猴子岩水电站地下厂房顶拱开挖支护设计.docx

第49卷第4期2013年4月Vol.49,No.4Apr.,2013甘肃水利水电

第49卷第4期2013年4月

Vol.49,No.4Apr.,2013

GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGY

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·施工技术·

猴子岩水电站地下厂房顶拱开挖支护设计

樊熠玮1,李霖2

(1.中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072;

2.四川华能嘉陵江水电有限责任公司四川南充637000)

摘要：大型水电工程地下厂房施工难度大，结合大量工程类比和实践，提出了猴子岩水电站地下厂房顶拱开挖支护设计方案。遵循已建工程经验和工程类比为主的设计原则，并根据实际开挖过程的中的地质条件变更和声波测试结果，提出了较为详细的支护参数。支护以采用普通系统锚杆、预应力锚杆等支护措施，监测位移反馈表明提出的支护方案合理可行。

关键词：地下厂房；顶拱支护设计；工程类比

中图分类号：TU923文献标志码：B文章编号：2095-0144(2013)04-0062-04

1前言

猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定

县境内，是大渡河干流水电规划调整推荐22级开发方案的第9个梯级电站，上游为丹巴水电站，下游为长河坝水电站。本工程开发任务主要为发电。坝址控制流域面积54036km2,占全流域面积的69.8%,多年平均流量774m/s。水库正常蓄水位1842.00m,相应库容6.62亿m3,总库容7.06亿m3,死水位1802.00m,调节库容3.87亿m3,具有季调节性能。电站装机容量1700MW(425MW×4台),单独运行多年平均年发电量70.15亿kW·h,上游双江口水库建成后多年平均年发电量73.64亿kW·h。电站采用引水式开发，枢纽建筑物主要由拦河坝、两岸泄洪及放空建筑物、右岸地下引水发电系统等组成。

厂房区为高地应力区，在勘探平洞中，多处出现片帮现象。分别进行了6组地应力测量，最大主应力σ?量级为21.53~36.43MPa,最大主应力σ?方向大致为N41°~75W,倾角为21°~47°。由洞壁片帮发育程度和地应力测量结果表明右岸厂房区为高地应力区。高地应力等复杂环境下大跨度地下洞室群开挖容易诱发高边墙的破坏，根据已建工程经验和工程类比为主，岩体力学数值分析为辅的设计原则，结合相关科研成果，提出了猴子岩水电站地下厂房顶拱开挖支护设计方案，结果表明，方案合理可行，后续监测表明了设计的正确性。

2厂区地质条件

地下厂房区出露基岩主要为泥盆系下统(D?1)

中厚层-厚层-巨厚层状岩体，局部夹薄层状白云质灰岩、变质灰岩，岩层产状N50°~70°E/NW∠40°~60°。厂区上游侧发育一条规模较大的断层F-1,产状N60°E/NW∠85°,主要由碎粒岩与碎粉岩组成，主错带宽1.0~1.5m,碎粉岩带宽30cm,断层影响带宽约

20m,断层处洞壁垮塌，地下水沿断层股状流出。其它结构面主要有次级小断层23条、挤压破碎带42条和节理裂隙6组。

厂房部位岩体完整性总体为较完整-完整。厂房上层开挖期间，有轻微-中等岩爆现象，岩石发生闷响，多为片邦现象，很少有弹射现象。上下游边墙在已开挖至设计位置，并已挂网喷护的情况下，仍有岩体出现张裂缝现象，岩体破碎，局部岩体已脱离母岩。岩爆问题主要是影响施工期的安全，建议应研究并采取与之相适的开挖、支护措施，保证施工安全。

地下厂房在开挖过程中工程地质有少量改变，具体如下。

(1)围岩类别变化

前期勘探资料为地下厂房洞室围岩整体以Ⅲ1类为主，局部断层、挤压破碎带为IV类围岩。开挖揭示为：中导洞顶拱及两侧扩挖的顶拱围岩以Ⅲ1类为主；上游侧边墙桩号0-056~0+035段围岩以Ⅲ1类为主；下游侧边墙桩号0-056~0+104段围岩以Ⅲ1类为主；下游侧边墙桩号0+104~0+140段围岩为IV类。围岩类别总体变化不大，主要变化是下游侧边墙桩号0+104~0+140段，由Ⅲ1类变为IV类。

收稿日期：2012-04-16

作者简介：樊熠玮(1981-),男，河南三门峡人，工程师，学士，主要从事水利水电工程勘测设计与管理。

第4期樊熠玮，等：猴子岩水电站地下厂房顶拱开挖支护设计第49卷

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(2)地下水变化

前期勘探资料为在水平埋深378m往山内侧为渗滴水，局部有小股状水流出，水平埋深378m相对应于2#机中心线。开挖揭示为从2