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刚入行那几年，我对"水工隧道的支护与衬砌型式"这个问题的理解，一度停留在课本那几行字：围岩好的喷锚，围岩差的钢筋混凝土，压力高的上钢衬。真正进了现场才发现，这个判断链条短得离谱——同样是Ⅲ类围岩、同样六米直径的洞子，一条引水发电洞和一条导流洞，衬砌型式可能完全不同；同样是高压段，一条洞子做透水衬砌省了几千万，另一条洞子因为山顶上有村子，只能老老实实上钢衬。水工隧道的支护与衬砌选型，从来不是"照着围岩类别查表"这么简单的事，它是一道被内水压力、外水压力、防渗要求、检修条件、施工工期、造价六只手同时拉扯的多元方程。

这篇东西我想把水工隧道里常见的支护型式和衬砌型式完整捋一遍，包括每一种做法为什么存在、什么条件下用它、用它要付什么代价，以及我在几个模拟项目里踩过的具体坑。内容偏向理论与选型逻辑，但会尽量落到参数和做法上，不管你是刚接触水工隧洞设计的新人，还是做过几条洞子想回头梳理一下知识体系的老手，应该都能捞到点东西。

1. 水工隧洞的衬砌要同时应付三件互相打架的事

在展开型式之前，必须先把水工隧洞和交通隧道的差异讲透，否则后面的选型逻辑全部悬空。公路隧道衬砌主要扛围岩压力，做好防水就基本交差；水工隧洞的衬砌是过水结构的一部分，它同时是受力构件、防渗构件和过流面。这三重身份带来的矛盾，恰恰是各种衬砌型式存在的根本理由。

1.1 第一件事：内水压力要往哪里去

引水发电洞、抽水蓄能电站的引水洞、压力管道前的平洞段，内水压力动辄几十米到几百米水头。这股压力必须有个去处，要么由衬砌和围岩共同承担，要么由衬砌单独承担，要么由钢衬单独承担。选哪条路，直接决定了衬砌是钢筋混凝土还是钢板。

这里有个关键概念叫透水衬砌和不透水衬砌。透水衬砌的思路是：允许内水通过衬砌裂缝渗到围岩里去，围岩本身是天然的承载体和密封体，衬砌只负责把裂缝宽度控制在允许范围内，防止钢筋锈蚀和渗漏量过大。不透水衬砌的思路正好相反：衬砌自己把水完全挡住，内压全部由衬砌（或钢衬）承受。前者省钱但依赖围岩，后者可靠但贵。

我在一个模拟的抽水蓄能项目里见过两种做法并存的场面：同一条引水洞，前段围岩完整、埋深两百多米，做的透水衬砌，配筋率不到 0.4%；后段穿过一条断层破碎带，埋深只有四十米，直接改成钢衬加混凝土包裹。同一条洞子、同一个水头，因为地质条件变了，型式跟着变，这在水工隧洞里非常正常。

1.2 第二件事：外水压力会倒着来

这是水工隧洞最容易被新手忽略的一环。洞子放空检修的时候，内水压力消失，周围地下水反过来往洞里压，这就是外水压力。地下水位越高、围岩越不透水，外水压力越大，衬砌就从"内压构件"变成"外压构件"，受力方向完全反转。

很多衬砌开裂、压屈的事故就出在这个工况上。所以水工隧洞的衬砌设计里，外水压力折减系数 β 是个绕不开的参数，取值从 0.1 到 1.0 都有，取决于围岩透水性、排水措施是否有效、衬砌与围岩的接触状态。围岩越完整、排水越通畅，β 取得越小；反之，如果洞子穿过饱水的软土层或者岩溶发育区，β 接近 1.0，衬砌厚度和配筋可能被外压工况控制，而不是内压工况。

提示：做方案比较时，别只算内压工况。我在一个模拟的尾水洞项目里见过，内压工况算下来 40cm 厚素混凝土就够，加上外压工况复核之后变成 60cm 厚钢筋混凝土，造价差了一倍。这个反转如果到施工图阶段才发现，前面的估算全部作废。

1.3 第三件事：过流面要扛住冲刷和磨蚀

泄洪洞、排沙洞这类洞子，高速水流带着泥沙和推移质，对过流面的磨蚀非常厉害。混凝土强度不够、骨料不耐磨，几年下来底板就能被磨出坑。这时候衬砌型式的选择就多了一个维度：不只是受力够不够，还得看材料扛不扛磨。

常见的处理办法是提高表层混凝土强度等级、掺硅粉或粉煤灰改善密实度、局部采用铸石或钢纤维混凝土护面。有些高速泄洪洞在反弧段和底板直接做钢板护面或者高强度混凝土加厚，这些做法已经超出了"受力衬砌"的范畴，属于功能性增强。

这三件事摆在一起，你会发现它们经常互相冲突：要防渗就得厚、就得配筋，但厚衬砌自重增加、外压工况更不利；要做透水衬砌省钱，但冲刷严重的洞子又不允许混凝土开裂。选型的过程，本质上是找那个各项要求都能勉强接受的平衡点。

2. 支护型式的谱系：从"让围岩自己扛"到"帮围岩扛"

支护和衬砌是两个阶段、两套逻辑。支护是施工期和运行初期维持围岩稳定的手段，衬砌是永久过水结构。现代水工隧洞的主流理念是"新奥法"那一套：围岩是主要的承载结构，支护的作用是帮助围岩形成承载环，而不是替代围岩去扛。这个理念听着简单，落地时的分寸把握才是真功夫。

2.1 锚喷支护：水工隧洞里性价比最高的第一道防线

锚喷支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网三者的组合，也是目前水工隧洞初期支护的绝对主力。它的逻辑是：锚杆把松动区的岩体锚固到深部稳定岩体上，喷射混凝土封闭岩面防止风化掉块，钢筋网把局部掉块兜住并让喷层受力均匀。

参数上有一套比较通行的经验区间：

水工隧洞里锚喷支护有个特殊用法，叫喷锚衬砌——不设混凝土衬砌，直接把喷锚层当作永久过水结构。这种做法在围岩好、水头低的导流洞、尾水洞、施工支洞里非常普遍，挪威那边用得尤其多。它的优势是造价低、工期短、过流糙率也不算太差（喷射混凝土的曼宁糙率大概 0.025~0.030，比抹面混凝土略高），缺点是抗渗性差、表面不平整、后期修补麻烦。

我在一个模拟的导流洞项目里用过喷锚衬砌，洞径 8m，Ⅲ类围岩为主，喷层厚 12cm 加系统锚杆。运行两个汛期之后检查，局部有几处喷层剥落，原因是施工时受喷面有渗水，喷层和岩面粘结不好。这个教训很直接：喷锚衬砌的成败八成取决于基面处理，渗水点必须先引排再喷射，否则做得再厚也是空鼓。

2.2 钢拱架与格栅：给软岩留一口气

围岩一旦进入Ⅳ类以下，或者遇到断层破碎带、软弱夹层、膨胀岩，单靠锚喷很难在短时间内形成稳定的承载环，这时候就要上钢拱架或者格栅拱架。钢拱架的作用不是"承重墙"，而是立即提供支护阻力，把围岩的变形速率压下来，给喷层和锚杆争取形成承载环的时间。

常用的型钢拱架是 I14 到 I20 的工字钢，间距 0.5~1.0m，拱架之间用纵向连接筋连成整体，背后必须用喷射混凝土填实，不允许有空隙。格栅拱架用钢筋焊成，重量轻、和喷层粘结好，但刚度不如型钢，适合变形量中等的场合。

这里有个我在现场反复强调的细节：钢拱架背后不填实，等于没做。拱架和岩面之间有空洞，围岩一变形，拱架就直接被压弯或者扭曲，起不到支护作用。规范要求拱脚必须落在稳固的基础上，必要时设锁脚锚杆，这个要求在实际施工里被忽略的比例相当高。我在一个模拟的软岩洞段见过，拱架架好之后没及时喷混凝土，赶上一次小规模塌方，拱架整体变形报废，返工重做花了半个月。

2.3 超前支护：在掌子面前面先把路铺好

掌子面还没开挖，就先在拱顶上方打一排构件，把前方要挖的那段围岩预先加固或者支撑住，这就是超前支护。水工隧洞里常见三种：超前锚杆、超前小导管、管棚。

超前锚杆适合围岩自稳性尚可、只是局部会掉块的场合，长度一般 3~5m，外插角 10~15 度，环向间距 0.3~0.5m。超前小导管是带孔的钢管，打进去之后注浆，浆液从孔里渗出去固结周围岩体，长度 3~6m，常用于砂层、碎石层。管棚就是大直径钢管（φ89~φ159），长度可以做到 10~30m，刚度大，用于洞口段、断层带、下穿重要构筑物的场合。

超前支护的核心参数是搭接长度。每一循环的超前支护必须和上一循环有足够的搭接，一般不小于 1.5m，否则两循环之间会出现一个没有加固的空档，塌方往往就出在这个空档里。

我记得在一个模拟的洞口段施工方案评审上，有人把管棚长度定成 12m、循环进尺定成 10m，搭接只剩 2m，看着够，但实际钻孔会有偏斜，末端可能只有 1m 搭接，风险很大。后来改成长度 18m、进尺 10m，搭接 8m，安全余量就出来了。这种参数不是越大越好，而是要考虑钻孔偏斜和施工误差，留足冗余。

3. 衬砌型式：五种主流做法各自的适用范围和代价

支护解决的是施工期稳定，衬砌解决的是永久运行。水工隧洞的衬砌型式比支护型式花样更多，因为要兼顾受力、防渗、过流、检修四重需求。我把主流做法归成五类，从最省的到最贵的排一遍。

3.1 不衬砌与喷锚衬砌：被低估的选项

完全不衬砌的洞子在完整坚硬的岩体里是存在的，比如一些导流洞、施工支洞、排水洞，围岩是完整的砂岩或者花岗岩，不衬砌也能长期稳定。但严格意义上的"不衬砌"，要求围岩本身不透水、抗冲刷、不掉块，条件其实很苛刻。

更常见的是喷锚衬砌，前面提过。它介于"不衬砌"和"混凝土衬砌"之间，用喷层代替模筑混凝土。造价大概是钢筋混凝土衬砌的三到五成，工期能省一大截。适用条件是：围岩 Ⅰ~Ⅲ 类、内水压力不高（一般 30m 水头以下）、对渗漏量没有严格要求、过流速度不高（避免冲刷喷层）。

代价也得说清楚：喷层厚度不均匀，糙率偏大，水头损失会增加；喷层本身有细微裂缝，长期渗水会让钢筋网锈蚀（如果配了网）；后期维护不方便，洞内检查发现剥落要搭架子修补。我在一个模拟的尾水洞项目里算过账，喷锚衬砌比钢筋混凝土衬砌省了约四成造价，但因为糙率增加导致的水头损失，折算成发电量损失，二十年内就把省下的钱吃掉了一多半。所以喷锚衬砌的经济性不能只算建安费，要把运行期的能量损失算进去，这一点在方案比较里经常被漏掉。

3.2 素混凝土衬砌：低压头、好围岩的省钱方案

素混凝土衬砌就是不放钢筋的模筑混凝土，厚度一般 30~50cm，靠混凝土自身的抗压和抗拉能力承担荷载。它的适用条件很明确：围岩 Ⅱ~Ⅲ 类、内水压力低（一般 20~30m 以下）、外水压力不大、洞径中等。

素混凝土的问题是抗拉能力弱，一旦内压或者外压产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，直接就裂穿，而且裂缝是贯穿性的，没有钢筋约束，裂缝宽度会持续发展。所以素混凝土衬砌的设计要点是控制拉应力不超限，或者干脆按限裂设计，允许开裂但控制裂缝宽度。

实际工程里，纯素混凝土衬砌现在用得越来越少，更多是"构造配筋"——按素混凝土的厚度设计，但放一层构造钢筋网（φ12~φ16 @200），成本增加不多，抗裂性能提升明显。我在一个模拟的灌溉隧洞项目里就这么处理过，业主一开始坚持素混凝土省钱，后来因为洞子要穿过一段地下水位较高的地段，加了单层构造钢筋，实际增加造价不到百分之八，但外压工况下的安全系数从 1.1 提到了 1.6。

3.3 钢筋混凝土衬砌：透水设计的核心载体

钢筋混凝土衬砌是水工隧洞里最主流的型式，厚度 40~80cm，单层或双层配筋，配筋率 0.3%~1.0%。它最大的价值在于：既能承压，又能限裂。混凝土开裂之后，钢筋接管拉力，把裂缝宽度控制在 0.2~0.3mm 以内，渗漏量可控，钢筋也不会快速锈蚀。

透水衬砌的设计逻辑就建立在这上面。设计时假定内水压力由衬砌和围岩共同承担，衬砌开裂后内水外渗，围岩承担一部分压力，同时渗水会抬高地下水位——这在设计里必须评估，如果洞顶覆盖层薄、上面有建筑物或者滑坡体，内水外渗可能引发次生灾害，那透水衬砌就不能用了。

配筋的细节值得多说两句。双层配筋的内外层钢筋作用不同：内层钢筋主要应付内压工况，外层钢筋主要应对外压工况和温度收缩。很多图纸上内外层配筋一样，其实不太经济。合理的做法是按两种工况分别计算，取包络。另外，钢筋保护层厚度在水工隧洞里一般取 5cm（过水面容许偏差），比一般的建筑构件厚，因为要考虑水流磨蚀和裂缝处的锈蚀风险。

止水是钢筋混凝土衬砌的另一个重头。环向施工缝、纵向施工缝、变形缝都要设止水，常用铜止水片（厚 1.0~1.2mm）或者橡胶止水带（宽 300~350mm）。我在一个模拟项目里见过施工缝止水带安装偏位的照片，止水带一半埋在先浇块里、一半悬空，后浇块浇筑时把它压弯了，这条缝基本等于没止水。这种问题在浇筑前的隐蔽验收里必须查，浇完就查不出来了。

3.4 复合式衬砌：把防水和受力拆开处理

复合式衬砌的思路是把"初期支护"和"二次衬砌"分开，中间夹一层防水层。初期支护（喷锚）负责施工期稳定和承担大部分围岩压力，二次衬砌（模筑混凝土）负责过流面、防渗和承担内水压力，中间的防水板（常用 1.0~1.5mm 厚的 HDPE 或 EVA 板）负责挡水。

这种型式在交通隧道里很普遍，在水工隧洞里主要用于外水压力大、对渗漏有要求的场合，比如地下厂房周围的排水洞、有环保要求的供水隧洞。它的优点是防渗效果好、二次衬砌受力明确；缺点是多了一道工序、造价高，而且防水板一旦破损，修补极其困难。

水工隧洞用复合式衬砌有个特殊问题：防水板把内水也挡住了。如果洞子有内水压力，防水板会鼓起来，二次衬砌要额外承担这部分压力，或者要在防水板和二次衬砌之间设排水通道把渗水引走。所以内压较高的引水洞一般不采用全封闭的复合式衬砌，而是用排水型复合衬砌或者干脆不用防水板。

3.5 钢衬与预应力衬砌：高压段的最后手段

水头超过 100m 的引水洞、抽水蓄能电站的高压管道段，钢筋混凝土衬砌的透水设计往往过不了关：要么围岩条件不允许内水外渗，要么裂缝宽度控制不住，要么覆盖层太薄怕抬动。这时候就得上钢衬或者预应力混凝土衬砌。

钢衬就是内嵌的钢管，壁厚由内压计算确定，常见 12~30mm，外侧设加劲环（间距 1.5~2.0m）增强抗外压屈曲能力，钢管和围岩之间用混凝土回填并做接触灌浆。钢衬的优点很直接：完全不透水、内压全部由钢管承担、过流面光滑糙率低（曼宁糙率 0.012 左右）。缺点是贵——钢材用量大、焊接质量要求高、施工周期长，而且钢管抗外压屈曲能力弱，放空检修时必须做好排水减压，否则外压能把钢管压扁。这类事故在行业里出过不止一次，都是放空时排水阀没开到位或者排水能力不足导致的。

预应力混凝土衬砌是另一条路：在混凝土衬砌外围设环向预应力钢绞线，张拉之后给衬砌施加预压应力，内水压力来了先抵消预压应力，混凝土就不容易开裂。这种做法在国内几个大型抽水蓄能项目里用过，造价介于钢筋混凝土衬砌和钢衬之间，技术难度主要在预应力张拉和灌浆的施工控制上。

还有一种中间路线是钢纤维混凝土衬砌或者复合衬砌（钢筋混凝土加局部钢衬），在高压段的部分区段用钢衬、其余用钢筋混凝土，把投资压在关键位置上。这种分段处理的思路在长引水洞项目里很常见，因为沿线的水头和地质条件本来就是渐变的。

4. 围岩类别和内水压力：两个坐标轴定型式

前面把型式铺开了，接下来的问题是怎么选。我的经验是把它简化成两个坐标轴：横轴是围岩类别，纵轴是内水压力（或者叫作用水头），在坐标平面上划出几个区域，每个区域对应一种推荐型式。这个简化当然粗糙，但作为方案初筛足够用。

4.1 围岩类别与厚度的经验对应

先看围岩这条轴。按现行的水工隧洞设计规范，围岩分 Ⅰ~Ⅴ 类（有的规范到 Ⅵ 类），对应的支护和衬砌厚度有个大致的经验区间。这张表我在多个项目里用过，作为初步估算的起点比较靠谱：

这张表只能当起点用。真正决定厚度的是计算：内压工况算一遍、外压工况算一遍、施工期工况算一遍，取包络。我见过不少项目直接照表取值，结果外压工况一复核就不够，返工加厚。表格的价值在于让你在方案阶段有个数量级的概念，不至于把 Ⅴ 类围岩的衬砌定成 30cm。

4.2 内水压力怎么决定"透水"还是"不透水"

内水压力这条轴，分界线大致在 60~100m 水头。低于这个区间，透水衬砌（钢筋混凝土限裂设计）基本能覆盖；高于这个区间，就要开始认真评估透水的可行性和风险。

评估的核心是三件事。第一是围岩的透水性和覆盖厚度：围岩完整、覆盖层厚（一般要求大于 1.5 倍内水压力水头），内水外渗不会造成地表抬动或者滑坡，透水衬砌才成立。第二是地下水位和环境要求：如果洞顶上方有饮用水源、温泉、湿地，内水外渗改变水文条件是不可接受的，只能做不透水衬砌。第三是渗漏量本身的经济性：渗漏意味着水量损失，对于高水头的引水洞，渗漏量乘以水头就是持续的功率损失，年头长了很可观。

我在一个模拟的高水头引水项目里做过这个比较：洞段水头 180m、围岩是Ⅱ类花岗岩、覆盖层 300m，透水衬砌方案的渗漏量估算在每秒 0.15 立方米左右，折算年电量损失约几百万度；钢衬方案一次投资多出约三成。两个方案做全生命周期比较，最后选了透水衬砌加局部固结灌浆，把渗漏量压到每秒 0.08 立方米以下。这个结论依赖于围岩条件好，如果换成Ⅳ类围岩，透水方案的渗漏量可能翻几倍，账就算不过来了。

4.3 外水压力这个容易被忽略的反向荷载

外水压力在选型里的作用，前面提过一次，这里展开说。外水压力的取值依赖两个东西：地下水位线和折减系数 β。地下水位线靠勘察阶段的水文地质资料确定，β 靠围岩透水性和排水措施确定。

排水措施对外水压力的影响极其显著。设了有效的排水系统（纵向盲沟、环向排水孔、排水暗管），衬砌背后的水压力能大幅降低，β 可以取到 0.2~0.4；完全不设排水、全靠衬砌挡水，β 接近 1.0。这就是为什么很多水工隧洞的衬砌背后要做排水——不是为了省材料，是为了把外压这个反向荷载卸掉。

但排水系统本身有风险：排水孔会随运行时间淤堵，淤堵之后外水压力回升，衬砌可能承受设计时没考虑到的荷载。所以规范一般要求排水系统可维护，或者在设计时留一定的安全余量。我在一个模拟项目里见过因为排水孔堵塞导致衬砌开裂的案例，检查时打开排水孔，水压很高，说明排水已经失效很久了。这类问题的预防办法是设可冲洗的排水管路，定期维护。

注意：外水压力折减系数的取值，别直接抄邻近项目的数字。围岩透水性差一点点、排水设计差一点点，β 就能差一倍。这个参数必须有本项目的勘察和排水设计支撑，抄来的数字迟早出事。

5. 施工顺序与节点细节：型式选对了但做废的常见情形

选型正确只是成功的一半。我在现场见过太多"型式选得挺好、施工做废了"的例子。水工隧洞的衬砌质量，八成死在这几个节点上：二次衬砌时机、施工缝止水、回填灌浆。

5.1 二次衬砌的施作时机

新奥法讲究"适时施作二次衬砌"。太早，围岩变形还没稳定，二次衬砌会被压裂；太晚，初期支护可能撑不住，或者围岩变形过大导致衬砌厚度不够。

判断时机靠监控量测：拱顶下沉和周边收敛的速率降到每天 0.1~0.2mm 以下，且变形累计量达到总变形量的 80%~90%，就可以施作二次衬砌。这个标准听着清楚，实际执行时经常被工期压得走样。我在一个模拟项目里见过，为了赶工期，变形速率还在每天 0.5mm 的时候就浇筑了二次衬砌，结果浇筑后一个月，衬砌上出现了三条环向裂缝，最大宽度 0.5mm，超过限值。

补救办法是在裂缝处做化学灌浆加表面封闭，但这只是治标。真正的教训是：二次衬砌的时机不能由工期定，得由量测数据定。如果工期实在紧，宁可加密初期支护、加快围岩稳定，也别提前浇筑二次衬砌。

5.2 施工缝、变形缝与止水

衬砌的缝是渗漏的高发部位。环向施工缝一般每 8~12m 设一道，纵向施工缝设在水位变动区以下或者底板与边墙的交界处，变形缝设在地质条件突变处、洞口段、衬砌型式变化处。

止水的做法有几种：铜止水片、橡胶止水带、遇水膨胀止水条、涂刷型防水涂料。铜止水片效果最好但贵，橡胶止水带性价比高但安装要求严，遇水膨胀止水条适合修补和辅助。实际工程里常见的是"橡胶止水带 + 施工缝面凿毛 + 界面剂"的组合。

安装质量是命门。止水带必须用钢筋卡子固定牢，浇筑时不能偏位、不能卷曲，两侧混凝土要振捣密实。我在一个模拟项目里数过一条 200m 长的洞子，环向缝 18 道，其中 5 道的止水带有不同程度偏位。这些缝在后来的压水检查里全部不合格，返工处理花了不少钱。止水带安装应该在浇筑前逐缝验收、拍照留档，这个管理动作比技术方案更重要。

5.3 回填灌浆与固结灌浆

衬砌混凝土和围岩之间不可避免地会有空隙，特别是顶拱部位，混凝土收缩和自重下沉会留下 5~20cm 的空腔。这个空腔不填实，衬砌受力不均匀，内压来了顶拱容易开裂，外压来了又容易局部压屈。所以顶拱必须做回填灌浆。

回填灌浆的参数：压力 0.2~0.3MPa（太高会把衬砌顶裂），孔距 2~3m，在衬砌上预埋灌浆管，混凝土强度达到 70% 之后进行。灌浆顺序从低处往高处、从两端往中间。

固结灌浆是另一回事，它加固的是围岩本身，目的是提高围岩的抗渗性和整体性，常用于高压段、断层带、岩溶发育区。压力高得多，0.5~1.5MPa，孔深 3~8m，梅花形布置。固结灌浆做得好，透水衬砌的渗漏量能降一个量级，这也是透水衬砌方案能成立的重要支撑。

我在一个模拟的高压洞段项目里做过灌浆效果对比：固结灌浆前围岩透水率 8~12Lu，灌浆后降到 2~3Lu，渗漏量明显下降。但灌浆效果的均匀性很难保证，检查孔的数据往往比灌浆孔周边差，所以检查孔的布设要有代表性，不能只挑好的位置打。

6. 几个选型失误的典型场景与我的处理经验

最后聊几个我在模拟项目里遇到过的真实选型失误，都是那种回头看很明显、当时却容易掉进去的坑。

第一个是高估围岩、低估外水。有个模拟的尾水洞项目，勘察报告给的围岩是Ⅲ类，设计按素混凝土衬砌，厚度 40cm。施工时揭示的围岩比勘察报告差，局部是Ⅳ类，而且地下水位比勘察时高了 8m。洞子放空检修的时候，底板出现了纵向裂缝。事后复核，外压工况下的拉应力超出混凝土抗拉强度，如果当初按钢筋混凝土设计，或者多设排水孔，就不会出这个问题。经验是：勘察报告的围岩类别要用下限，外水压力要用上限，两个保守方向叠加，才是安全的设计输入。

第二个是喷锚衬砌用在高流速洞段。有个模拟的泄洪洞项目，为了省钱，非溢流段用了喷锚衬砌。运行两年后检查，底板喷层被磨掉了一层，局部露出钢筋网。喷锚衬砌的喷层密实度和表面平整度都不如模筑混凝土，高速含沙水流下磨蚀速率快得多。这类洞段要么用高强度混凝土衬砌，要么做抗磨层，省不得。

第三个是钢衬段排水设计缺失。钢衬的抗外压能力很弱，放空检修时必须保证钢管内外压力平衡。有个模拟项目在钢衬段只设了一个排水阀，管径偏小，放空时排水速度跟不上，钢管承受了不小的外压，好在没到屈曲的程度。事后核算，排水能力应该按放空时间 24~48 小时反算，管径和数量都要留余量。

第四个是复合式衬砌用在内压洞段。这个前面提过，防水板挡住内水，二次衬砌额外受力。有个模拟的供水隧洞项目，设计时按交通隧道的习惯上了全封闭防水板，运行后发现二次衬砌内表面有渗水点，检查发现是防水板在施工时被钢筋戳破了。内压洞段用复合式衬砌，要么改成排水型，要么在防水板内侧设排水通道，别照搬交通隧道的做法。

我个人的体会是，水工隧洞的支护与衬砌选型，技术手册能给你 60 分，剩下的 40 分靠三件事：把外水压力当回事、把施工缝和灌浆当回事、把全生命周期的账算清楚。前两件是安全底线，第三件是经济性底线。我见过太多方案在初设阶段算得很漂亮，运行几年之后因为渗漏、磨蚀、排水失效而不断投入维护费用，把当初省下的钱连本带利还回去。选型这件事，便宜和省钱是两码事。

还有个小技巧分享一下：做方案比较的时候，把每种型式的"失效模式"单独列一栏，写清楚这种型式最可能怎么坏、坏了之后怎么修、修起来要停水多久。这一栏往往比造价栏更能帮你做决定。一条洞子停了水，下游的发电、供水、灌溉全受影响，停水一天的损失可能就超过衬砌型式之间几百万的差价。把这一栏想清楚，选型就不容易走偏。