第6章　穿黃隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.1　隧洞概況

穿黃隧洞位于黃河水面以下70余米深處巖溶發(fā)育的石灰?guī)r地區(qū)，所穿過的巖層主要為古生界寒武系崮山組灰?guī)r夾頁巖和張夏組灰?guī)r，且?guī)r溶裂隙水和覆蓋層潛水、黃河水相通。在這樣復(fù)雜的工程與水文地質(zhì)條件下開挖隧洞，施工中的防水、防塌問題是關(guān)系到工程成敗的關(guān)鍵。

在設(shè)計論證中，采用了先開挖穿黃探洞的方式，為穿黃隧洞工程的建設(shè)提供了詳實(shí)的地質(zhì)勘察資料，并用實(shí)踐表明采用超前灌漿堵水開挖水下隧洞的施工方法是可行的，從而為穿黃隧洞建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，同時也為國內(nèi)類似條件工程的開挖設(shè)計與施工提供了必要的依據(jù)和成功的經(jīng)驗(yàn)。另外，在穿黃隧洞方案中，隧洞軸線與穿黃探洞軸線相同，將探洞作為穿黃隧洞的施工上導(dǎo)洞，這樣既可以部分利用探洞施工時形成的阻水帷幕，又可以使隧洞底高程降低，更多地穿過新鮮巖石，有利于隧洞穩(wěn)定。總之，這種先開挖探洞為隧洞工程提供勘察資料和論證依據(jù)，并將探洞作為永久工程組成部分的方式，值得其他工程參考和借鑒。

穿黃隧洞包括南岸豎井、過河平洞、北岸斜井及進(jìn)、出口埋管，總長585.38m。為圓形斷面，內(nèi)徑7.50m。除進(jìn)出口地面段在巖石內(nèi)明挖，現(xiàn)澆鋼筋混凝土埋管外，其他均在寒武系灰?guī)r中開挖隧洞，隧洞采用鋼筋混凝土襯砌。

南岸豎井段包括豎井及下直彎段長50.83m，其上通過進(jìn)口埋管與灘地埋管末端相連，其下經(jīng)下直彎段與過河平洞相連，轉(zhuǎn)彎半徑均為20m。過河平洞段長307.17m，采用的縱坡3/1000，平洞南端洞底高程-32.17m，北端洞底高程-33.09m，過河平洞在寒武系張夏組厚層、中厚層灰?guī)r中穿過，石質(zhì)堅硬，成洞條件好。

北岸斜井段包括斜井及下斜彎段長166.03m，其上通過出口埋管與隧洞出口連接段相連，其下經(jīng)下斜彎段與過河平洞相連，轉(zhuǎn)彎半徑均為30m，斜井坡度20°。

隧洞進(jìn)、出口埋管長度分別為31.42m和29.93m，埋管內(nèi)斷面均采用圓形斷面，直徑D=7.50m。進(jìn)口埋管為圓形，轉(zhuǎn)彎半徑為20m，轉(zhuǎn)角為90°，進(jìn)口底高程27.30m。出口埋管為斜彎管，內(nèi)圓外門洞型，轉(zhuǎn)彎半徑為30m，轉(zhuǎn)角為20°，出口底高程27.30m。埋管采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，管壁厚度為1.0m。穿黃隧洞縱剖圖如圖6-1所示。

圖6-1　穿黃隧洞縱剖面圖