隧洞底板系统锚杆加固设计与实施方案

1#溢洪洞和2#溢洪洞结构设计相同。

（1）一次支护设计

根据水力计算，溢洪洞采用圆拱直墙型断面，洞宽为9 m，边墙高度为9.5 m，顶拱半径为5.3 m，拱角为116.22°，洞高12 m，隧洞开挖跨度基本都超过了10 m，根据地下工程岩体自稳能力分析，在施工过程中隧洞按照不同的围岩类别必须进行适当加固。

对Ⅱ类和Ⅲ类围岩段，洞顶挂网喷厚15 cm的C20混凝土，边墙喷厚10 cm的C20混凝土；同时全断面设置锚筋，间距为1.5 m，直径为25 mm，长度为4.5 m，梅花形布置；对Ⅳ类围岩，侧墙及顶拱全断面进行喷锚支护，系统锚杆长度为4.5 m，间距为1.5 m，呈梅花形布置，喷厚15 cm的C20混凝土。

为加强隧洞底板的稳定性，全洞底板采取系统锚杆加固，锚杆长度为4.5 m，间距为1.5 m，呈梅花形布置。

（2）二次衬砌设计

为保证隧洞结构的安全可靠，按照《水工隧洞设计规范》（SL279—2002）的要求，选用不同的理论和分析方法，分别进行了计算，其中Ⅱ类和Ⅲ类围岩洞段，岩石完整，裂隙不发育，采用同济曙光软件进行了有限元法仿真计算，对于Ⅳ类围岩洞段，基本处于断层及其影响带处，岩石破碎，强度较低，计算采用荷载－结构分析方法，采用北京理正软件计算。

①Ⅱ类围岩洞段(www.xing528.com)

通过一次支护，在施工期基本可以保证围岩的稳定，二次衬砌的目的主要为高速水流情况下洞身的减糙，底板抗冲减蚀，以及避免外水影响下洞顶掉块等。据此，设计对底板和边墙采取钢筋混凝土衬砌，顶拱不衬砌，其中底板厚度为0.6 m，边墙厚度为0.4 m，表层钢筋网与系统锚杆连接为整体，混凝土等级为C30。

②Ⅲ类围岩洞段

根据计算分析，通过一次支护后洞身围岩稳定，二次衬砌的目的主要为高速水流情况下洞身的减糙、底板抗冲减蚀等。也采用底板和侧墙钢筋混凝土衬砌，顶拱不衬砌，其中底板厚度为0.6 m，边墙厚度为0.4 m，表层钢筋网与系统锚杆连接为整体，混凝土等级为C30。

③Ⅳ类围岩洞段

根据围岩自稳能力分析，Ⅳ类围岩洞段稳定性差，施工期通过加强一次支护后，短期内可以保证施工期的安全；二次衬砌的目的主要是承担逐渐释放的山岩压力，同时应满足在高速水流情况下洞身的减糙和底板抗冲减蚀。Ⅳ类围岩采用全断面钢筋混凝土衬砌，其中底板厚度为0.8 m，侧墙及顶拱衬砌厚度为0.6 m，混凝土等级为C30。

④其他洞段

隧洞的进、出口段及纵向转弯段，虽然围岩条件较好，但考虑卸荷裂隙发育、隧洞埋深、水流流态等因素，也进行了加固设计。