背管外包混凝土厚度根据各种资料数据的显示及工程实例分析，背管外包混凝土往往在超过一定内水压力后产生裂缝。东江、紧水滩、五强溪、三峡等工程坝后背管的设计，都要求裂缝宽度不大于0.3mm.李家峡电站没有设裂缝限制值，但根据坝后背管裂缝调研资料，都超过了原设计要求的0.3mm.坝后背管属于钢管与外包钢筋联合受力，背管外包混凝土的作用只是起到力的传递，是不承担钢管内水压力的，所以这种裂缝的存在，不影响压力钢管安全可靠工作。

　　引水钢管进口中心高程245.80m，出口中心高程219.50m，最大静水头80m，设计内水压0.85MPa，设计外水压0.2MPa（含放空负压）。管壁厚度计算按照构造要求计算管壁厚度构造要求不分坝内埋管、坝后背管。本工程钢管内径为5.6m，按规范要求管壁最小厚度不得小于12mm.

　　内水压力作用下管壁厚度的计算a）上弯段外围混凝土最小厚度超过0.8倍管径，根据坝内埋管混凝土开裂情况判别式可知，当外围混凝土为钢筋混凝土，试算管壁厚度取18mm时，混凝土未开裂情况所能承受的最大内水压为1.409MPa，大于设计内水压力值0.85MPa.当外围混凝土为素混凝土，管壁厚度取18mm时，混凝土内圈部分开裂情况所能承受的最大内水压为0.85MPa，等于设计内水压力值0.85MPa.此时计算外包钢筋环向正应力及环向拉应力，均小于钢筋容许应力值。由于上弯段结构复杂，受力不明确，故采用素混凝土情况考虑，壁厚取18mm.

　　b）上弯段外围混凝土最小厚度介于0.5～0.8倍管径之间。根据坝内埋管混凝土开裂情况判别式可知，当外围混凝土为钢筋混凝土，管壁厚度同样取18mm时，混凝土未开裂情况所能承受的最大内水压为1.15MPa，大于设计内水压力值0.85MPa.当外围混凝土为素，管壁厚度取18mm时，混凝土内圈部分开裂情况所能承受的最大内水压为0.61MPa，小于设计内水压力值0.85MPa.说明此处若为素混凝土工况，则外包混凝土会开裂。此时不能用坝内埋管计算公式，应采用背管计算公式进行计算，因为背管计算不考虑外包混凝土对钢管的作用。

　　背管垫层设计南沙水电站为典型的坝后式电站，为了避免坝体与坝后电站因地基沉陷、温度应力的不同而在厂坝连接处产生应力集中与破坏，也为了厂坝各自受力均匀，在厂坝之间设置永久分缝。以往此种布置，引水系统习惯设置伸缩节以适应厂坝分缝造成的不均匀沉降及温度应力对钢管的影响。但伸缩节的制造、安装及运行期间的止水等问题较突出，并且造价较高，维修不便。国内外有的工程取消了厂坝分缝处伸缩节：如法国坚西亚水电站、前苏联契尔盖水电站；我国的李家峡、景洪、三峡工程，均在左岸岸坡1～6号机组取消了厂坝间伸缩节的设置。根据南沙水电站实际情况，并结合国内外已建工程经验，决定采用软垫层替代伸缩节。