小斷面洞室工程施工出渣方式優化設計研究

喬永平

（山西省水利水電工程建設監理公司 山西太原 030002）

1 工程簡況

1.1 工程概況

臨汾市引沁入汾和川取水輸水工程包括樞紐工程和輸水工程兩部分。輸水工程在樞紐工程左岸取水，向東南至已建成的草峪嶺隧洞，主要由進水塔和輸水建筑物（包括3座隧洞、2座渡槽、3座明渠和5座涵洞）組成，總長9 826 m，設計流量17 m3/s。其中3號隧洞進口樁號8+216，出口樁號9+716，洞長1 500 m，洞軸向SW12°，隧洞橫斷面型式為圓拱直墻式，為無壓隧洞，噴混凝土厚8～10 cm，襯砌混凝土厚25～30cm，襯砌后凈斷面3.2 m×3.5 m，屬小斷面洞室。

1.2 地質概況

3號隧洞隧洞位于f8背斜東翼，洞身通過主要地層巖性為石千峰組(P2sh)，紫紅、灰紫色、灰綠色細粒長石、石英砂巖；紫紅色砂質泥巖。巖層傾角產狀SE30/NE∠8°，主要發育兩組節理：①NW20°～30°/NE∠75°～85°；②NE55°～65°/SE∠72°～79°，節理裂隙與洞線夾角 35°～44°、43°～53°。

隧洞在地面高程以下的埋深19.1～84.6 m，進出口段埋深較淺5.2～13.4 m。基巖的透水率q=4.37～5.13 Lu，屬弱透水性。部分洞身位于地下水位以下。洞頂以上為砂質泥巖，長石石英砂巖，巖芯完整，成洞條件較好。

圍巖分類詳見表1，進出口段為Ⅴ類，分兩段長104 m，洞身段為Ⅲ類和Ⅳ類，Ⅲ類長411 m，Ⅳ類長985 m，Ⅳ類段屬穩定性差～極不穩定巖體，易掉塊和楔型體滑移，施工時應及時進行噴混凝土，系統錨桿加固鋼筋網，澆混凝土襯砌。

表1 隧洞圍巖設計分類

1.3 設計概況

隧洞開挖后設計要求進行錨噴一次支護，其中Ⅲ類圍巖噴混凝土厚8 cm，設4至5根長1.8 mΦ18錨桿；Ⅳ類圍巖噴混凝土厚10 cm，設7至8根長2.5 mΦ20錨桿；Ⅴ類圍巖噴混凝土厚15 cm，設10至11根長2.8 mΦ22錨桿，每米設1榀鋼拱架（GB12工字鋼制作），每2 m設1排超前錨桿，長3.5 mΦ22，每排17根，鋼拱架間距根據圍巖情況適當進行調整。……