大坝中的隧道-优点和应用

进水口结构的类型取决于它的位置、功能和各种附件，如必须配备的鱼屏、垃圾桶、堵塞器或操作平台。

通常应提供一种方法，用于在将流量送回河流之前驱散水流的能量。这可以通过翻转桶、静水盆、挡板、静井或类似的耗散装置来完成。可能需要闸室、控制平台或外壳来为控制设备提供操作空间和保护外壳。排水口工程也可能需要一个排水口通道来将泄水口返回河流，以及一个进口通道来引导导流或低蓄水池流量进入进水口结构。

由于隧道出水口工程的固有优势，在桥台和地基条件允许的情况下，隧道出水口工程比其他类型的出水口工程更经济。

隧道与堤坝没有直接接触，因此提供了一个更安全、更持久的布局，比可以实现的切割和覆盖管道。隧道采用合格的桥台材料进行钻孔，地基沉降、位移差和结构位移小，隧道衬砌外表面渗漏或隧道周围材料渗漏较轻。

此外，隧道的某些部分的破坏导致大坝的破坏的可能性要小于通过或穿过大坝的沟渠的破坏。通常，在有能力的岩石中的压力隧道不需要加固衬砌来承受全部的内部静水压力，因为围岩通常可以承受这种应力。

如果岩石覆盖层有足够的重量和足够的侧阻力来防止井喷，只需要一个未加固的衬里，就可以在接缝岩石和光滑的表面提供水密性，以获得更好的水力流动。

如果压力隧道是通过低能力的基础，如节理或屈服的岩石，隧道衬砌设计必须承受外部静水和岩石荷载，除了内部静水压力。在出口工程隧道的上游极端，外部静水压力几乎可以平衡内部压力，衬砌必须加固，以承受岩石荷载。然而，如果使用进水口、舱壁或止水槽排水，则会存在不平衡的流体静力条件。在隧道下游部分，外部水压力减小，隧道衬砌设计必须同时考虑岩石的外部荷载和内部水压力。

对于在坚固岩石中的自由流动隧道，只需要沿着两侧和底部铺设衬砌以形成光滑的水道。在性能较差的材料中，为了防止崩落，可能需要衬砌整个横截面。对于紧挨着水库或压力隧洞下游的自由流动隧洞的部分，必须考虑由压力隧洞的渗漏或水库的渗漏引起衬砌后静水压力积聚的可能性。通常，这种外部水压力可以通过灌浆和在自由流动隧道的衬砌上提供排水孔来降低。

安装独立管道的隧道应内衬混凝土，即使岩石足以支撑不受支撑。由于这种隧道容纳了压力管道，并提供了通往上游闸门的通道，因此需要衬砌来保护管道和操作人员免受岩崩的影响。它还能最大限度地减少渗水，保护管道、照明装置和电气管道不受渗水的影响。在决定让这种隧道不衬砌之前，应仔细考虑场地的具体条件、安装的经济性、人员的安全以及维护费用。对于压力隧洞来说，圆形断面形状在水力和结构上都是最有效的。对于自由流隧道，马蹄形或平底隧道，提供更好的水力流量，但在承载外部负载方面不如圆形隧道有效。对于只有中等水头的小型隧道，根据地基条件，马蹄形压力隧道和马蹄形或平底自由流隧道都是合适的。