方向与层面的交角,一般不宜小于35。 (⑤)在深切峡谷边,由于受到地形切割的影响,山体内的地应力主方 向发生很大的偏转。布置地下厂房时,厂房位置除了要避开邻近峡谷的卸 荷裂隙带外,还应避开地应力集中、转折和易于发生岩爆的地段 三、厂房洞型和洞室间距选择 从有利于围岩稳定的角度出发,总是力求缩小厂房的跨度,以及加大 洞室间距;然而,从有利于机电设备运行的角度,又总是希望主要机电设 备能比较集中,这样又要增大厂房的跨度,缩小洞室间距。所以在布置中 要合理地处理好水工布置与机电布置的矛盾。例如主阀是否放在主厂房 内,主变室与主厂房的相对位置等,应根据具体情况,慎重分析选定。 1.厂房洞型选择 地下厂房顶拱总是做成曲线型以利稳定。以往常常采用带有拱座的钢 筋混凝土顶拱,不仅加大了厂房跨度,而且还使拱座处产生应力集中,不 利于围岩的稳定。所以目前倾向于采用无拱座的喷锚支护顶拱。若岩体比 较完整坚硬,也可以不作支护或只作局部的喷锚支护措施。 地下厂房的边墙,一般做成直立的,便于施工。在岩体性能较差,而 水平构造应力又比较大的情况下,采用曲线型边墙或倾斜边墙,均能改善 边墙围岩的稳定性。 2.洞室间距选择 一般在岩性较好的情况下,岩壁厚度要大于主机洞的宽度。当岩壁厚 度大于主机室宽度时,洞室之间岩壁的塑性区一般不会贯穿。从机电布置 要求而言,在洞室围岩稳定有保证的情况下,应尽量缩短主机室与主变洞 之间的距离,以缩短母线的长度。我国白山水电站的主机洞和主变洞的净 距只有16.5m,仅为主机洞宽度的o.66倍。虽然白山电站洞室围岩是特 别好的花岗岩,但分析表明,洞室间岩壁的塑性区仍被贯穿。所以两洞之 间的岩壁上,用了24组间距为4m×4m的预应力锚索,每一组为6×7根 Φ4mm的高强钢索,加预应力500kN(约50tf)予以加固。 其他各种附属洞室,如交通运输洞、高压出线洞、通风洞等,在满足 功能和尽量缩短长度的基础上,也应尽量避免交叉,扩大洞室间距。洞室 出口应布置在边坡稳定地段
四、厂内布置特点 (一)主厂房纵轴方向的确定 主厂房纵轴方向是枢纽布置的关键。由于地下厂房长度及断面尺寸较 大,顶拱和边墙暴露面很大。因此,布置厂房纵轴方向与地应力条件及断 层、裂隙、岩层等的关系密切。厂房的最优方向应符合下列三个条件: (1)厂房洞室轴线与大断裂系统的方向不能一致。 (2)轴线应与岩层走向尽可能垂直。否则,开挖时地下挖空后会影 响上层岩体的稳定。 (3)地应力的大小和方向对洞室围岩的稳定性密切相关。由于地应 力具有高度的方向性,对地下工程围岩的变形和破坏在总体上起着控制作 用。因此,在设计施工之前,首先确定构造应力场的方向及主应力大小, 然后合理选址、选线。 (二)主厂房埋藏深度的确定 由于地质条件、工程布置、施工要求的不同,厂址选择时厂房的埋藏 深度也不同。为了保证厂房拱顶上覆岩体的稳定,需要有一定的埋深,它 取决于洞室开挖后岩石应力重分布对洞室稳定的影响。如果顶部覆盖厚度 太小,围岩稳定性往往较差。根据我国的实践经验,保持厂房顶部有不小 于2~3倍厂房开挖宽度的覆盖厚度较为适宜。地下厂房亦不宜埋藏过深, 否则附属洞室相应增长,运行不便,经济上也不合理。另外,埋藏过深则 地应力大,易产生岩爆。因此,对埋深应合理选择。同时,埋深对引水建 筑物、尾水洞及附属洞室的布置和运行经济性均要做利弊比较。 (三)变压器及开关站的布置 近年来修建的地下式水电站趋向于将主变压器布置于地下,其基本布 置方式有两种:一种是将主变压器放置在专门的洞室中,洞室与主厂房平 行,由低压母线洞与主厂房连接(如图3,4),缩短母线长度,便于运 行管理:另一种是将主变压器置于主厂房顶部。其中前一种方式应用较多。 从运行角度,主变距主厂房越近,母线洞的长度越短,坡度减小。 随着全封闭组合电器和高压电缆的使用,高压开关站也趋向于布置在 地下,由高压电缆洞与主变压器连接。这不仅可以使设备布置紧凑,而且