SL 279-2016 水工隧洞设计规范

替代SL 279-2002，清晰

2.2.2物理力学参数

C 混凝土与围岩或混凝土与混凝土的抗剪断凝聚力； 混凝土与围岩或混凝土与混凝土的抗剪断摩擦系数； 一水平均布围岩压力； qv 垂直均布围岩压力； YR 岩体重度； Y 水的重度

2.2.3作用及作用效应

.0.1水工隧洞设计应根据工程布置、隧洞用途、施工条件和 没计阶段的要求，收集下列基本资料： 流域规划、工程任务、工程布置、水库（河道）特征水 位、隧洞过流要求、调度运行方式、河道取（用）水原 则等； 区域地质资料，地震基本烈度： 一有关的水文、气象资料及水文设计成果，建筑材料及施 工方法，机电设备以及调压（减泄压）设施、压力钢 管、闸门（阀）设置等： 隧洞区的环境保护要求、水土保持要求、文物古迹、矿 产资源等。 3.0.2水工隧洞设计应根据不同设计阶段掌握隧洞地区下列基 本地质情况： 隧洞沿线的工程地质情况，如岩（土）层分界，产状 性质和主要地质构造，围岩的分类及主要物理、力学参 数等； 隧洞沿线的水文地质情况，如地下水位、水温和水化学 成分，特别是涌水量丰富的含水层、溶洞、透水带及与 地表溪沟连通的断层、破碎带等； 进出口成洞条件及洞脸边坡的稳定性； 一一地应力、地温、岩爆、有害气体和放射性元素等； 一不良工程地质问题的预测。 B.0.3水工隧洞的地质勘察工作应按GB50487的相关规定 执行。 3.0.4对1级、2级水工隧洞和洞线区有不良地质问题的水工

乳制品标准段进行有关的试验、测试工作。设计人员应根据设计需要及相关 标准会同地质人员共同提出试验、测试要求

3.0.5水工隧洞的围岩分类，岩洞应按GB50487的规定执行， 土洞应按GB/T50145的规定执行。 3.0.6深埋长隧洞开挖过程中，应加强地质预报（预测）或超 前勘探，并应根据地质预报（预测）或超前勘探情况适时调整或 修改设计参数。 3.0.7水工隧洞开挖后，设计人员应及时掌握隧洞各部位地质 条件的变化情况，及时复核、补充或修改设计。对可能危及施工 和运行安全的不良地质问题应进行专门研空

3.0.7水工隧洞开挖后，设计人员应及时掌握隧洞各部位地质

3.0.7水工隧洞开挖后，设计人员应及时掌握隧洞各部位地质 条件的变化情况，及时复核、补充或修改设计。对可能危及施工 和运行安全的不良地质问题应进行专门研究。

4.1.1水工隧洞的线路应根据隧洞的用途及特点，综合考虑 形、地质、生态环境、水土保持、枢纽和隧洞沿线建筑物布 水力学、施工及交通、运行等各种因素，通过技术经济比 选定。

选定。 4.1.2在满足工程总布置要求的条件下，洞线宜布置在沿线地 质构造简单、岩体完整稳定、水文地质条件有利及施工方便的地 区，并应满足下列要求： 1洞线与岩层、构造断裂面及主要软弱带走向宜有较天的 交角。对整体块状结构岩体及厚层并胶结紧密、岩石坚硬完整的 岩体，交角不宜小于30°；对薄层岩体，特别是层间结合疏松的 陡倾角薄岩层，交角不宜小于45°。 2隧洞通过较大地质构造带时，洞线布置应根据不利构造 及其组合对隧洞围岩稳定的影响程度，并考虑施工、运行、工 期、投资等各种因素，通过技术经济比较后确定。 3隧洞沿线遇有断裂构造、不利构造面、软弱带、蚀变带、 膨胀岩等时，应考感地下水活动对围岩稳定的影响。洞线宜避开 可能造成地表水强补给的冲沟。 4洞线布置宜避开强岩溶地区。 5在高地应力区，水工隧洞的轴线方向宜与最大水平地应 力方向有较小交角。

4.1.2在满足工程总布置要求的条件下，洞线宜布置在沿线地

4.1.2在满足工程总布置要求的条件下，洞线宜布置在沿线地 质构造简单、岩体完整稳定、水文地质条件有利及施工方便的地 区，并应满足下列要求：

4.1.3洞线选择应对可能出现的局部不稳定岩体进行分析

应根据地形、地质条件、岩体的抗抬能力、抗渗透特性、洞内水 压力和衬砌型式等因素分析确定，并应符合下列规定：

1隧洞进、出口和无压隧洞洞身，当采取合理的施工程序 和工程措施，保证施工期及运行期安全时，对岩体最小覆盖厚度 可不做具体的规定。 2有压隧洞洞身的岩体最小覆盖厚度可按式（4.1.4）计 算，必要时应采用有限元分析确定：

Fywhs YRCOSQ

中CRM 岩体最小覆盖厚度（不包括全、强风化厚度），m;

式中CRM 岩体最小覆盖厚度（不包括全、强风化厚度），m； 洞内静水压力水头，m； 水的容重，kN/m YR 岩体容重，kN/m； α一 河谷岸边边坡倾角，（），当α60°时，取α一60° F—经验系数，可取1.3~1.5。 3有压隧洞岩体的最 小覆盖厚度应保证围岩不 Y 产生渗透失稳和水力劈裂， 全强风化岩层 围岩渗透水力梯度应满足 不衬砌压力隧洞 渗透稳定的要求。 4高压隧洞除满足2 图4.1.4有压隧洞围岩覆盖厚度 款、3款规定外，尚应满足 洞内最大内水压力小于围岩最小地应力要求，必要时进行有限元 分析计算。 4.1.5相邻隧洞之间的岩体厚度，应根据布置需要、地质条件、 围岩应力和变形情况、隧洞断面形状和尺寸、施工方法和运行条 件等综合分析确定，并应保证隧洞之间岩体运行期不发生渗透失 稳和水力劈裂，其厚度不宜小于2倍开挖洞径（或洞宽），确因 布置需要，经论证岩体厚度可适当减少，但不应小于1倍开挖洞 径（或洞宽）。

4.1.6洞线布置宜避免与相邻建筑物间的不利影响。当隧

厚度应满足结构和防渗等要求

4.1.7洞线遇有沟谷时，可根据地形、地质、水文和施工条件， 进行绕沟和跨沟方案的技术经济比较。当采用跨沟方案时，应合 理选择跨沟方式、跨沟位置，对跨沟建筑物与隧洞的连接部位及 不稳定的沟谷边坡等，应加强工程措施。 4.1.8沿河山地段的土洞布置，应避免产生偏压，并应防止 水流冲刷山体及滑坡。 4.1.9洞线在平面上宜布置为直线。当需要设置弯段时，应符 合下列要求： 1低流速无压隧洞采用曲线布置时，弯曲半径不宜小于5 倍的洞径或洞宽，转角不宜大于60°。低流速有压隧洞可适当降 低要求，弯曲半径不宜小于3倍洞径或洞宽，转角不宜大于60° 2高流速无压隧洞不应设置曲线段。高流速有压隧洞设置 曲线段时，弯曲半径和转角宜通过试验确定。 3在弯道的首尾应设置直线段，长度不宜小于5倍的洞径 或洞宽。 4.1.10洞身段设置竖向曲线时，高流速隧洞的型式和竖向曲线 半径应通过试验确定。低流速无压隧洞的竖向曲线半径不宜小于 5倍的洞径或洞宽，低流速有压隧洞可适当降低要求。 4.1.11水工隧洞设置平面或坚向曲线时，应考虑施工方法、施 工极限能力水平和大型施工设备的要求。 4.1.12隧洞的纵坡可根据运行要求、水力学条件、沿线建筑物 的基础高程、上下游的衔接、施工和检修条件等确定，并应满足 下列要求： 1应满足不淤流速的要求。 2沿程纵坡不宜变化过多。 3不宜设置平坡、反坡，当布置需要时，应考检修排水 措施。 4长灌溉隧洞和长供水（调水）隧洞的级纵坡应考虑沿程分 水（取水）设施的布置要求

4.1.9洞线在平面上宜布置为直线。当需要设置弯段日

4.1.12隧洞的纵坡可根据运行要求、水力学条件、沿线建筑物 的基础高程、上下游的衔接、施工和检修条件等确定，并应满足 下列要求： 1应满足不淤流速的要求。 2沿程纵坡不宜变化过多。 3不宜设置平坡、反坡，当布置需要时，应考虑检修排水 措施。 4长灌溉隧洞和长供水（调水）隧洞的纵坡应考沿程分 水（取水）设施的布置要求。

4.1.13排沙隧洞的平面和竖向的转弯曲线、转弯角度、纵坡坡 度宜通过水工模型试验确定

4.1.14隧洞设置施工支洞时，支洞的数自及长度应根据沿线地 形地质条件、对外交通情况、支洞间的隧洞工程量、方便出渣及 工期要求等，通过技术经济比较确定。地质条件较差时，应研究 施工支洞对主洞的影响

施工支洞对主洞的影响， 4.1.15采用掘进机施工时，洞线的布置宜避开制约掘进机施工 的地质区域。

4.1.15采用掘进机施工时，洞线的布置宜避开制约掘进机施工 的地质区域。

4.2.1进出口布置应根据工程总体布置及地形地质条件等因素 综合确定，并应满足下列要求： 1应满足使用功能和运行安全的要求。 2应使水流顺畅，进流均匀，出流平稳。 3应满足防淤、防冰、防冲及防污等要求。 4应考虑闻门、拦污，清淤等设备的设置和对外交通要求 4.2.2进出口宜布置在地质构造简单、岩体完整、风化及卸荷 带较浅的地区，避开不良地质构造、冲沟和容易发生崩塌、滑坡 及泥石流等区域。

后的边坡稳定分析，采取相应的加固和防水、排水措施。

4.2.4进出口应设置必要的清坡范围，并采取适当的工程措施 防止覆盖层、松动岩块等在风力、水流、波浪、水位变化、地震 等因素作用下滑落，影响其正常运行。

4.2.5土洞洞口应布置在山坡稳定、土质条件较好地区。土洞

4.2.5土洞洞口应布置在山坡稳定、土质条件较好地区。土洞 洞口的设计边坡，应视土质和开挖高度，通过边坡稳定分析 确定。

4.2.6土洞洞口与渡槽、岩洞等建筑物

严寒和寒冷地区，洞口基础埋深应满足防冻要求

4.2.7泄水隧洞的出口设计应符合下列要求：

1有压泄水隧洞的出口段断面面积宜收缩为洞身断面的 35%90%。若沿程体形变化较大，洞内水流条件差，宜收缩为 洞身断面的80%～85%。收缩方式宜采用洞顶压坡的形式，对 重要的隧洞工程宜进行水工模型试验验证。 2有压泄水隧洞的出口渐变段体型，宜根据水流条件、工 作闸门型式和布置，以及启门方式确定。 3有压泄水隧洞出口洞段的底坡宜平缓，侧向扩散宜平顺 使出口水流与下游水流衔接良好。采用突扩或跌坎的出口时，应 进行水工模型试验验证。当出口邻近主河道（主流）时，宜采用 适当的出流导向措施，防正与主流对冲。 4应根据地形地质和水力学条件、运行方式、下游水深和 变幅、下游河床的抗冲能力、水流衔接、消能防冲要求以及对相 邻建筑物的影响，通过技术经济比较选择消能防冲措施，并应符 合SL253的相关韧定

4.2.8对有压隧洞排水补气、充水排气和无压隧洞水面

4.28对有压隧洞排水补气、充水排气和无压隧洞水面线以上 的通气以及其他需要通气的洞段，应计算需要的通气面积。有压 隧洞的通气面积计算方法可按SL74的规定执行。

的通气以及其他需要通气的洞段，应计算需要的通气面积。有压

4.2.9水电站进水口设计应符合SL285的相关规定

4.3.1选择隧洞布置方案时，应根据隧洞的用途、运行和施工 条件，研究临时与永久相结合以及一洞多用的可行性、合理性和 经济性。

4.3.2临时与永久相结合的隧洞，应对洞线、纵坡、断面、

护及衬砌型式、进出口高程及位置、运行及检修条件等进行综合 比较论证。

4.3.3泄洪与发电共用一条主洞布置时，应符合下列要求：

应满足各自的运行要求和较好的水力学条件。 2 泄洪洞宜布置为主洞，发电洞宜布置为支洞。 3 分岔型式宜根据水头、流量以及分流比确定，必要时应

进行水工模型试验验证。 4分岔后发电洞的长度不宜小于10倍洞径或洞宽，当泄洪 时不发电或发电引水系统有稳压设施，长度可适当减小。 5主洞泄洪时，出口断面面积，不宜大于85%的泄洪洞洞 身断面面积；支洞泄洪时，出口断面面积，不宜大于70%的支 洞洞身断面面积。 4.3.4布置导流隧洞时，宜研究利用全部或部分洞段作为永久 隧洞的可能性。

4.3.6布置地质勘探洞时，宜考虑与其他洞室相结合的可行性。

隧洞压力状态及洞型尺寸

5.1.1水工隧洞压力状态宜根据隧洞用途及特点综合考虑地形、 地质、工程总体布置、水力学、施工、运行等因素，通过技术经 济比较确定

5.1.2洞内流态应符合下列要求：

1有压隧洞不应出现明满流交替的流态，在最不利运行条 件下，全线洞顶处最小压力水头不应小于2.0m。 2高流速的泄洪隧洞不应出现明满流交替的流态。 3正常运行状况下按明流设计的低流速泄洪隧洞，可在校 核洪水位时出现明满流交替的流态。 4无压隧洞出口段可在汛期存在短时间明满流交替的流态 5.1.3导流隧洞经论证在设计过流条件下水流流态不致造成洞 身破坏时，可采用明满流交替的运行方式。 5.1.4土洞宜采用无压隧洞。采用有压隧洞时，应根据土体抗 力、内外水压力、土体的渗透变形等情况，选定适宜的衬砌 型式。

5.2.1横断面形状选择应符合下列要求：

1有压隧洞宜采用圆形断面。当围岩稳定性较好，内、外 水压力不大时，可采用便于施工的其他断面形状。 2无压隧洞宜采用圆拱直墙断面，当地质条件较差时，可 选用圆形或马蹄形断面。 3圆拱直墙断面圆拱中心角宜为90°～180°，当需要加大拱 端推力时，可选用小于90的中心角。断面的高宽比应根据水力 学条件、地质条件选用，官为1.0～1.5，洞内水位变化较大时，

5.2.2高地应力区采用非圆形断面时，断面的高宽比应与地应 力条件相适应，当水平地应力大于垂直地应力时，宜采用高度转 小而宽度较大的断面；当垂直地应力大于水平地应力时，宜采月 高度较大面宽度较小的断面

5.2.3发电与泄洪、导流与发电或导流与泄洪等共用的多用递 隧洞，断面形状应经技术经济比较后确定，必要时宜进行水工模 型试验验证。

1不同断面或衬砌型式之间应设置渐变段，渐变段的边界 应采用平缓曲线，并便于施工。 2有压隧洞渐变段的圆锥角宜采用6°～10°，对承受双向 水流的渐变段应取小值。渐变段的长度不宜小于1.5倍洞径（或 洞宽）。 3高流速无压隧洞渐变段的体形应通过试验确定

5.3.1水工隧洞的横断面尺寸应符合下列要求： 1水电站、泵站输水隧洞横断面尺寸，应进行经济断面 论证。 2调水工程输水隧洞横断面尺寸，应根据隧洞的进出口高 程和设计（加大）流量确定。 3泄洪隧洞横断面尺寸，在各种运行条件下应满足设计过 流能力要求。 4导流隧洞横断面尺寸，应根据导流流量、进口高程、围 堰高度、出口水流衔接等要求确定。

部分应通过技术经济比较确定。

1采用钻爆法施工时，圆形断面的内径不宜小于2.0m 非圆形断面的高度不宜小于1.8m，宽度不宜小于1.5m。 2采用掘进机施工时，应满足设备开挖的最小尺寸要求。

2米用 5.3.4低流速无压隧洞横断面尺寸应符合下列要求： 1恒定流情况下，当通气条件良好时，洞内水面线以上空 间不宜小于隧洞断面面积的15%，高度不应小于0.4m。 2非恒定流条件下，当计算中已考虑了涌波时，1款中的 数值可适当减小。 3对长度大于1000m隧洞、不衬砌或锚喷衬砌隧洞，1款 中的数值可适当增加。 4有通航等要求的隧洞，弯曲半径和转角、过水断面尺寸 及水面线以上空间应符合相关标准的规定。

5.3.4低流速无压隧洞横断面尺寸应符合下列要求：

1 宜考感掺气影响，并通过试验确定。 在掺气水面线以上的空间，宜为断面面积的15%～25%。 当采用圆拱直墙断面时，水面线不宜超过直墙范围。 当水流有冲击波时，应将冲击波波峰限制在直墙范围内 3.6 掘进机辅助洞室尺寸应满足施工期掘进机安装或拆卸 全通过等要求，并采取工程措施满星隧洞运行要求

6.1.1水工隧洞水力计算应根据隧洞用途和不同设计阶段在7 列项目中选择：

过流能力； 一上、下游水流衔接； 一水头损失； 一压坡线； 一水面线； 一掺气、充放水方式及其他水力现象。 6.1.2水工隧洞的沿程水头损失和局部水头损失计算，应符合 下列规定： 1沿程水头损失计算中的糙率值，可根据衬砌型式和施工 方法及运行后的变化等参照附录A选用。 2局部水头损失计算中采用的局部水头损失系数，可参照 附录A选用，必要时可通过试验确定。 6.1.3水工隧洞的过流能力计算应符合下列规定： 1有压隧洞应按管流计算。 2无压隧洞洞身的过流能力，长洞应按均匀流计算，短洞 可按非均匀流计算。 3无压隧洞开式进口宜按堰流情况计算，深式进口宜按 管流计算。 6.1.4无压隧洞水面线计算时，应首先判别水面线类型，在选 定控制断面后，可按分段求和法或其他方法计算。 6.1.5高流速、大流量、水流条件复杂的水工隧洞应进行整 体或局部水工模型试验，验证水力计算和建筑物布置的合 理性。

6.2高流速的防空蚀设计

6.2.1高流速的水工隧洞，选定体形最低压力点或可疑点的初 生空化数应小于该处的水流空化数，否则应采取相应的措施。空 蚀可能性判别方法应按附录B执行

6.2.2高流速的水工隧洞应重视下列易发生空蚀的部位

有压隧洞的进口、闸门槽、渐变段、分岔段、弯曲段、 出口及水流边壁突变的部位； 无压隧洞的陡坡泄流曲线段、反弧段、扩散或收缩段 闸墩、门槽及其出口段等部位； 出口消能部位。

1宜选择合适的体形。 2 控制水流边壁表面的局部不平整度标准应按附录B 采用。 3向水流中掺气，掺气设施的型式、尺寸和位置，可通过 局部模型试验或按照已建工程的原型观测资料确定。 4宜采用抗蚀材料。 5宜选用合理的运行方式。

的联合作用，选用抗蚀耐磨性能好的材料。

7.1.1土洞设计应符合下列要求： 1较长隧洞宜进行常规法施工和盾构法施工的技术经济 比较。 2土洞横断面形式宜采用圆形或马蹄形。 3土洞宜采用喷射混凝土或锚杆喷射混凝土与钢筋混凝土 组合式衬砌，喷射混凝土宜采用高性能湿喷混凝土，衬砌宜采用 整体式结构，并应采取防止内水外渗的工程措施。 4应做好地表水和洞内施工用水的引排处理。 5土洞与岩洞衔接时，土洞的支护和衬砌应深入岩洞足够 长度，岩洞过渡段洞顶以上的岩体最小覆盖厚度不应小于1倍 洞径。 7.1.2作用在土洞衬砌结构上围岩压力（荷载）的确定应符合 下列规定： 1能形成塌落拱的土洞，可按松动介质平衡理论估算围岩 压力。 2不能形成塌落拱的浅埋土洞，围岩压力宜按顶拱的上覆 土体重力计算，并根据地形条件、施工所采取的稳定措施予以 修正。 3不能形成塌落拱的深埋土洞，围岩压力宜作专门研究。 4膨胀土应考虑膨胀压力，其压力值可通过取样试验或现 场测验成果研究确定。 5有地下水作用的洞段，衬砌结构承受的荷载应按土压和 水压共同作用确定。位于高外水压力的洞段，当采用支护后不能 维持土体稳定时，宜采取排水和加强支护或加固土体的措施，减 少衬砌结构承受的荷载。

6应考虑运行期内水外渗或其他原因使土的含水量增加而 导致的土压力增大。

7.1.3土洞衬砌计算应符合下列

1喷射混凝土或锚喷与钢筋混凝土组合衬砌计算时，钢筋 混凝土衬砌可按承载结构设计，可采用结构力学方法计算；锚喷 支护可采用GB50086给出的方法或有限元法估算，并结合工程 类比和施工监测成果进行修正。 2喷射混凝土或锚喷衬砌时，周边允许相对收敛值及顶拱 下沉充许值，应根据地下水分布、土质条件和施工监测成果，经 结构分析确定。无实测资料时可按SL377的规定执行。 3钢筋混凝土衬砌计算时，可不计土体的联合作用，内水 压力由钢筋混凝土衬砌承担

7.2土洞衬砌分缝及防渗止水

7.2.1土洞宜沿洞线每隔6~12m设一道环向变形缝，底拱和 边、顶拱的环向缝不得错开。变形缝应采取可靠的防渗止水 措施。 7.2.2衬砌的纵向施工缝应进行凿毛处理，并设止水。应采用 先衬砌底拱，后衬砌边、顶拱的施工顺序，不应设置反缝。 7.2.3土洞纵向施工缝与环向变形缝的止水应做成可靠的封 团式。

支护与衬砌之间或衬砌结构内设置整体密封式柔性止水，衬砌结 构的混凝土抗渗等级不宜低于W8。湿陷性黄土洞段与岩洞交界 时，设柔性止水的土洞段除伸入岩洞的长度应符合7.1.1条的规 定外，尚应在交界段设阻水防渗惟幕。 7.2.5±洞衬砌分缝应满足9.7节的要求

8.0.1不良地质洞段应包括下列情况

0.1不良地质洞段应包括下列情况： 与较大地质构造交叉，需采取特殊施工、支护措施才能 保证围岩稳定的洞段； 位于高压力地下水或地表水强补给区，可能出现较大涌 水的洞段； 高地应力区、可能出现岩爆的洞段： 有害气体、放射性元素赋存区的洞段； 岩溶洞穴发育区或地下暗河的洞段： 软弱岩层、膨胀性岩层、土层、沙层、流沙层、滑坡堆 积层的洞段； 渗流作用下易于侵蚀、渗透变形（失稳）的洞段； 高地温的洞段。

保证围岩稳定的洞段； 位于高压力地下水或地表水强补给区，可能出现较大涌 水的洞段； 高地应力区、可能出现岩爆的洞段： 一有害气体、放射性元素赋存区的洞段； 一 岩溶洞穴发育区或地下暗河的洞段： 软弱岩层、膨胀性岩层、土层、沙层、流沙层、滑坡堆 积层的洞段； 一渗流作用下易于侵蚀、渗透变形（失稳）的洞段； 一高地温的洞段。 8.0.2不良地质洞段的支护设计应符合下列规定： 1应根据地质预报（预测）或超前勘探成果，通过工程类 比和必要的计算分析，进行支护方案或开挖前的围岩加固设计。 可能出现意外情况时，还应提出应急方案设计。 2应根据施工过程中揭露出的地质情况和现场安全监测、 测验（试验）数据，及时确认、调整、修改支护参数或变更支护 方案。 3应及时分析初期支护的效果，根据围岩稳定情况，研究 加强支护或多次支护的必要性，以及衬砌施工的适宜时机。 4锚喷支护设计应符合SL377的规定，其他支护型式的结 构计算可采用结构力学方法。

8.0.2不良地质洞段的支护设计应符合下列规定：

1应根据地质预报（预测）或超前勘探成果，通过工程类 比和必要的计算分析，进行支护方案或开挖前的围岩加固设计。 可能出现意外情况时，还应提出应急方案设计。 2应根据施工过程中揭露出的地质情况和现场安全监测 测验（试验）数据，及时确认、调整、修改支护参数或变更支护 方案。 3应及时分析初期支护的效果，根据围岩稳定情况，研究 加强支护或多次支护的必要性，以及衬砌施工的适宜时机。 4锚喷支护设计应符合SL377的规定，其他支护型式的结 构计筒可平用结构力学方注

8.0.3不良地质洞段的衬砌设计应符合下列规定：

1应根据地质条件、衬砌前所采取的各种处理措施的效果 围岩变形（位移）的稳定情况，通过工程类比和必要的计算分

析，确定衬砌结构可能承担的外荷载。 2应通过必要的物理力学指标测验和工程类比，确定设计 所采用的围岩物理力学指标。 3应根据地质条件和施工条件，经技术经济比较选择有利 于结构受力和围岩稳定的隧洞横断面形状和衬砌结构型式。 4不良地质洞段的衬砌结构计算，不考虑围岩弹性抗力时 可采用结构力学方法；考虑围岩弹性抗力时，应按9.3.3条的规 定执行，并通过工程类比确定

析，确定衬砌结构可能承担的外荷载。 2应通过必要的物理力学指标测验和工程类比，确定设计 所采用的围岩物理力学指标。 3应根据地质条件和施工条件，经技术经济比较选择有利 于结构受力和围岩稳定的隧洞横断面形状和衬砌结构型式。 4不良地质洞段的衬砌结构计算，不考虑围岩弹性抗力时 可采用结构力学方法；考虑围岩弹性抗力时，应按9.3.3条的规 定执行，并通过工程类比确定。 8.0.4可能出现围岩塌失稳的不良地质洞段，应按新奥法进 行施工，并应符合下列规定： 1宜进行专门的施工组织设计。 2宜提出明确的施工技术要求，包括爆破参数、进尺、程 序、变形监测、现场测验、支护工艺等。 3宜做好地下水的引排设计。 4应根据信息反馈及时判定围岩的稳定情况，确定应采取 的后续施工措施。 8.0.5有较大涌水的不良地质洞段，应根据地质情况、涌水来 源、涌水量大小及对环境的影响，按截断水源、引排涌水、降低 围岩透水性的原则，进行防止或控制涌水造成围岩失稳的工程措 施设计。 8.0.6高地应力区出现岩爆的不良地质洞段，应根据地应力的 大小、方向，围岩的结构、岩性，岩爆发生的频度、强度和范 围，研究洞段的走向、断面形状、开挖程序、支护方式、预释围 岩应力等，并密切监测支护效果。衬砌施工应在围岩变形（位 移）基本稳定后进行。 8.0.7通过有害气体赋存区的洞段，宜根据有害气体的来源、 分布、连通情况，研究隔离、封闭、引排等措施，控制和减少有 害气体的影响。较长或浓度超标的隧洞可设专门的通风、换气设 施。有害气体赋存区不宜用锚喷结构做永久衬砌结构。 0。一漏过出流地反的隧洞成相据济洞倍署公东大小

8.0.4可能出现围岩塌失稳的不良地质洞段，应按新奥法进

8.0.4可能出现围岩塌失稳的不良地质洞段，应按新

行施工，并应符合下列规定： 1宜进行专门的施工组织设计。 2宜提出明确的施工技术要求，包括爆破参数、进尺、程 序、变形监测、现场测验、支护工艺等。 3宜做好地下水的引排设计。 4应根据信息反馈及时判定围岩的稳定情况，确定应采取 的后续施工措施。

8.0.5有较大涌水的不良地质洞段，应根据地质情况、浦水来 源、涌水量大小及对环境的影响，按截断水源、引排涌水、降低 围岩透水性的原则，进行防止或控制涌水造成围岩失稳的工程措 施设计。

8.0.6高地应力区出现岩爆的不良地质洞段，应根据地

大小、方向，围岩的结构、岩性，岩爆发生的频度、强度和范 围，研究洞段的走向、断面形状、开挖程序，支护方式、预释围 岩应力等，并密切监测支护效果。衬砌施工应在围岩变形（位 移）基本稳定后进行。

8.0.7通过有害气体赋存区的洞段，宜根据有害气体的来源、 分布、连通情况，研究隔离、封闭、引排等措施，控制和减少有 害气体的影响。较长或浓度超标的隧洞可设专门的通风、换气设 施。有害气体赋存区不宜用锚喷结构做永久衬砌结构。 。。漏过出法地反的隧洞度相捉济洞署分布大小

溶洞充填状况，围岩（岩壁）的稳定状况及水量，采取下列处理 措施： 1岩壁的渗水滴水，溶洞中的流水（暗河），充填物中的地 下水，宜根据水量、类型和来源，采取排、截、堵、防相结合， 以排为主的综合处理措施。 2规模较小或未与隧洞连通的较小溶洞，可来取回填混凝 土、回填灌浆、固结灌浆等处理措施。 3规模较大、充填物多、水量大的溶洞，可根据溶洞的位 置和分布，采取设隔离体、设支撑结构跨越、设专门基础、局部 改线等处理措施。 8.0.9软弱岩层、膨胀岩层的洞段，应根据地质勘探和试验成 果，对软弱岩的应力、应变关系，以及膨胀岩的膨胀率和膨胀压 力进行研究，通过工程类比和必要的计算分析，选择合适的支护 措施、封闭断面方式和封闭时间，以及适宜的衬砌结构、衬砌 时间。 8.0.10渗流作用下易于侵蚀、渗透变形（失稳）的较大断层、 卸荷带、破碎带、节理（裂隙）密集带等不良地质洞段，应加强 衬砌的防渗、止水措施，必要时进行专门设计。 8.0.11不良地质洞段的灌浆、防排水、施工缝和结构缝止水、 安全监测等设计，应根据地质条件和衬砌型式确定

9.1.1隧洞支护应保持围岩稳定或提供必要的围岩稳定时间。

加固围岩，与围岩和支护联合承担荷载； 一平整围岩表面； 一提高围岩防渗能力； 一防止水流冲刷围岩； 一一防止温度、湿度、大气等因素对围岩的不利影响。 9.1.3# 隧洞支护和衬码设计应充分发挥围岩的自稳能力和承载 能力。 9.1.4支护型式包括锚杆、锚喷、钢拱架、钢筋网喷混凝土、 钢筋混凝土等，具体支护型式应根据工程地质、水文地质、断面 尺寸、施工方法等，通过分析计算或工程类比确定。 9.1.5隧洞衬砌型式应综合考虑断面形状和尺寸、内水压力、 运行条件、地质条件、防渗要求、支护效果、衬砌要求、施工方 法等因素，经过技术经济比较确定。 9.1.6隧洞衬砌包括锚喷衬砌、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌 和预应力混凝土衬砌（机械式或灌浆式）等型式。 9.1.7隧洞衬砌除满足结构稳定外，还应满足防渗要求。有 严格防渗要求或围岩抗渗能力差而导致内水外渗后果严重的， 应采用有效的防渗措施，必要时采用预应力混凝土衬砌或钢板 衬砌。

9.1.8水工隧洞混凝土衬砌结构应采用极限状态设计

规定的材料强度和荷载取值条件下，采用在多系数分析基础上 以安全系数表达的方式进行设计，并应符合SL191的相关 规定。

9.2.1作用在衬砌上的荷载种类见表 9.2. 1,

表9.2.1荷载种类及内容

9.2.2承载能力极限状态设计应按基本荷载组合和偶然荷载

合进行，荷载组合应符合下列规定： 1基本荷载组合应为永久荷载效应与可变荷载效应的组合 2偶然荷载组合应为永久、可变荷载效应与一种偶然荷 效应的组合。 9.2.3正常使用极限状态验算应按永久荷载与可变荷载标准值

1基本荷载组合应为永久荷载效应与可变荷载效应的组合。 2偶然荷载组合应为永久、可变荷载效应与一种偶然荷载 效应的组合。 9.2.3正常使用极限状态验算应按永久荷载与可变荷载标准值 的荷载效应组合进行。 9.2.4围岩作用在衬砌上的荷载，应根据围岩条件、横断面形 状和尺寸、施工方法以及支护效果确定，并应符合下列规定： 1自稳条件好，开挖后变形很快稳定的围岩，可不计围岩 压力。 2洞室在开挖过程中采取支护措施，使围岩处于基本稳定 或已稳定情况下，围岩压力取值可适当减小。 3不能形成稳定拱的浅理埋隧洞，宜按洞室顶拱的上覆岩体 重力作用计算围岩压力，再根据施工所采取的支护措施予以 修正。 4块状、中厚层至厚层状结构的围岩，可根据围岩中不稳 定块体的重力作用确定围岩压力。 5薄层状及碎裂散体结构的围岩，作用在衬砌上的围岩压

g=(0.2~0.3)r6 gh =(0. 05 ~ 0. 10)rh

式中q 垂直均布围岩压力，kN/m； qh 水平均布围岩压力，kN/m； 岩体容重，kN/m； 隧洞开挖宽度，m； h一隧洞开挖高度，m。 6采用掘进机开挖的洞室，根据围岩条件，围岩压力取值 可适当减小。 7具有流变或膨胀等特殊性质的围岩，对衬砌结构可能产 生变形压力时，应进行专门研究

9.3混凝土和钢筋混凝土衬研

9.3混凝土和钢筋混凝土衬石

9.3.1混凝土和钢筋混凝土衬砌厚度应根据强度、抗渗和构造 等要求，结合施工方法分析确定，并应满足下列规定： 1单层钢筋混凝土衬砌厚度不宜小于0.3m，双层钢筋混 凝土衬砌厚度不宜小于0.4m。 2混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度、抗渗、抗冻应符合SL 191的规定，抗磨和抗侵蚀等指标可根据DL/T5207选取。 3仅对平整围岩表面设置的混凝土衬，可不提抗渗要求

9.3.2混凝土和钢筋混凝土衬砌应进行承载能力极限状杰计算

并按其功能、抗渗要求、耐久性要求以及围岩的抗渗能力确定是 否进行正常使用极限状态验算。正常使用极限状态验算时，裂缝 宽度可按附录D进行计算，最大裂缝宽度允许值应符合SL191 的相关规定。

9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条 件和施工方法及程序等，选取合适的计算方法，并应符合下列 规定：

9.3.3隧洞衬砌结构计算可根据衬砌型式、荷载特点、围岩条

1高压隧洞或重要的水工隧洞，宜采用有限元法计算。 2在围岩相对均质，且岩体覆盖厚度满足4.1.4条2款、3 款、4款规定的有压圆形隧洞，可采用弹性力学解析方法计算， 计算中应考虑围岩的弹性抗力。当隧洞周边围岩厚度小于3倍开 挖直径时，其抗力应经论证确定。 3无压圆形隧洞及其他断面形式的隧洞宜按边值数值解法 计算。 4平行布置的多条隧洞，应考虑各隧洞间的相互影响，可 采用有限元方法计算。 5隧洞断面尺寸较大以及内外水头较高时，经论证可按透 水衬砌进行计算。

9.3.4装配式混凝土衬砌的结构计算，宜采用修正惯用法、等

效刚度圆环模型、衬砌边值法、有限元等计算方法，并应考虑预 制块间的拼装缝型式和连接型式。

9.3.5衬砌承受不对称荷载时，可根据地形、地质条件，进行 专门计算。

9.4预应力混凝土衬砌

9.4.1对防渗要求较高或上覆岩体不满足水力劈裂要求的有压 隧洞，可采用预应力混凝士衬砌。

9.4.2衬砌中的预应力施加方式可分为灌浆式和机械式。预应

用于各种围岩条件，灌浆式可用于岩性较坚硬或经过处理能承受 预应力灌浆压力的围岩。

9.4.3预应力衬砌应采用圆形断面，衬砌结构应符合下列要求

1在内水压力、预应力与其他荷载组合作用下，衬砌中的 拉应力应小于混凝土的允许拉应力。 2无内水压力作用时，在预应力与其他荷载组合作用下， 衬砌中的压应力应小于混凝土的允许压应力。 3衬砌厚度应通过不同工况的荷载组合计算确定，机械式 不宜小于0.6m，灌浆式不宜小于0.3m。 9.4.4预应力混凝土衬砌的混凝土、钢筋（锚束）的材料性能 设计指标、预应力衬砌结构的强度安全系数及钢索应力损失计算 应按SL191的规定采用。 9.4.5预应力混凝土衬砌应进行承载能力极限状态计算及正常 使用极限状态的验算。 9.4.6预应力混凝土衬砌的相关参数及施工工艺应通过试验 确定。 9.4.7预应力衬砌隧洞宜采用光面爆破。当开挖断面有较大超 挖时，宜先进行回填修复。 9.4.8机械式分有黏结后张预应力和无黏结后张预应力，设计 时宜优先选用无黏结后张预应力。 9.4.9机械式后张预应力钢筋（锚束）宜布置在衬砌外缘，间 距由计算决定，不宜大于0.5m，并应采取措施减小锚索与孔道 间的摩阻系数。锚具位置宜错开布置。 9.4.10机械式预应力混凝土衬砌，灌浆应遵循下列规定： 1应对衬砌与围岩间进行全断面接触灌浆。 2有黏结后张式预应力衬砌，锚索张拉完毕应及时进行孔

9.4.9机械式后张预应力钢筋（锚束）宜布置在衬砌外缘，间 距由计算决定，不宜大于0.5m，并应采取措施减小锚索与孔道 间的摩阻系数。锚具位置宜错开布置。

9.4.10机械式预应力混凝土衬砌，灌浆应遵循下列规定：

1应对衬砌与围岩间进行全断面接触灌浆。 2有黏结后张式预应力衬砌，锚索张拉完毕应及时进行孔 道灌浆和张拉槽回填。 9.4.11灌浆式预应力混凝土衬砌，灌浆参数应根据设计要求通 过现场试验确定，灌浆程序宜按下列顺序进行：

过现场试验确定，灌浆程序宜按下列顺序进行：

2围岩与衬砌间灌注高压水，直至两者完全脱开。 3围岩与衬砌间高压灌浆。

9.5不衬砌与锚喷衬砌隧洞

9.5.1选择不衬砌或锚喷衬砌的水工隧洞，除满足围岩稳

.5.1选择不衬橱或锚喷衬砌的水工隧洞，除满足围岩稳定外， 还应符合下列条件之一： 一不发生内水外渗。围岩经过处理基本不透水，或外水压 力高于内水压力； 内水外渗无不利影响。隧洞内水长期外渗不会危及岩体 和山坡稳定，也不会危及临近建筑物安全或造成环境 破坏。 9.5.2 当有下列情形之一时，不宜采用锚喷衬砌： 一长期大面积涌水河段： 一水体有严重腐蚀性的洞段； 一膨胀性地层的洞段； 一有特殊要求的洞段。 9.5.3锚喷衬砌的设计，前期设计阶段可根据工程地质条件、 隧洞尺寸、工程使用年限及洞室用途按SL377和GB50086的相 关规定，初步选择锚喷衬砌类型和参数。施工图设计阶段应根据 揭露的地质条件修正围岩类别，调整锚喷衬砌类型和参数。 9.5.4围岩整体稳定性的验算，宜采用有限元法、弹塑性数值 解法或近似解析法；可能局部失稳的围岩稳定验算，可采用块体 极限平衡法。 9.5.5不衬砌与锚喷衬砌隧洞的洞口段应采用加固措施，加固 段的长度宜满足下列要求： 1不宜小于洞脸后卸荷带、强风化带长度。 2不宜小于隧洞的2～3倍洞径（或洞宽）。 9.5.6不衬砌和锚喷衬砌隧洞的底部应采用现浇混凝土找平， 厚度不宜小于0.2m。 9.5.7水电站不衬和锚喷衬彻的输水隧洞应设置集渣坑，其

饮用水标准长期大面积涌水洞段； 水体有严重腐蚀性的洞段； 一膨胀性地层的洞段； 一有特殊要求的洞段。

9.5.3锚喷衬砌的设计，前期设计阶段可根据工程地质条件 隧洞尺寸、工程使用年限及洞室用途按SL377和GB50086的 关规定，初步选择锚喷衬砌类型和参数。施工图设计阶段应根打 揭露的地质条件修正围岩类别，调整锚喷衬砌类型和参数，

9.5.4围岩整体稳定性的验算，宜采用有限元法、弹塑性数 解法或近似解析法；可能局部失稳的围岩稳定验算，可采用块 极限平衡法。

1不宜小于洞脸后卸荷带、强风化带长度。 2不宜小于隧洞的23倍洞径（或洞宽）。 9.5.6不衬砌和锚喷衬砌隧洞的底部应采用现浇混凝土找平 厚度不宜小于0.2m。

位置、容积和数自，可根据洞段的围岩情况、长度、水力学条 件，清渣频度及方式等综合考虑确定，并应符合下列要求： 1宜减小隧洞横断面和集渣坑内的水流扰动。 2集坑内宜设置防止砂、石在坑内做纵向运动的工程措施。 3对于重要的工程，宜对集渣坑进行模型试验。 4集渣坑布置应考检修通行要求。 9.5.8锚喷衬砌宜紧跟开挖面，喷层表面平均起伏差不宜大 于0.15m。 9.5.9锚喷衬砌隧洞的允许流速不宜大于8m/s；临时过水隧洞 允许流速不宜超过12m/s。 9.5.10喷混凝土的强度等级不应低于C20。喷层与围岩的黏结 强度：I类、I类围岩不宜低于1.oMPa；Ⅲ类围岩不宜低 于0.8MPa。 9.5.11开挖产生较大塑性变形的围岩及高地应力区易产生岩爆 的围岩，锚喷衬砌宜采用钢纤维或合成纤维喷射混凝土衬砌。钢 纤维喷射混凝土表面应再喷射一层普通混凝土或水泥砂浆，喷射 普通混凝土厚度不宜小于30mm，喷射水泥砂浆厚度不宜小于 10mm，其强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土。钢纤维喷射混 凝土应符合SL377和GB50086的规定，合成纤维喷射混凝土 应符合GB/T21120的规定。 9.5.12采用锚杆（锚束）加固围岩时，其承载能力应按SL377 的规定计算。锚杆（锚束）的布置方向应有利于锚杆的受力，锚 杆（锚束）应深人稳定的围岩内，并应有足够的锚固长度。 9.5.13整体稳定性较差的围岩宜采用系统锚杆（锚束），其布 置宜符合下列规定： 1在横断面上宜垂直于主结构面布置，当主结构面不明显 时，可与洞周边轮廓线垂直。 2在围岩表面上宜布设成梅花形、菱形、矩形或方形。 3锚杆的间距不宜大于其长度的1/2，1V类、V类围岩中 的锚杆间距宜为0.5~1.0m，并不得大于1.5m

9.5.14锚喷挂网衬砌应符合下列规定：

1钢筋网的纵、环向钢筋直径宜为6～12mm，间距宜为 0.15~0.3m。 2钢筋网宜与锚杆焊接固定。 3钢筋网的交叉点应连接牢固，宜采用隔点焊接，隔点 绑扎。 4保护层厚度不宜小于50mm。

金融标准9.6钢筋混凝土岔洞设计

9.6.1钢筋混凝土岔洞宜设置在1类、Ⅱ类岩体中，并应满足 4.1.4条的规定。Ⅲ类围岩地段经论证后可布置钢筋混凝土岔 洞。IV类、V类围岩地段不得布置钢筋混凝土岔洞。 9.6.2钢筋混凝土岔洞及前后一定范围的洞段，应满足最小覆 盖厚度、水力劈裂、渗透稳定的要求，必要时应进行现场地应力 及围岩物理力学测验。 9.6.3钢筋混凝土岔洞的分岔型式、体型、尺寸应综合考虑工 程布置、运行要求、水力学条件、施工方法等因素确定。分岔角 宜为45°～60°，岔洞体型应平顺过渡，宜进行修圆，不宜折线