1.3 直埋方式及组合埋设方式

直埋方式是在钢蜗壳安装好后，在既不充水加压也不敷设软垫层的条件下直接浇注外围混凝土。在运行中，钢蜗壳与外围混凝土处于贴紧状态，整体刚度较高，处于理想的工作状态，既减小机组振动又方便施工。在受力上，直埋方式的钢蜗壳和外围钢筋混凝土结构总是联合承载，由于蜗壳的钢板厚度有限，因此钢蜗壳一般只承担小于25%的水荷载，大部分水荷载由钢筋混凝土结构承担，为满足裂缝控制要求，需配置较多的钢筋，且要求混凝土结构具有较高的强度。

同采用保压埋设方式和垫层埋设方式的蜗壳不同，采用直埋方式的钢蜗壳既可以按承受全部内水压力设计制造，也可以按小于设计内水压力制造，钢板厚度可以适当减薄。

组合埋设方式是直埋及垫层两种埋设方式的组合，即部分直埋+部分垫层。这种埋设方式可以充分发挥垫层和直埋方式各自的优点，采用部分垫层，可减少直埋方式混凝土承载比过高和发电机下机架不对称上抬量过大问题；采用部分直埋，可改善座环和过渡板受力条件，增加结构整体刚度。

在三峡电站进行直埋方式的研究之前，世界上已建成的单机容量700MW左右的巨型水电站中，采用直埋方式的工程仅有苏联的萨扬舒申斯克水电站（单机容量为640MW，蜗壳设计内水压力2.86MPa）。

对于巨型机组，由于进口段蜗壳直径大，外围混凝土厚度小，采用直埋方式时，在高水头作用下，混凝土承载比大，在进口段区域引起较高的拉应力，易产生贯穿性裂缝，影响机组的稳定运行。综合考虑，在进口段一般以敷设垫层为宜。三峡电站15号机组为边机组，在进口段的外围混凝土厚度较其他标准机组厚4.1m，经过多方案的数值分析及模型试验研究，发现虽然腰部因为厚度增加不产生裂缝，但顶部的混凝土厚度并未增加，贯穿性裂缝难以避免，经多方论证后，最终将垫层敷设至45°断面。因此，严格意义上讲，15号机组蜗壳实际上采用的是组合埋设方式。

对于组合埋设方式，应根据机组的容量和运行水头范围，确定合理的垫层敷设范围，求得垫层和直埋两种埋设方式的最佳组合，是有应用前景的理想埋设方式。尤其对于地下巨型电站，采用组合埋设方式不仅节约施工空间，而且可以减少开挖从而维持基岩的稳定性，并且可以利用基岩的支撑作用。

由于三峡电站15号机组的成功实践和其相对保压埋设方式施工简单的优点，组合埋设方式很快被认可，并在一定程度上取代了充水保压技术，在国内外多座巨型电站采用，如三峡地下电站27号机组、溪洛渡地下电站、向家坝地下电站。