当隧洞轴线为曲线时，其弯曲半径不宜小于（ ）洞径。

引水隧洞转弯时弯曲半径一般大于（ ）倍洞径。

【答案】：B P1-20 本题考查的是水利水电工程建筑物的类型。 引水隧洞转弯时弯曲半径一般大于5倍洞径，转角不宜大于60°，以使水流平顺，减小水头损失。

隧道平面，纵断面设计时应注意什么问题

1、平面设计抄 根据《公路工程技袭术标准》规定进行设计，同时应照顾隧道的特点。 平面线形原则上采用直线，避免曲线，必须设置曲线时，其半径不宜小于不设超高的平面曲线半径，并应符合视距要求。 2、纵断面设计 隧道纵坡以不妨碍排水的缓坡为宜。 公路隧道控制坡度的主要因素是通风问题，一般在 2％以下，大于 3％是不可取的。 为考虑排水，隧道不应采用平坡，一般用 0.3～0.5％的坡度 扩展资料 问：公路隧道平面设计时应遵循哪些原则？ 答案：公路隧道设计规范规定，应根据地质、地形、路线的走向、通风等因素确定隧道的平、曲线线形。当设为曲线时，不宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的平曲线。高速公路、一级

排导槽工程

排导槽自上而下由进口段、急流段和出口段3部分组成（图3－24），由于各部分的作用与功能不同，故对其平面布置的要求也就不一样。排导槽的总体布置应根据防护区范围及沟道等有利地形，力求达到线路顺直，路程较短，纵坡大，排泄顺畅、安全，被占土地少，工程投资节省，便于施工和运行管理。排导槽一般沿沟道布设，必要时亦可沿扇形地的一侧或扇脊、扇间凹地布设，还应与现有工程及沟道的防治规划保持一致。

图3－24 排导槽平面布置示意图

（—）排导槽纵横坡度关系及水力学特征

1.排导槽纵断面

排导槽纵断面设计的关键是选择一个合理的纵坡和断面宽深比，为排泄泥石流创造必要的水力条件，使排导槽达到既能顺利排走相应规模的泥石流，又不至于在槽内产生较大的冲淤变化。排导槽的纵坡原则上应沿槽长保持不变，在特定的地形地质条件下，其纵坡只能由小逐渐增大。但对于小型堆积扇，扇缘至基准面落差较小，一般可考虑在上游山口筑坝抬高沟槽或在下游开挖降低沟槽，亦可采取两者结合的方法增大纵坡。

1）排导槽纵坡应大于该沟泥石流运动的最小坡度，其值按下式计算。

对于黏性泥石流，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：θ_m为泥石流运动的最小坡度角（°）；τ₀为泥石流浆体的静剪切强度（Pa）；H_c为泥石流泥深（m）；φ_m为泥石流中土体的动摩擦角（°）；γ_s为土体容重（t/m³）；γ_y为泥石流中土体的容重（t/m³）；C_V为泥石流中土体的体积浓度（m³/t）。

对于稀性泥石流，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：γ_c为泥石流体容重（t/m³）；其他符号意义同前。

2）选择的纵坡应与泥石流沟流通段的沟床纵坡基本保持一致，不宜过于偏大或偏小，这样就能达到有效泄洪防淤或防冲刷的目的。

3）按照选择的纵坡及其对应的断面宽深比，根据泥石流的不同规模验算排导槽内产生的流速，该值应小于或等于排导槽所能允许的防冲刷流速。

4）按照沟床冲淤基本平衡的原则进行类比，选择纵坡；或借用已经过实际运行证明是合理的排导槽纵坡进行选择。

根据泥石流多年研究结果及对已建大量泥石流排导槽的调查分析，建议合理纵坡的取值列入表3－7。

2.排导槽横断面

排导槽横断面应满足不同规模泥石流的过流能力及具有最佳的水力特性，当规定的最大流量通过时，应是安全的。

表3－7 泥石流排导槽合理纵坡值

急流槽的宽深比不应太小，宜采用（1∶1）～（1∶1.5）。就水力条件而言，宽深比超过一定程度，无论怎样再压缩槽宽、加大槽深，也难以增加水力半径和流速，故挟沙能力亦不再提高。

此时，必须与其他工程措施（如拦蓄工程等）配合使用。

（1）横断面形式选择

排导槽横断面有不同的形式（图3－25），根据不同的泥石流类型与规模确定相应的横断面形状。梯形和矩形断面适用于各种类型和规模的山洪泥石流，槽底宽度不受限制。三角形断面适用于排泄规模不大的黏性泥石流，宽度不宜超过5m。弧形底部复式断面及梯形复式断面适用于间歇发生、规模变化悬殊的泥石流。

图3－25 排导槽横断面形式图

（2）横断面尺寸的选择

通常采用泥石流沟流通段的形态特征与急流槽相对应的值进行类比确定。通过试算，选择一组急流槽的宽深比，使其以较大的泥石流深度保持相等或稍大的流速。即保持相当或稍大的挟沙能力，使由流通区下泄的同等规模泥石流，不在急流槽内停淤。

1）铁道部第二勘测设计院经过类比、归纳，提出选用急流槽的条件如下。

A.当选用小型人工铺砌急流槽时，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式（3－65）和式（3－66）中：脚标c、g、l分别为泥石流、急流槽及流通区；M为糙率；R为水力半径（m）；A为断面积（m²）；v为流速（m/s）。

B.当选用不做铺底的大型急流槽时，计算公式如下：

地质灾害防治技术

地质灾害防治技术

式（3－67）～（3－69）中：H为泥深（m）；B为断面宽度（m）；其他符号意义同前。

2）昆明铁路科学研究所，根据v_g≥v_l求算急流槽的最小深度，拟定槽深，计算槽宽。

A.对于稀性泥石流的计算方法。

当为人工铺底的小型急流槽时，公式如下：

地质灾害防治技术

式中：I为纵坡（‰）；其他符号意义同前。

当为无铺底的大型槽时，公式如下：

地质灾害防治技术

式中符号意义同前。

B.对于黏性泥石流的计算方法。

当为小型铺底急流槽时，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：K为流速系数；其他符号意义同前。

当为无铺底的大型槽时，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中符号意义同前。

3）西南铁道研究所利用类比法，按下列关系式计算急流槽最大槽宽，然后拟定槽宽，计算槽深，选择最佳宽深比。计算公式为

地质灾害防治技术

式中：X为指数，对于黏性泥石流，X取2.0，对于稀性泥石流，X取2.3；其他符号意义同前。

在确定底宽时，应优先选用具有合理底宽的窄深型断面。但为了防止淤积和堵塞，以及便于小规模泥石流的流动，排导槽的最小底宽应满足下式：

地质灾害防治技术

式中：D_m为沟床物质的最大粒径；其他符号意义同前。

（3）排导槽深度

1）直线排导槽深计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：H为排导槽深度（m），H≥1.2 D_m，D_m为沟体物质的最大粒径；H_g为最大设计泥深（m）；H_s为槽内淤积总厚（m）；h_s为安全超高（m）。

2）在排导槽弯道凹岸一侧尚需增加弯道超高值，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：B_c为排导槽泥石流表面宽度（m）；R为排导槽中线的曲率半径（m）；v_c为泥石流的断面平均流速（m/s）；其他符号意义同前。

3）进出弯道的过渡段长度，计算公式如下：

地质灾害防治技术

式中：L为过渡段长度（m）；L_R为弯道长度（m），由平面布置确定。为定值时，纵值增大，横值减小；纵值减小，横值增大，二者成反比关系。它们有机结合能使坡降达到最佳效果值。

3.槽型与水力学特征

槽型和材质均对泥石流的水力学特征值有影响。根据现有泥石流流速公式v＝KHⁿI^m分析，影响最大的因子是阻力系数（K）、水深（H）、水力坡度（I）及其指数。

（1）阻力系数（粗糙系数）

阻力系数的大小与泥石流流速成反比（除泥石流体内部阻力外）。

1）槽型影响固体物质的运动态势和摩擦阻力。当泥石流大石块在排导槽内运动时，其搁置形式多呈梁式点状接触，两端置于槽底的两侧斜坡上，减小了摩擦力。平底槽则与之相反，呈平置或面接触的较稳定状态。起动平置式面接触石块所需的力远比搁置式点接触石块的力要大得多，这是排导槽与平底槽固体物质运动不同的根本原因。

2）建筑材料及其表面粗糙度。材质不同，摩擦系数也不同，并且各种粗糙面也有不同的糙率。因此，材质和施工质量对排淤效果有一定的影响。特别是固、液相不等速的水石流流体更为明显。

（2）水深（水力半径）

增大水深是增强排导的有效方法。要增大水深，必须变换槽型、缩小槽宽。

1）槽形：圆形槽水力要素最好，排淤效果也不错，但施工难度很大；综合槽型次之；平底槽施工条件最好，但水力条件与排淤效果太差，排泥石流不可取。

2）槽宽：在槽形与过流面积一定的条件下，槽宽与水深成反比。因此，在满足排泄泥石流最大石块顺利通行的条件下，压缩槽宽加大水深是较好的选择。

3）边墙斜坡：在槽形、槽宽、过流面积一定的条件下，边墙坡度与水深成反比。所以边墙坡度越陡越有优越性。

（3）水力坡度

增大水力坡度可使流速增大。但是，由于地形条件的限制，增大坡度往往需加大工程量，有时非常不经济。此时，可采取变换槽形的方式，增大槽底的横坡，也就相应增加了水力坡度。

（二）排导槽结构及其排防机理

1.排导槽特点

排导槽特点是窄、深、尖。这是在总结研究20世纪70年代以前大量使用宽、浅、平的梯形、矩形排导槽的教训及通过试建一批V形泥石流排导槽获得成功经验的基础上，针对泥石流的冲淤危害，以排泄泥石流固体物质为目标，根据束水冲沙原理提出的新结构。这种排导槽，具有明显的固定输沙中心和良好的固体物质运动条件，对于排泄泥石流固体物质具有较理想的效果。

2.排导槽结构

在排导槽的设计中，当加大排导槽纵坡、束窄过流宽度、增大泥深、减少停淤的同时，却又增大了山洪及稀性泥石流体对槽身的冲刷。因此，要求排导槽的结构既能保证槽内停淤量少，又不至于产生较大的冲刷破坏，从而保证排导槽运行的安全。主要结构形式有以下几种。

（1）整体式圬工结构

两槽壁及槽底多用钢筋混凝土或水泥砂浆砌石筑成整体结构。适用于泥石流规模不大，槽宽小于5m的排导槽。当槽底为平底时，容易产生淤积；当槽底为钝角三角形或圆弧形时，则有利于泥石流的排泄。

（2）分离式圬工结构

即把侧墙与槽底护砌分开，槽的侧墙可由混凝土或浆砌石挡土墙或护坡组成，槽底可用混凝土、浆砌石全面护砌，或间隔布设防冲肋槛而成。此类结构多适用于河床基础较好，泥石流爆发规模大、槽底宽的排导槽。除这些条件外，若槽的侧墙基础加深有困难，埋设深基础不经济，槽底全铺砌造价过高时，采用沟底加防冲肋槛非常经济。防冲肋槛与墙基础应连成整体，槛顶可与沟底齐平，如图3－26所示。

图3－26 带防冲肋槛的急流槽

间距按下式计算：

地质灾害防治技术

式中：L为两肋槛间的水平距离（m）；I为排导槽底纵坡（‰）；I_c为槛下冲刷后的沟槽纵坡（‰）；H为防冲肋槛的高度（m），一般为1.5～2.5m；H_c为最大冲刷线以下的埋设深度（m），一般为1.0～1.5m。

（3）具有侧向刺槛（丁坝）的防护结构

当槽底为较宽的天然沟床，并设有防冲肋槛时，为防止泥石流对排导槽导流堤产生冲刷，一般在靠堤身一侧沿水流方向设置多道刺槛，约束泥石流按规定的方向运动。刺槛可用浆砌石或混凝土等材料构成，底部最好与防冲肋槛上部连为一体。刺槛高度应小于堤高的1/3；长度应视槽宽而定，原则上应保证束窄后的横断面仍能通过设计流量；刺槛的回淤长度应满足堤身基础的防冲刷要求。

当导流槽底为天然沟床时，若其陡坡地段为巨砾所覆盖，则可将巨砾间的缝隙用细石混凝土或水泥砂浆填实，使巨砾及沟床的整体稳定性增大。若泥石流沟的常流水极小，暴发的泥石流为黏性泥石流时，则排导槽的底部及堤身均可不必护砌。实践证明：黏性泥石流在排导槽内流动时，不仅冲刷能力小，而且还会在堤的迎水面粘附一层泥体，可保护原先的土堤。当泥石流间断发生时，粘附层将会逐渐增厚，使土堤表面形成一个厚而坚硬的保护层。

3.排导槽平面模式

泥石流沟堆积区的天然平面模式呈扇形向下游展布，归槽水流则呈散状漫流，明显降低水流输沙能力而产生堆积。反之，如将排导槽平面布设成倒喇叭形，可增大水深、加大流速、防止漫流改道，具有形成集水归槽、束水冲沙、使固体物质列队运行的作用。图3－27为排导槽平面模式示意图。

4.排导槽纵坡模式

泥石流沟的天然纵坡模式一般都是上陡下缓，呈凹形坡。由于地形坡度变缓，泥石流流速下降，产生停淤而形成泥石流堆积扇。因此，排导槽纵坡设计，最好是上缓下陡或一坡到底。若受地形控制，纵坡需设计成上陡下缓时，则必须从平面上配套设计成倒喇叭形模式，使之能随着纵坡的变缓而过流断面宽度相应减小，以增大水深、加大流速，保持缓坡段与陡坡段流速有同等的输沙能力和流通效应。图3－28为排导槽纵坡模式示意图。

图3－27 V形排导槽平面模式示意图

图3－28 排导槽纵坡模式示意图

5.排导槽横断面模式

泥石流沟的天然沟槽横断面模式，基本上由形成区的狭窄V形逐渐转换成堆积区的宽、浅、平梯（矩）形，由集中深水流渐变成宽、浅漫流，由冲蚀搬运过程演化成停淤堆积。这种天然泥石流沟槽断面的冲淤规律，完全符合排导槽窄、深、尖的冲蚀与梯（矩）形槽宽、浅、平的淤积特点。

6.排导槽排防机理

从防治泥石流的意义上讲，排导槽完全改变了平底槽的流通效应，其机理是：

1）排导槽在横断面结构上构成了一个固定的最低点，也是泥石流的最大水深、最大流速所在点和固体物质的集中点，从而成为一个固定的动力束流、集中冲沙的中心。

2）排导槽底能架空大石块，使大石块呈梁式点接触状态，以线摩擦和滚动摩擦形式运动。沟心尖底处泥石流的润滑浮托作用强，因而阻力小、速度大，这是排泄泥石流固体物质成功的关键。

3）排导槽底是由纵、横向斜面构成，松散固体物质在斜面上始终处于不稳定状态，沿斜坡合力方向挤向沟心最低点的集流中心，从而形成排导槽的三维空间重力束流，使泥石流输移效果更佳。反之，泥石流体在平底槽内的水深基本上是平摊等深，不易形成集流冲沙中心和立体重力束流，并且槽底与粗大石块呈平面接触，底部泥浆润滑作用微弱，故平底槽阻力大、速度小、防淤效果极差。

（三）排导槽工程设计技术要点

1.排导槽平面设计

（1）平面布置

平面设计时应随纵坡变缓，由上而下逐渐收缩槽宽，呈倒喇叭形。上游入口用15°～20°扩散角束流堤顺接原沟槽，防止上游沟槽漫流改道，连接处宜圆顺渐变，稳定主流动力线，理顺粗大石块列队归槽，以免大石块堵塞。

（2）出口走向

排导槽出口走向应与下游大河主流方向斜交，交角一般小于60°，有利于输送泥石流固体物质。

（3）排导槽长度

排导槽上游要顺接沟槽，以不使泥石流漫流改道为原则。下游长度不宜过大，并应适当抬高出口，为出口留有充分的堆积场所和发挥排导槽出口能量集中的特点，使之能自由冲刷，降低出口排水基面，防止泥石流出槽后漫流堆积。严禁排导槽伸入下游大河最高洪水位以下，以防洪水期回淤。

（4）弯曲半径

排导槽平面布设要尽量顺直，必须弯曲时，曲线半径不宜小于槽底宽度的10～20倍。

2.排导槽纵坡设计

（1）排导槽纵断面设计

将排导槽纵断面设计成上缓下陡或一坡到底的理想坡度，有利于泥石流固体物质的排泄。若受地形坡度限制，需设计成上陡下缓时，必须配套设计成槽宽逐渐向下游收缩的倒喇叭形，使水深亦逐步加大，保持缓坡段与陡坡段具有相同的水力输沙功能，确保排导槽的排淤效果。纵坡通常用30‰～300‰之间的数值，限值为10‰～350‰。设计纵坡可略缓于泥石流扇纵坡，使出口高出地面1m左右，有利于排泄和减轻磨蚀。

（2）坡度联结

当相邻纵坡设计值之差超过50‰时，宜用竖曲线连接。竖曲线半径尽量大，使泥石流体有较好的流势，以削弱泥石流固体物质在变坡点对槽底的局部冲击。

（3）纵坡设计

1）当纵坡过缓时，可在桥前设拦渣坝，提高泥石流位能，或用人工增大桥下局部河段纵坡，以提高排淤效果。

2）加大V形槽横坡。因为V形槽的纵、横坡度与流通效应成正比关系。当纵坡一定时，加大横坡也有增排效应。因此，要注意选择有效的横坡设计值。

（4）V形槽出入口设计

排导槽入口以15°～20°扩散角用曲线顺接沟槽两岸，连接处需牢固可靠，以防掏蚀改道。槽前接堤迎水面，防护基础埋深1～2m，槽的入口垂裙埋深1～2m，出口设“一”字墙拦挡槽后填土，出口垂裙深度视地质、地形和流速确定，一般埋深2.5～4.0m。如图3－29、图3－30、图3－31所示。

（5）排导槽槽顶

在槽顶一般应留有1.5～2.0m的净空，以满足泥石流排泄的特殊要求。

（6）注意事项

禁止在排导槽出口纵坡延长线以下1.5～2.0m深度范围内设防冲消能措施，以免受阻形成顶托、漫流回淤，影响排泄效果。

3.排导槽横断面设计

（1）V形底横坡设计

排导槽底部呈V形，其横坡通常为200‰～250‰，限值为100‰～300‰。横坡与泥石流颗粒粒度成正比，与养护维修、加固范围有关，横坡越陡，固体物质越集中，磨蚀、养护、加固范围越小。在纵坡不足时加大横坡更有意义。

图3－29 排导槽出口平面布置示意图

图3－30 排导槽出口一字墙示意图

图3－31 排导槽变高度边墙出口示意图

（2）排导槽槽宽设计

排导槽宜用适度的深宽比控制，槽底过宽，水深就小，不利于排导，且槽底磨蚀范围大，维修养护工作量大。槽宽也不能过小，否则将影响大石块的运行，导致堵塞、漫流。因此，排导槽出口槽宽设计最小不得小于2.5倍泥石流流体的最大石块直径，通常深宽比介于（1∶1）～（1∶3）之间为宜。

（3）排导槽槽深设计

1）排导槽设计水深计算：根据排导槽流速大于泥石流流通区流速的选定条件，求算排导槽的最小水深。拟定槽深，计算槽宽，选择适宜的深宽比。最小水深计算式如下：

对于黏性泥石流排导槽（铺底槽，考虑铺床作用，K值相似），计算公式为

地质灾害防治技术

式中：脚标c、l分别为排导槽和流通区；H为水深（m）；I为纵坡坡度（‰）。

对于稀性泥石流排导槽（铺底槽），

地质灾害防治技术

式中：n为糙率；其他符号意义同前。

2）排导槽设计水深必须大于1.2倍泥石流流体的最大石块直径，以防最大石块在槽内停淤。

3）排导槽设计流速必须大于泥石流流体内最大石块的起动流速，防止最大石块在槽内淤积。

（4）安全高度设计

由于泥石流常呈波状阵流运动，固体物质有漂浮表面现象，石块碰撞、泥沙飞溅。因此，设计时应按保护物的重要性设置不同的安全高度。在地势不利，桥下净空不足时，安全高度宜取0.5～1.0m，其余可取0.25m。当排导槽通过能力大于设计流量的20％时，可不另加安全高度。

（5）排导槽边墙设计

排导槽边墙分直墙式和斜墙式。设计边墙应视地质、地形、水文、泥沙情况，经综合经济技术比较而定。直边墙受力较大，适宜在曲线外侧和填方地段采用，有降低泥石流弯道超高值的作用，抗侧压力较好的优势。斜边墙适宜于挖方和直线段，按护墙受力设计，有省圬工的优越性。

（6）排导槽设计主要尺寸及圬工规格

排导槽设计尺寸及圬工规格见图3－32所示。

图3－32 排导槽设计主要尺寸及圬工规格图

1）流速v<8m/s时，沟心最大厚度取0.6m，边墙顶宽取0.5m，槽底用M10级水泥砂浆砌片石、块石镶面，边墙用M5.0级水泥砂浆砌片石，沟心设马鞍面。

2）当8≤v≤12m/s时，沟心最大厚度取0.8m，边墙顶宽取0.6m，槽底用M10级水泥砂浆砌片石，并在沟心0.4B槽宽范围内用坚硬块石镶面；边墙用M7.5级水泥砂浆砌片石。

3）当v>12m/s时，沟心最大厚度取1.0m，边墙顶宽取0.7m，槽底用C20级混凝土、钢纤维混凝土护面0.3m，沟心0.4B槽宽范围内用坚硬块石或铸石镶面，或设纵向旧钢轨防磨蚀，钢轨底面向上，轨距5～7cm，或采用钢板防护沟心。边墙用M10级水泥砂浆砌片石。

配管配线工程中，管道煨弯时的弯曲半径，当埋设于地下时，其弯曲半径不应小于外径的（　）。<

【答案】：C 本题考查的是电气照明及动力设备工程。管道煨弯，弯曲半径应符合下列规定：明设管不宜小于管外径的6倍，当两个接线盒间只有一个弯曲时，其弯曲半径不宜小于管外径的4倍。暗配管当埋设于混凝土内时，其弯曲半径不应小于管外径的6倍，当埋设于地下时，其弯曲半径不应小于外径的10倍。

有压隧洞使用651止水带时一般为多少的抗拉强度? 最大水头为30m。

在工程设计及施工选用过程中，中埋式止水带的宽度及厚度应按以下条件确定。 1、 水压小于4m,水平和垂直变形量不超过10mm 时，中埋式止水带的宽度不宜小于200mm，厚度不宜小于5mm；采用10mpa可以 2、 水压为4-8m，水平和垂直变形量不超过30mm时，中埋式止水带的宽度不宜小于300mm，厚度不宜小于6mm；采用12mpa可以 3、 水压大于8m,水平和垂直变形量超过30mm时，中埋式止水带的宽度不宜小于350mm ,厚度不宜小于8mm；，采用15mpa的 4、 水压不大于8m,水平变形量不超过20mm，当无垂直变形时，中埋式止水带的宽度不宜小于200mm,厚度不宜小于5mm。除此之