某输水隧洞最优支护参数设计分析
2021-08-10马国文
马国文



摘 要:文章以新疆某输水隧洞工程为例,确定总体施工方案,以围岩位移量、塑性区范围面积为参考依据,分析得出最佳喷射混凝土层的厚度为100mm,锚杆长度2.5m,锚杆间距小于1.0m,可为类似工程提供必要的技术参考。
关键词:输水隧洞;最优支护参数;喷射混凝土层;锚杆
中图分类号:TV672+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2021)06-0157-02
1工程概况
新疆某输水隧洞工程全长0.8km,为无压隧洞,设计输水流量5.39m3/s,纵坡为1/1000,主要是解决当地生产及生活用水问题。结合其他类似工程经验,本项目设计隧洞断面为城门拱形,其中底宽3.5m,总高3.8m(其中拱高1.0m),内部采用混凝土衬砌。
2输水隧洞总体施工方案
输水隧洞施工工序:施工准备→隧洞开挖→初期支护→内部衬砌→灌浆加固→底部铺设→附属设备安装。
3隧洞最优支护参数设计分析
本文主要应用Flac3D数值模拟技术对Ⅳ类围岩条件下的支护结构最优参数进行对比分析。
3.1喷射混凝土最优参数分析
在其它支护参数一致的情况下,本项目参考其它工程经验,分别设计以下五种喷射厚度模拟方案:50mm、100mm、150mm、200mm、250mm,然后分別对围岩位移量、围岩塑性区范围进行分析[1]。
3.1.1围岩位移量分析
①随着喷射厚度增加,围岩位移量总体均处于不断减小趋势;②喷射厚度每增加50mm,拱顶处围岩位移量大致均减小0.8~1.0mm,总体下降趋势不变;③当喷射厚度在50~150mm,侧墙围岩位移量基本保持在20mm不变,当喷射厚度在150~250mm,侧墙围岩位移量下降趋势开始增加,由19.5mm降至17mm,呈先缓后急的趋势。
在此建议:由于喷射混凝土厚度对围岩位移量影响比较小,盲目加大厚度并不能起到显著效果,因此设计厚度以封堵渗水、裂缝为标准即可,参考其他经验和本项目实际情况,以100~150mm厚度为宜[2]。……
