杆对提高结构承载力的研究。水平旋流消能泄洪洞竖井及下平洞改建段均布置了深而密的系统锚杆，使得混凝土衬砌与围岩紧密结合，形成有机的整体，保证围岩与衬砌联合作用。通过三维有限元计算，对系统锚杆的作用进行对比分析，研究系统锚杆对提高结构承载力的作用。

（4）排水孔降低外水压力的研究。水平旋流消能泄洪洞水垫塘及下平洞改建段布置了暗排水系统，以便降低建筑物外水压力。通过三维有限元渗流场的计算，研究排水孔降低外水压力的效果。(www.xing528.com)

（5）新老混凝土结合面对建筑物承载力的影响研究。水平旋流泄洪洞下平洞改建段为由原导流洞衬砌套衬而成，新老混凝土衬砌之间形成结合面。通过三维有限元计算，对比分析结合面对建筑物承载力的影响。