以下是小编整理的引水隧洞支洞与主洞交接段施工技术,本文共4篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。本文原稿由网友“Lilith”提供。
篇1:引水隧洞支洞与主洞交接段施工技术
引水隧洞支洞与主洞交接段施工技术
本文以重庆郁江马岩洞水电站引水隧洞为例,介绍在软弱围岩、挤压破碎带、涌水等复杂地质条件下的施工支洞与主洞交接段施工技术,为今后类似地质条件下的水电站施工支洞与主洞交接段或公路、铁路长大隧道的'正洞与平导交接段的施工提供参考.
作 者:秦国立 作者单位:中铁十九局集团第二工程有限公司 刊 名:中国科技财富 英文刊名:FORTUNE WORLD 年,卷(期): “”(16) 分类号:U4 关键词:引水隧洞 支洞与主洞 交接段 施工 复杂地质理火篇2:六甲水电站扩建工程引水隧洞开挖和溶洞段处理施工技术论文
六甲水电站扩建工程引水隧洞开挖和溶洞段处理施工技术论文
[摘要]介绍六甲水电站扩建工程引水隧洞在施工中结合实际地质情况,采取断面分部开挖法施工,对不良地段和对溶洞段进行支护处理的施工技术。
[关键词]引水隧洞;断面分部开挖;溶洞段处理;六甲水电站
O引言
2主要地质特征
近几年来,各大电网对地方电网实行峰、谷电价和峰电超计划加价政策,因此,让电网中调节性能较好的水库电站实行顶峰发电,多发峰电,少发谷电,就能明显提高地方网的负荷率和经济效益,许多水电站在原设计时未考虑电站的调峰容量,丰水期缺少调峰能力,因此,对这些电站进行扩建,提高电站的调峰能力是提高电站和电网经济效益的关键措施之一。老电站进行增容改造是十分必要的,本文介绍了六甲水电站扩建工程引水隧洞开挖和溶洞段处理施工技术中应注意的问题。
1工程概况
六甲水电站位于河池市金城区六甲镇境内,是龙江河上第三个梯级水电站,是一个以发电为主兼有灌溉效益的'小型水电工程,由于水库正常水位214.50m与上游拨贡水电站正常尾水位216.80m未衔接,扩建工程利用现有工程有利条件,将正常蓄水位抬高至216.50m,扩大装机容量11.5mW,总装机容量达到22.32mW。主要建筑物由拦河坝加高、新建引水系统、引水式坝后厂房、开关站和右岸灌溉管组成。
无压引水隧洞长度为195m,设计底坡i=l/,设计流量60.2 1113/S,进口底板开挖高程211m,连接上游进水闸室,出口底板开挖高程210.9m,接压力前池连接段。开挖断面为圆拱直墙型,尺寸为6.5m×8.2m(宽×高),起拱高度6.223m,拱高1.977m,如图1所示。
进口处地形陡峭,岩层裸露,洞口岩石处于弱风化状态,岸坡的稳定性较好。出口段顶板单薄,节理裂隙发育,岩体较破碎,该段岩体分类为IV类,隧洞围岩稳定性较差。洞体穿过左岸雄厚的溶峰,走向平直,洞体围岩为薄层~中厚层深灰色灰岩、硅质灰岩,夹硅质岩条带,岩层呈平缓褶皱状,走向北西,倾向北东,倾角10―20。,产状形式对洞体围岩稳定较为有利。
桩号引0+067.6―引0+081.4地质条件较为复杂,有一条宽10.6m横跨洞线的溶洞,顶部向山顶延伸,底部深度距开挖面为1.5m―2.3m,并出现地下渗透水和大量山体土石坍塌。引0+067.6~引0+069.2和引0+79.8~引0+081.4为断层破碎带,断层角砾岩母岩为灰岩、硅质岩,裂隙发育。
3引水隧洞开挖施工方案
进口段挖石方工程量为3 140ni3,出口段挖石方工程量为8930rr13,洞挖石方工程量为9 680m3,结合施工机械和技术水平,采取进口、出口两个工作面分部开挖掘进的施工方法,进口段利用喇叭口二期开挖土方做临时施工围堰。除溶洞段和不良地质段外,混凝土衬砌均在进水口闸室完工以及全洞贯通后进行。施工营地分别布置在进水口段左岸、出水口左岸附近的平整空地上,配备4台6rl13电动空气压缩机供风。利用现有旧厂房进场道路和旅游便道作为施工运输道路,进口段开挖石渣堆放在1#弃土场,运距约0.8km,出口段开挖石渣堆放在2#弃土场,运距约1.2km开挖遵循《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DUT5099-和《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SLA7-94。
3.1进口、出口段开挖
进口段与进水闸室基础开挖同时进行,设计开挖边坡坡度10.5,开挖高程225m~211m。出口段与压力前池连接段开挖同时进行,设计开挖边坡坡度1:0.5,开挖高程224.4m~210.9m。施工采取浅孔爆破法,自上而下分三层开挖,设计开挖边坡线处,预留Im厚度保护层,采用手风钻进行光面爆破,临近水平建基面保护层,采取浅孔弱振爆破,尽量减少原地层不受破坏和扰动。
3.2洞脸支护
边坡开挖完成后,按设计图纸要求进行锚杆布孔,锚筋规格为中22,孔排距均为1.5m,锚筋长3m,锚筋孔径采用中50,锚筋孔采用注浆机回填1:3水泥砂浆,锚筋垂直岩石层面或结构面,喷射C20混凝土厚100mm,排水孔深入岩石0.5m,梅花形2m×2m相间排列。
3.3澜身开挖
采取钻孔爆破法,开挖程序为断面分部开挖法,断面分上、下二层开挖,循环作业。主要工序如下:钻孔准备、钻孔、装药、设备撤离、起爆、通风排烟、安全检查、临时支撑、出渣准备、出渣、延长运输线路和风水电管线等。
根据以往工程经验,结合现场爆破实验,施工时,上层超前掘进的距离为2.5m~3m,采取气腿式风动冲击式凿岩机钻孔打眼,布置四角锥形掏槽孔,2个崩落孑L,以及7个周边孔。下层布置6个垂直炮孑L和7个水平炮孔。基面松渣、乱石采用人工撬挖,清除干净,工作面各布置1台大宇55型挖掘机挖装石渣,6辆5t农用自卸汽车运输。
3.4不良地段临时支护措施
围岩破碎段采取短进尺,密炮孔、少药量钻爆,每进1.5m―2m及时进行支护。支护锚筋规格为中22,孔排距均为1.5m,锚筋长3m,锚筋孔径采用中50,锚筋孔采用注浆机回填1:3水泥砂浆,喷射C20混凝土厚100mm,拱顶每排布3个排水孔,排距3米,孔深入岩石0.5米,其中l孔为顶拱,边孔与顶拱的中心角为300和600,相间排列,如图3所示。
3.5溶洞段处理措施
溶洞段塌方趋于稳定后,利用底板纵向排水沟把地下渗透水引排出洞外,用1台55型小型挖掘机进行装运,大孤石则用手风钻钻孔打眼爆破卸小。塌方开挖完成,立即进行底板埋石混凝土回填(埋石率30%),基础预埋32a号槽钢深Im,累计共完成槽钢支护43组,并与钢筋网焊接牢固。该段衬砌厚度为0.5m,布置双层钢筋,衬砌施工分段逐渐进行,为防止大石块落下砸坏槽钢,增加了横拉杆和斜支撑,待混凝土浇筑完成后割除。
4施工质量控制和安全管理
开挖前编制详细的开挖施工措施和支护方案,严格实行技术交底制度,定期检测洞室方向、中心线和高程,每次放炮后,均进行规格检查,实行班组自检、互检和专职检查相结合的方法。在起爆后出渣前,清撬所有开挖面上残留的危石碎块,确保进入洞内的人员和机械设备的安全。在施工过程中,经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况,清撬可能塌落的松动岩块。开挖岩面支护前用高压风冲干净,清除岩石碎片、尘埃、碎屑和爆破泥粉,以便检查围岩中的软弱结构面,改进支护措施。
引水隧洞开挖全过程未发生任何质量和安全事故,开挖完毕后,对断面的规格和开挖质量进行了检查、校测和验收,单元工程质量评定全部合格,为后期混凝土衬砌施工提供了有利条件。
5结论
实践证明,本工程的开挖技术措施和支护方案是合理可行和正确有效的,也是保证工程质量、进度和安全的关键。从7月通水发电至今运行良好,经过了近3年的考验,保证了水电站正常效益的发挥。
篇3:复杂地层双洞交叠隧道工况分析与施工技术
复杂地层双洞交叠隧道工况分析与施工技术
通过分析制定施工方案后再结合有限元软件计算模拟双洞交叠隧道不同工况下引起的地表变形、结构内力等分析可行性,同时介绍了实际施工中限沉减振的关键施工技术,施工监控量测结果与模拟分析相互对比,得出了一些结论,对类似工程有借鉴意义.
作 者:王军民 刁志刚 李春剑 作者单位:中铁隧道集团有限公司,河南,洛阳,471009 刊 名:西部探矿工程 英文刊名:WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年,卷(期): 22(1) 分类号:U455 关键词:交叠隧道 控制爆破 临时支撑 数值模拟篇4:乌宋岗电站不良地质洞段的施工实例与经验论文
乌宋岗电站不良地质洞段的施工实例与经验论文
摘要:
乌宋岗水电站遂洞洞口穿过强风化岩层,为维持进口边坡稳定,对边坡喷锚支护,洞口采用钢拱架支护及侧向支撑,并挂钢筋喷锚。根据既有资料分析不良地址构造的位置、边界、组成、特性及对工程的影响,并通过常规计算和工程类比提出相应的开挖和支护设计。
关键词:隧洞工程喷锚支护不良地段工程经验监控测量
1、不良地质洞段施工实例。
(1)在强风化岩层中的洞口工程。
乌宋岗水电站遂洞洞口穿过强风化岩层,为维持进口边坡稳定,对边坡喷锚支护,洞口采用钢拱架支护及侧向支撑,并挂钢筋喷锚。施工中采用上半洞正台阶式开挖,并对围岩稳定性进行监测,根据变形曲线,围岩开挖后在10~14d内趋于稳定。最终实现在强风化岩层中进洞。
(2)断层破碎带洞段.
在桩号0+96――0+134处,是隧洞通过的一大断层破碎带,总长38米,含黄色断层角砾岩,糜棱岩及断层泥。地下水呈股状溢出,流量为0.1L/s。该段隧洞设计为组合式衬砌,喷混凝土厚5――8cm,设置径向锚杆及超前锚杆,内衬混凝土边强厚60cm,拱厚50cm,底板厚80cm,与边墙连接,呈封闭式整体结构。
该洞段开挖采用控制爆破(周边孔距0.25――0.4m),用上台阶法掘进,超前锚杆与径锚杆相结合。施工时,在主断层部位设置监控断面,埋设单点位移和收敛计。监测结果表时,围岩变形在7~8d后,即趋于稳定,而内衬时间则在8个月后,在此期间未发现围岩失稳的迹象。
此列说明,在此不良地质条件下,采用控制开挖,喷锚支护、监控测量能够安全、高效地完成开挖与衬砌工作。由于初期支护效果良好,在大断层破碎带洞段实现了单薄型新型组合式衬砌。
(3)通过沟谷浅埋段的洞段隧洞.
通过草坑坳的洞段,为黑云斜长片麻岩,有多处岩脉侵入,该洞段设计采用组合式衬砌,喷混凝土厚5――8cm,内层混凝土厚50cm,由于地处沟谷,地下水出露较多,能否在“大淋水”条件下进行开挖与衬砌,成为该洞段工程的关键。经现场勘察,地下水出露较多,主要以线流、股流形式溢出,有丰沛的补给源。处理的方式是结合工程地质资料,查清主水源的通道,然后打排水孔(或群孔)将主流集中导出,并在排水孔内插入带孔的钢管,钢管与孔壁的间隙用棉纱封紧,用速凝水泥沙浆堵在棉纱外部,再用塑料软管与钢管联结,将渗水导引到底板,防止渗水沿洞壁下流,影响混凝土浇筑作业。在完成上述步骤后,开始以排水孔为中心,由四周向中心围喷混凝土。对于开挖面的深水,则采用超前排水锚杆,即由钢板卷焊成开口式的“摩擦锚杆”,既可加固围岩又可排水。在处理完淋水后,进行该洞段的施工,最后顺利通过草坑坳洞段。
2、不良地址洞段的施工经验。
(1)查明地址情况是打通不良地质洞段的基础。
根据既有资料分析不良地址构造的位置、边界、组成、特性及对工程的影响,并通过常规计算和工程类比提出相应的开挖和支护设计。开挖后则应加强超前勘探,做好地址预报,并通过监测和经验调整开挖方案和支护参数。
(2)短进尺、少扰动、分部开挖和及时支护不良地址。
洞段岩体破碎,围岩稳定性差,一般宜不放炮或放小跑,以尽量减少对围岩的扰动,进尺宜控制在1.0m以下,必要尽可采用钢管超前顶进形成管棚,钢管间距40cm,一次顶进2――2.5m。一般不良地址洞段可采用正台阶法开挖,对不大的隧洞可全断面开挖或一次开挖顶拱分层下卧,避免先挖中导洞再挖顶拱两侧。开挖后及时支护往往是保证围岩稳定的关键,许多工程实践都证明,只要及时支护,工程事故就大为减少。
(3)治塌先治水。
治水前先查明水源和补给关系,若层间局部存水,其水量一般不大,且一定时间后水量将逐渐减少,应以堵排为主,将大股水排走,其余则封闭。若有较大补给源,则应以排为主,打排水孔,设排水锚杆。施工中应先挖底导洞或先挖双侧壁导洞,形成排水洞,再逐步扩挖。
(4)采用早强水泥和喷钢纤维混凝土。
不良地质洞段岩体破碎,围岩早期变形大,变形速率快,易于失稳。为尽早发挥喷锚作用,可采用加速凝剂硫铝酸盐水泥,8h强度较同期硅酸盐水泥提高了7倍。也可采用喷钢纤维混凝土,掺入钢纤维80kg/m3,同时掺10%硅粉,喷混凝土回弹率下降到8%,1d抗压强度可达15.6Mpa。
(5)采用早强锚杆。
采用硫酸盐水泥作为锚杆注浆材料,25mm锚杆长1.5m,安装后5h抗拔力可达1.0t,22h后抗拔力可达7.8t。在地下水丰富的`地区,既要求早强,又要排水,采用40mm钢管排水锚杆。该锚杆为空心,以水利排水,眼锚杆全长有1道缝,钢管打进小于其直径的钻孔中,受到挤压,依靠其弹性对孔壁产生压力,锚杆打进去即可承载。
(6)钢拱架及其侧向支撑不良地质洞段。
为采用钢筋拱架喷锚支护法加强临时支护。钢拱架既可快速抑制毛洞径向变形,又可为超前锚杆提供支座,还可与喷锚联成整体,加强临时支护强度,是一种快速、有效的临时抢险支护措施。钢拱架侧向刚度较差,为增强钢拱架侧向稳定性,钢拱架间宜焊联系杆或浇筑混凝土板。
(7)洞脸喷锚支护及钢筋混凝土的组合式衬砌洞脸喷锚支护是保证。
在强风化岩层中洞口稳定的有效措施。对进出口岩坡喷锚支护,基本不改变山坡面貌,避免了高边坡开挖。在隧道进出口施工中先打超前锚杆,然后开挖洞口顶拱分层下卧,进尺不超过超前锚杆长度1/2,一般为0.5――0.8m,架设钢拱架,及时喷锚、及时内衬、及时锁口,是处理强风化岩体中隧洞进出口的成功经验。利用喷锚的速效、堵缝、紧密结合等特性使支护与围岩联成整体,快速形成临时支护,再利用钢筋混凝土衬砌确保长时间稳定和较好的过流条件。
(8)查明浅埋洞段顶岩体情况,采用相应的技术措施。
对于穿过沟谷浅埋段的隧洞,施工主要面临两个问题:一是如何保护洞顶的单薄岩层(或风化土石);二是如何处理邻近河谷的大量渗水。据上述工程实例应首先查明洞顶单薄岩层的厚度,岩体结构的特征及其与洞室开挖边线的交汇形式,然后针对洞顶单薄岩体的情况采取相应的技术措施。这些技术措施包括:打拱部超前锚杆或超前插钢管、超前排水;正台阶掘进或斜坡短正台阶掘进;喷锚支护,必要时加设钢拱架跟进;根据需要在钢拱架间打挂板混凝土等。
(9)监控测量、信息化设计通过监控测量。
既可监测围岩的稳定情况,及时发出监测结果,为工程处理提供信息,又可根据反馈信息、计算岩体力学参数,为信息化设计提供条件。实践证明,监控测量、信息化设计对于穿越不良地址洞段非常有效。
参考文献:
[1]马明.水利水电工程钻探与工程施工治理技术[M].中国地质大学出版社.2009.
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