洞松水电站引水隧洞交叉口围岩变形处理措施.docx

地下工程

洞松水电站引水隧洞交叉口围岩变形处理措施

●赵国庆王晓莉/(中国水利水电第十四工程局有限公司)

【摘要】洞松水电站引水隧洞2号施工支洞与引水隧洞交叉段的跨度大、岩性差，开挖后稳定性极差、地质条件恶劣，经常出现塌方和变形。在施工过程中不断调整施工方案和技术参数，并制订了切实可行施工措施，有效地保证了施工安全，加快了施工进度。

【关键词】施工支洞引水隧洞交叉段千枚状炭质板岩变形处理措施

1工程概况

洞松水电站工程位于甘孜藏族自治州乡城县硕曲河中下游的香巴拉镇及洞松乡境内，是硕曲河水电规划梯级开发“一库五级”的第四级水电站。水电站装机容量为180MW(3×60MW),引水隧洞为有压洞，洞口尺寸为7.96m×5.37m(马蹄形),总长18km。引水隧洞沿线设置1、2、…、8号施工支洞。

2工程地质条件

硕曲河乡城至洞松河段属高山宽谷区，引水隧洞主要穿越三叠系上统图姆沟组地层，以砂质、泥质板岩为主，其次为变质砂岩、灰岩和千枚状炭质板岩。岩层产状为N5°~10°E/NW(或SE)∠70°~85°至N5°~10°W/SW(或NE)∠65°~85°,岩层走向与引水隧洞多呈小角或近于平行相交，岩石呈倾斜角。

引水路线受区域南北向构造控制，地质构造主要表现为南北向褶皱和断裂，次为北东、北西向的断裂。区域性大断层主要有索让断裂(F?8)、普鲁边松断裂(F??)和乡城断裂(F??)。引水隧洞位于区域性乡城断裂与索让断裂所夹的断块之间(两断裂间相距2.3～4.0km),这三条断裂走向基本与洞轴线平行。层间挤压破碎带和次级小断层发育，平均20～30m范围内有一条厚度为10~20m的挤压破碎带或次级小断层。

隧洞内地下水多属裂隙水，存于千枚状炭质板岩的

岩缝中。引水隧洞地下水分布不均，表现为干燥～极发育；局部有地下水，呈滴状或线状，会造成塌方和变形。

3施工方案

3.1工程特性

在引水隧洞主洞S3+696.633m桩号处设置了2号施工支洞，主洞与支洞相交段长400m。从2号施工支洞0+393.45m桩号起左、右侧分别以半径为5m的圆弧接引水隧洞主洞的左边墙，断面底宽和高差随桩号递增(见图1)。

711.633n豆S3+690.19353+681.①区开挖支护引水隧洞

711.633

n豆

S3+690.193

53+681.

①区开

挖支护

引水隧洞

开挖方向

③区开挖支护

0+399.85

o

卜2号施工支洞

隧3+696.633

开挖方向

②区开挖支护

图12号施工支洞与引水隧洞交叉段开挖支护施工程序示意图

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水利水电施工2011·第3期总第126期

2号施工支洞与引水隧洞交叉段围岩类别为V类，开挖尺寸为7.88m×7.963m(宽×高),S3+681.633m~S3+711.633m分为上、下层开挖，S3+690.493m～S3+701.763m段左、右两侧边墙自拱角以下开挖成直立边墙，边墙钢支撑亦接成直立腿，其余洞段按原设计马蹄形断面尺寸开挖。

针对围岩特性，施工应遵循“短进尺、快循环；弱爆破、少扰动；早封闭、强支护；勤监测，速反馈”的原则。

3.22号施工支洞与引水隧洞支护参数

(1)钢支撑及锁脚锚杆：采用I18工字钢，间距为60cm;拱架之间采用φ25mm钢筋连接，长80cm,顶部弧形圈部分间距为50cm,直立边墙间距为100cm;拱架锁脚锚杆采用φ25mm钢筋，长450cm,弧圈及两侧直立边墙间距均为100cm,边墙锚杆带10cm弯钩，锚杆入岩420cm,弯钩与钢拱架焊接；拱架基础浇筑底梁C20混凝土，截面尺寸为30cm×30cm×60cm。

(2)超前管棚：从S3+696.633m分别向上、下游方向在顶拱180°范围内设置超前管棚。超前管棚采用φ48mm钢管，造孔孔径为60mm,间距为20cm,上游(或下游)方向第一排管棚长300cm,此后管棚长450cm(并设置为花管，花管孔径为5～8mm,排距为30cm),排距为300cm,并对其灌浆。

(3)挂钢筋网及喷混凝土：φ6.5mm钢筋，网格间距为15cm×15cm。顶拱及边墙喷射C20混凝土，厚20cm。

(4)随机排水孔：渗水处增打随机排水孔，孔深100cm(混凝土打穿),孔径为60mm,排水孔中装入φ50mmPVC管，长50cm,外露20cm。

(5)围岩变形收敛观测：在S3+681.60m、S3十686.40m、S3+691.60m、S3+696.60m、S3+701.40m、S3+706.6