金河二级水电站引水隧洞围岩稳定性评价及支护处理.ppt

金河二级水电站引水隧洞围岩稳定性评价及支护处理 作者：李建锋 摘要 金河二级水电站引水隧洞全长1986m，底板坡度0.001，为方圆形无压隧洞。衬砌后隧洞宽2.5m，高2.7 m。文章简要介绍了该引水隧洞的工程地质条件以及施工情况，可作为同等规模的小型水电站建设的参考。 关键词：引水隧洞；工程地质；施工；水电站 1工程概况 金河二级水电站位于云南省红河州金平瑶族、苗族、傣族自治县的金平河中游河段上，距昆明455km。电站为引水式开发水电站，装机容量1×2万kw。引水发电系统布置在右岸。电站于2004年12月全部建成投产发电，主体工程竣工。 引水隧洞全长1986m，进口底板高程 1143.890 m，出口底板高程 1141.904 m，底板坡度0.001,为方圆形无压隧洞。衬砌后隧洞宽2.5m，高2.7 m。 2工程地质条件 2.1地形地貌 引水隧洞所在的枢纽区河段长约2.5km，集中落差310余米，中山峡谷地貌明显。引水隧洞所在的右岸坡度一般30°～35°，有残留阶地零星分布，冲沟较发育。 隧洞埋深一般20m～60m，最大100m。 引水线路改线前后对比图 3围岩稳定性评价 Ⅱ类围岩基本稳定，不会产生塑性变形。为微风化，块状～次块状结构，洞壁干燥或少量渗水滴水。无Ⅲ级结构面，Ⅳ级结构面（小断层和挤压面）也较少，主要为Ⅴ级结构面（节理）。发育2～3组节理，少量与洞轴线走向夹角较小的节理，对围岩稳定不利。局部产生掉块。一般不进行一次支护。 4 支护处理措施及地质缺陷处理 洞室围岩的支护处理是指为防止围岩稳定条件恶化，确保洞室施工期和运行期的安全、稳定所采取的措施。 一次支护处理措施主要有：⑴安全合理的爆破；⑵挂网喷混凝土；⑶系统锚杆；⑷随机锚杆；⑸钢筋格构架；⑹超前小导管；⑺排水。 二次支护处理措施为：⑴素混凝土、钢筋混凝土衬砌；⑵回填灌浆等。 汇 报 结 束谢 谢 观 看请 提 问 * * 2.2地层岩性 隧洞围岩主要由二叠系上、下统玄武岩组（P1-2β）的玄武岩、杏仁状玄武岩、熔结火山角砾岩、含火山角砾的沉积粗凝灰岩、凝灰岩等构成。 地层由老至新分为以下两层： 第一层（P1-2βⅠ）：由玄武岩、杏仁状玄武岩夹少量熔结火山角砾岩构成。该层分布在洞0+000～洞1+900段。 第二层（P1-2βⅡ）：熔结火山角砾岩夹玄武岩、杏仁状玄武岩。该层分布在洞1+900～洞1+986段。 岩性特征如下： (1)玄武岩，呈灰、灰绿色。主要矿物成分为斜长石、辉石、绿泥石、磁铁矿等。岩石具斑状结构，块状构造。基质具间粒结构、拉斑玄武结构。常见网络状石英、方解石细脉分布及褐红色斑点状铁锰质渲染。岩质坚硬，强度较高，属硬岩类。 (2)杏仁状玄武岩：呈灰、深灰、灰绿色。主要矿物成分为斜长石、辉石、磁铁矿及绿泥石等。具玻璃质、斑状结构，基质为间隐（间粒）结构，杏仁状构造。杏仁体呈次园状及不规则状，直径一般0.2cm～1cm，成分为方解石、绿泥石、玉髓等，颜色分别呈白色、灰绿色等。岩质坚硬，强度较高，属硬岩类。 (3)熔结火山角砾岩：呈灰、灰绿、紫灰色。角砾成分为灰绿色和紫红色的玄武岩及凝灰岩，呈棱角状或次棱角状，直径一般1cm～5cm，最大10cm。岩石主要由火山角砾和火山灰组成，部分角砾已成玻璃质，开始重结晶。另有少量长石石英晶屑和斑晶。熔结角砾结构，角砾状构造。岩质坚硬，强度较高，属硬岩类。 2.3地质构造 地层为单斜构造，流面产状N20°～40°W，NE∠20°～60°，流面局部有褶曲现象。 2.3.1断层和挤压面 引水隧洞开挖揭露的Ⅲ级结构面断层（F）有五条,均与洞向斜交。Ⅳ级结构面，小断层（f）有21条，挤压面（gm）有22条，按走向划分主要为N50°～75°E、N65°～85°W两组，另有少量结构面走向近SN。断层、挤压面组成物质一般为碎块岩、片状岩和糜棱岩，少数有断层泥，另有少数有石英方解石细脉充填。断层、挤压面一般以中、陡倾角为主。力学性质主要为压扭性或压性。 2.3.2节理 引水隧洞强风化及以下各部位岩体一般发育2～3组节理，全风化岩体中节理少见。节理按走向划分，主要发育NNW、NWW、NEE及NNE四组。除流层节理外，一般延伸长度1m～3m，少数节理延伸长度大于5m。节理在强风化岩体中，多张开2mm～10mm，充填泥质；弱风化岩体中节理张开度0.5mm～2mm，充填物以钙质和泥膜为主，节理面多平直；微风化岩体中节理多闭合，节理面见铁锰质和高岭土薄膜。部分洞段存在走向与洞向夹角较小或接近平行的节理组，对洞室稳定有一定影响。 2.4物理地质现象 引水隧洞沿线物理地质现象主要表现为岩体风化和崩塌。 2.4.1岩体风化 岩体风化明显受构造和岩性的制约，在断层带和节理密集带以