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套拱在团山水库输水隧洞开挖支护中的应用 关华平 （云南省丽江市水利水电勘察设计研究院 674100） 摘 要：本文介绍了套拱支护在团山水库输水隧洞开挖施工中的实践与应用。采用混凝土套拱进行隧洞开挖支护，解决了开挖施工中出现的掉块和局部地段顶拱的垮塌的问题，保证了施工人员的安全，为工程施工顺利的完工打下了坚实基础。 关键词：隧洞；套拱；临时支护 1工程概况 团山水库为加固扩建工程，位于丽江市古城区金山乡东山河的上游。团山水库总库容为1153万m3,设计灌溉面积2.78万亩，是以灌溉为主，兼顾防洪的中型水库。 输水隧洞为新建输水隧洞，布置在水库的右岸，由进口引水渠、竖井前有压段、竖井、无压洞身段、暗涵段及出口连接段组成，全长232.24m，洞身段长124m。全洞为C20钢筋混凝土结构，结构尺寸为1.5×1.8m，最大设计流量为4.8m3/s。输水隧洞有压段断面型式为：矩形断面，尺寸为： 1.5×1.8m；无压隧洞洞身段断面型式为城门洞型，尺寸为：底宽1.5m，直墙高1.0m，半园拱直径为1.5m。 2输水隧洞地质条件 输水隧洞进出口及洞身段围岩为全风化碎裂、碎块、散体状玄武岩，为Ⅳ～Ⅴ类围岩，岩石破碎，埋深小，成洞条件差，毛洞自稳能力差，加之隧洞距离大坝位置较近，隧洞围岩经水库多年蓄水影响，岩石存在不同程度的软化，特别是出口砂砾、粘土堆积层，在水的作用下强度会降低。因此，总体地质条件较差。 3问题的提出 由于输水隧洞进出口及洞身段围岩为全风化碎裂、碎块、散体状玄武岩，为Ⅳ～Ⅴ类围岩，在地下水位以下，总体地质条件较差。为了防止隧洞塌方，保证开挖施工安全。输水隧洞原设计的隧洞施工支护方案，采用钢拱支撑进行支护。每榀钢支撑间距为1000mm，在钢支撑两侧立柱，每10榀采用槽钢将钢拱支撑焊接成一整体。钢拱支撑与围岩之间的空隙，钢管或其他金属垫体填塞紧。 在输水隧洞实际施工过程中，输水隧洞须在水库蓄水的工作条件下施工，地下水位较高，围岩开挖暴露后风化快，失水坍塌严重，经常出现掉块，局部出现顶拱垮塌，围岩的地质条件比地质勘探的结果还差，严重威胁施工人员的安全，阻碍了隧洞施工进度，致使施工处于停止状态。 4套拱支护方案 针对团上水库输水隧洞在开挖施工中出现的具体问题，为了防止隧洞严重塌方，保证开挖施工人员的安全，保证输水隧洞施工的进度，经过参建各方的共同研究决定，提出了隧洞开挖施工支护方案改为采用套拱进行临时支护的方案，（此处：应该提出套拱支护方案与钢拱方案的比较（原理、施工技术、施工进度、经济、可行性分析），并得出套拱支护方案在该工程中的优越性，亦即提出套拱技术的新、可行等亮点。此应为本文的核心）即隧洞开挖后在设计轮廓线外浇筑C15混凝土套拱作为临时支护，在顶拱和侧墙每间隔1000mm设一直径为150mm的排水孔，呈梅花状布设。混凝土套拱为城门洞型，采用水利计算软件《PC-1500程序集》中的隧洞内力及配筋计算G─12程序，对施工期荷载组合情况计算，计算得混凝土套拱侧墙和顶拱衬砌厚度均为15cm，不需配设钢筋，结构尺寸见图1。 混凝土套拱的衬砌，紧跟开挖施工，边挖边衬砌，每掘进2m，立刻进行混凝土套拱的衬砌施工，尽量缩短开挖后围岩的暴露时间。这样不断的循环进行隧洞开挖施工，直至隧洞开挖施工完成后，再进行隧洞钢筋混凝土结构的施工。 现场实施结果充分证明了混凝土套拱作为临时支护方案的合理性。混凝土套拱作为临时支护方案的实施，不仅节约了投资（套拱实际投资13.5万元，原钢拱支撑预算投资18.5万元。），同时也保证了施工人员的安全，加快了施工进度，使工程按期完成。 5结论 混凝土套拱作为临时支护方案的实施，有效的解决了施工中出现的问题，成功地处理了隧洞开挖施工中随时出现的掉块和局部地段顶拱的垮塌，取得了隧洞临时支护安全和经济效果，保证了施工人员的安全，加快了施工进度，使工程施工顺利的完工，同时为今后类似工程的设计和施工积累了经验。 （1.文章中文献参考对应位置不清楚，应在参考的文字后标明文献序号[n]，应标明哪些文字出自哪里。2.文献的写法格式应该是这样： [1] 杨红宣，赵伟，徐一民，等.（作者之间用“，”，只写前3个名字，多余3人的人，用“等”字，后用“.”）连续跌坎型底流消能工水力特性的影响因素研究[J].（论文题目，后用“[J]”。）南水北调与水利科技，2007，5（5）：142-144（“期刊名，年，卷（期）：页码”）（该文为期刊论文格式） [2] 熊启均，高昌侠.隧洞[M].北京：水利电力出版社，1989（该文为教材或书籍格式） 3.亮点不太明确，针对性不够，关键词“套拱”、“应用”的针对性不明确。应从围岩类型及地质条件差这个基础出发，分析两方案的优缺点，着重提出套拱方案，得出该方案的可行结论，根据实际情况提出设计理论、方法、及设计结