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水轮发电机组等主要设备设置在地下洞室内的水电站厂房（参见彩图Ⅵ—42）。地下式厂房一般适用于河流泄洪量大、坝址河床窄，或修建当地材料坝，两岸有较好地质条件的水电站枢纽。修建地下式厂房，对大坝施工干扰少；厂房施工不受气候影响，下游河道水位变化对厂房影响小，人防条件好。但开挖、支护、衬砌量大，人工照明、通风、防潮要求高。20世纪60年代以来，随着地下岩石开挖技术和岩石力学的不断进步，地下厂房造价逐步降低。地下式厂房布置方式可分为3种：①首部式［图（a）］，地下压力管道很短，有压和无压尾水隧洞较长，无压尾水隧洞适用于地面向下游逐渐倾斜和首部岩石坚固完整的地质条件，如中国以礼河水槽子水电站。②尾部式［图（b）］，适用于两岸高山峻岭，地质条件较好的地区。厂房布置在尾部，进厂交通、出线、通风、施工运输都比首部式方便。③中部式［图（c）］，适用于两岸地形前半段山岭高、后半段山岭低、中部有山沟可建施工支洞的地区。
Ⅵ—42 白山水电站地下电站厂房 郭吉祥摄
地下式厂房布置方式示意图 （a）首部式；（b）尾部式；（c）中部式1—交通竖井；2—地下厂房；3—地面线；4—尾水调压井；5—压力管道；6—压力引水隧洞；7—尾水隧洞；8—闸门控制室；9—进厂交通洞；10—调压井；11—施工支洞
修建地下式厂房要求围岩稳定。由于岩石力学的发展，20世纪70年代以来已将围岩作为洞室的主要承载结构来考虑。适时支护与围岩紧密结合，可以充分发挥围岩的自承能力。设计时一般将围岩自重、构造特性和开挖中产生的卸荷荷载考虑到计算模式里，采用弹塑性三维有限元应力分析，速度快，精度亦能满足设计要求。洞室群交叉处，应力比较复杂，需加强支护。当洞室围岩较好时，可以采用喷锚支护代替钢筋混凝土衬砌。 布置地下厂房，要尽量缩小厂房空间与跨度，部分副厂房可布置在地面，进厂交通要安全、方便。
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