拉西瓦水电站左岸高应力卸荷高边坡开挖技术.docx

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水利水电施工2013·第5期总第140期

拉西瓦水电站左岸高应力卸荷高边坡开挖技术

梁守锦王永飞/(中国水利水电第四工程局有限公司)

【摘要】拉西瓦水电站左岸消能区边坡在开挖完之后将形成落差达220m的高边坡，高边坡开挖通过采用深孔缓冲和深孔预裂爆破技术，正确地选择爆破参数，利用爆破作用释放地应力，使所形成的高边坡在开挖施工过程中只做简易支护的情况下，在整个边坡开挖施工中保持稳定。

【关键词】拉西瓦水电站简易支护高边坡开挖技术

1概述

拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。电站距上游龙羊峡水电站32.8km,距下游李家峡水电站73km,距青海省西宁市公路134km,距下游贵德县城25km,对外交通便利。

拉西瓦水电站工程属大型I等工程，主要水工建筑物为1级建筑物，其主要任务是发电。该工程由混凝土双曲拱坝(坝高250m)、坝后水垫塘及二道坝、坝身泄洪表孔、深孔、底孔及右岸地下厂房、主变压器开关室组成。大坝建成后将形成10.79亿m3的水库，水库具有日调节能力，电站装机容量4200MW(6×700MW)。

开挖技术针对Ⅱ号变形体处理工程及左岸2240m高程以上消能区边坡开挖与支护工程。

2工程概况

2.1水文

坝址区多年平均流量659m3/s,年径流量208亿m3,多年平均含沙量0.05kg/m3,为全流域含沙量较小的河段。

2.2气象

坝址区为典型的半干旱大陆气候，一年冬季长、夏

秋季短，冰冻期为10月下旬至次年3月。气候干燥，年降雨量小，蒸发量大。冬季干冷，夏季日光照射时间长、辐射热强。一年之中寒潮出现频繁，最大降温达14.5℃,日温差大于15℃的天数为190天。

2.3工程地质

大坝位于石门坝址，该坝址河谷狭窄，河道平直，两岸山体雄厚、对称，无深切冲沟。坝址处基岩为均质中、粗粒花岗岩，完整性较好，岩性单一，力学强度高，风化不严重。坝址基岩中发育的断裂以高倾角为主，多近于垂直河流向展布，顺河构造不发育，且断层规模小，多属Ⅱ、Ⅲ级结构面。

库坝区均位于龙羊峡峡谷内，坝址处谷深680~700m,两岸山坡陡峻，2400m高程以下两岸平均坡度为60°~65°,2400m高程以上为40°~45°,峡谷内平均水面坡降6.7%,平水期水面宽45～55m,坝顶高程处天然谷宽365～385m,河谷宽高比为1.5左右。河谷中两岸岩石裸露，河床覆盖层深一般为5～12m,最深15m。

坝址区岩体中裂隙发育规律与断层基本一致，陡倾为主，缓倾次之。其中陡倾裂隙占裂隙总数的92%~95%,相对而言，左岸裂隙较右岸略为发育。其平均密度为0.64～1.2条/m,且以NWW为主；基岩强风化岩体深度较浅，且分布范围较小，仅在平缓岸坡及规模较大的断层破碎带、交汇带处少量分布。左岸2400m高程以下的强风化岩体深10～30m,以上深50～75m;岸坡卸荷带浅于弱风化带，一般为10～30m。坝址区岩体中发育着NNW、NNE和NE向3组陡倾中小断裂和相应裂隙，发育有1组缓倾裂隙。其中NNW、NNE组断裂

土石方工程

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规模相对较大，且分属压扭和张扭性断裂，该两组断裂约占陡倾断裂总数的40%。缓倾裂隙系原生节理经后期构造作用演变而成，一般延伸长度较大，属压扭性断裂。近岸坡岩体中断裂虽较深部发育，但相对而言，其规模和数量均较小。花岗岩岩体中断裂不甚发育，岩石弹性模量高、强度大，具备较好的储能条件，在青藏板块巨大水平构造应力作用下，再加上自重和陡峻峡谷地形的局部调整作用，工程区岩体中储存着较高的地应力，在开挖过程中可能产生岩爆、葱皮状剥落和卸荷回弹变形。

3施工特点

左岸边坡开挖预裂施工量大，高差大，岩性变化也较大，自上而下依次为混合砂壤土层、全风化岩、强风化岩。在施工过程中，既要保证边坡卸荷，又要保证边坡的稳定。工程区岩体中储存着较高的地应力，将成为岩石开挖综合质量的一大隐患。总体岩石情况较好，但局部边坡存在不利的结构面，在开挖过程中或开挖完成后有产生卸荷、松弛的趋势，会影响岩石开挖质量。

4施工方法

施工中钻孔机具配置为100B潜孔钻及手风钻，施工顺序为：爆破设计审批→大面平整→测量放点→技术人员放孔位→钻机就位→确定钻孔倾角及方位→钻孔→装药连线→爆破→清面→下一循环。对于岩体中储存的较高地应力，加强岩爆的预测，提前钻设一定数量的应力释放孔，并向孔内注水使应力释放。选择合适的爆破参数，利用爆破作用释放地应力。