吴卫东

(新疆兵团水利水电工程集团有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

近年来，为实现“碳达峰”“碳中和”的宏伟目标，我国水电站迎来广阔发展前景。水力发电资源进一步得到重视，在新疆、西藏等复杂工程条件地区，开始大规模建设水力发电站，多采用引水发电方式，压力管道竖井成为重点和难点工程[1-8]。在软弱地层中建设压力管道竖井时，下弯段外包钢筋混凝土井壁厚度较大，容易出现温度裂缝等情况，施工难度大风险高，已经成为制约西部地区水利工程发展的“卡脖子”难题。本文以新龙口电站压力管道下弯段为例，利用数值模拟方法对下弯段外包钢筋混凝土井壁厚度进行优化，以期对类似工程提供借鉴。

1 工程背景

新龙口电站是奎屯河引水工程的重要组成部分，新疆奎屯河引水工程新龙口电站压力管道工程管长1 450.38 m，钢管净直径为4.1 m，设计引水流量48.5 m3/s,管内流速3.83 m/s，最大水锤压力3.5 MPa，电站装机140 MW。0+710～1+234.20段为地下埋管段，该段由竖井和下平洞组成。竖井和下平洞由下弯段连接。

如图1所示，压力管道竖井下弯段位于1 197.8 m～1 027.6 m范围内，设计采用“初期支护+三层井壁”的复合井壁结构：1)采用锚杆+钢筋网+型钢拱架+挂网喷护形成初期支护结构；2)一衬设计采用3 m厚C30钢筋混凝土衬砌形成一衬支护结构；3)待成井与平巷贯通后，由下至上2 m一节安装Q345R壁厚44 mm的钢衬，在钢衬与外壁间4 m一个循环充填0.7 m厚C25膨胀混凝土，形成“钢-混”复合井壁结构。

2 下弯段支护结构数值模拟

以新疆奎屯河引……