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DOI编码：10.13646/j.cnki.42-1395/u.2025.18.055

小石门大直径竖井开挖支护方案结构计算分析

王轶

（中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京100024）

摘要：为了定量研究小石门大直径竖井在施工过程中的支护稳定性态，采用SAP2000软件建立了小石门大直径

竖井结构计算模型，重点开展了小石门竖井后期施工过程中围岩及支护结构稳定性的影响研究，计算结果表明：（1）

设计方案中强风化砂岩层、弱风化砂岩层和弱风化泥岩层锚杆最大抗拔力均小于锚杆极限抗拔强度标准值

196.24kN，满足拉拔力要求；（2）结合支护结构横断面弯矩、建立和轴力计算结果，确定配筋方案为2E32可满

足要求。相关研究成果有利于合理评价竖井在后期施工过程中的结构稳定性态，达到保障竖井建设过程的工程安全

的目的。

关键词：大直径竖井；SAP2000；结构计算；弯矩

中图分类号：TD262文献标识码：A文章编号：1006-7973（2025）18-0152-03

一、引言1．地形地貌

重庆市长寿区小石门长江水源工程项目主要由小石门取小石门取水泵站场地属于河流侵蚀斜坡地貌单元，地处

水泵站、输水管线、凉风垭高位水池、丰胜调蓄水库、明桃长江左岸斜坡，岸坡整体呈较规则直线形，场地高程范围

水厂、配水管线、桃兴路配水加压泵站、应急水源工程组成。145.0~273.50m，坡度5°~46°，局部为陡坎。工程区地

其中，小石门长江水源工程中涉及的小石门大直径竖井最大貌由南向北从南倾斜坡~东倾缓倾~南倾斜坡过渡，场地北侧

直径超30m、开挖深度85m，为中国目前的第一“深大”斜坡顶部为废弃采石厂，中部为耕地，南侧斜坡为长江北岸

竖井，缺乏类似工程的施工经验可以借鉴[1-3]。坡。拟建泵房位于场地中部向东缓斜的耕地区域内，分布高

经前期地质勘查，小石门泵站竖井穿越的主要地层自上程范围220.0~233.0m，高差13.0m，坡度7°~15°，局

而下主要为填土、粉质粘土、强风化~微风化砂岩，存在泥岩部20°。

与砂岩的互层，围岩级别为Ⅲ~Ⅳ级。加之，本水源工程单泵取水竖井平面位置位于泵房内，取水管由竖井底部向南

3东延伸至长江内，管段起点连接取水头部，取水管地表为长

电机功率高达8,000kW，流量1万m/h，最高扬程218m，

地质条件较为复杂，设计和施工难度较大。因此，在建设前江河漫滩及河床构成的斜坡，斜坡坡度13°~60°，水下坡

期有必要对竖井后期施工过程的围岩及支护结构稳定性的影脚处高程约140.0~149.0m。长江在该处岸线相对稳定，河

响进行系统研究，重点分析竖井地层和井壁的应力应变特性，漫滩及河流深槽变化小，岸坡主要由砂岩组成，岸坡稳定性

合理评价竖井在后期施工过程中的结构稳定性态，达到保障较好，泵站场地现状见图1。

泵站建设过程的工程安全的目的。

二、工程概况

重庆市长寿区小石门长江水源工程位于长寿区境内，主

要解决当地供水问题。小石门取水泵站位于长江上游晏家街

道小石门凹岸处，拟采用圆形沉井泵房提水，工程周边为荒

地、周边较为空旷，无控制性建筑物。取水泵站拟采用圆形

竖井的型式，竖井二衬内径30m、深约85m，拟采用倒挂

井壁法施工。采用复合式衬砌结构，其中初期支护采用厚度

0.4m的钢筋格栅，二衬侧壁采用壁厚0.8~1.2m厚的钢筋