锦屏二级引水隧洞岩溶富水洞段加固处理.docVIP

精品论文 参考文献 锦屏二级引水隧洞岩溶富水洞段加固处理 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 311122 摘要：锦屏二级水电站4号引水隧洞在桩号8+550~8+680 m洞段揭露岩溶地下水，南侧与其紧邻的施工排水洞在对应部位开挖过程中也曾揭露岩溶地下水， 4号引水隧洞与施工排水洞岩柱局部厚度最薄仅约20 m。对此，设计采取了有针对性的结构加固处理措施，保证4号引水隧洞顺利投产。 关键词：岩溶地下水；引水隧洞；结构加固；处理方案 1 工程概况 雅砻江锦屏二级水电站位于四川省凉山州境内的雅砻江锦屏大河弯上，电站总装机容量4800 MW，为一低闸、长隧洞、高水头、大容量引水式电站。引水系统采用四洞八机布置，四条平行布置的引水隧洞自景峰桥至大水沟，横穿锦屏山，截弯取直、引水发电。 引水隧洞平均洞线长度约16.7 km，隧洞中心距60 m，隧洞立面为缓坡布置，底坡3.65permil;；隧洞沿线上覆岩体一般埋深1 500~2 000 m，最大埋深2 525 m。四条引水隧洞中，除1号、3号引水隧洞东端采用TBM法开挖外，其余均采用钻爆法施工，且全长采用钢筋混凝土衬砌结构。 引水隧洞沿线穿越地层较复杂，从东到西分别穿越盐塘组大理岩(T2y)、白山组大理岩(T2b)、三迭系上统砂板岩(T3)、杂谷脑组大理岩(T2z)、三迭系下统绿泥石片岩和变质中细砂岩(T1)等地层。其中，大理岩洞段所占比例最大，约占隧洞全长的85%，尤其是隧洞中部高埋深的白山组大理岩洞段，约占隧洞全长的50%。由于大理岩为可溶岩，以致于锦屏二级水电站引水隧洞沿线岩溶地下水较发育，使岩溶地下水问题成为锦屏二级水电站施工期关键技术问题之一。 2 引(4)8+550~8+680m段隧洞岩溶地下水洞段情况简介 4号引水隧洞桩号引(4)8+550~8+680 m段位于引水隧洞中部第四出水带核部，隧洞埋深大（最大埋深约2 400 m），地下水相对较发育。隧洞南侧先行通过的施工排水洞，在对应部位（桩号SK8+150~8+270 m段）开挖过程中多处揭露溶孔、溶缝，且溶缝内多有出水现象。其中，桩号SK8+150~8+170 m段出水流量约70 L/s，SK8+186~8+191 m段出水流量约430 L/s，SK8+200~8+270 m段以渗滴水为主，SK8+150~8+270 m段累计出水流量约520 L/s。限于施工排水洞贯通的迫切需要，为了减轻该段地下涌水对施工排水洞施工期的不利影响，施工排水洞采取了向北（4号引水隧洞一侧）偏移的方式绕过出水点继续向前开挖，致使施工排水洞绕行洞段与4号引水隧洞间岩柱最薄处仅约20 m。 4号引水隧洞桩号引(4)8+550~8+680m段岩性为T2b灰白色厚层状大理岩，结构面较发育，沿面多呈溶蚀状，段内溶蚀裂隙较发育，裂隙宽度20~100cm不等，沿面涌水。邻近的施工排水洞先于4号引水隧洞通过，对该洞段的地下水有较显著的排导、减压作用。4号引水隧洞引(4)8+550~8+660m段开挖通过时，该段揭露地下水流量较施工排水洞开挖期小得多，初始累计揭露地下水流量仅约25~30L/s。4号引水隧洞桩号引(4)8+550~8+680 m段及对应部位施工排水洞内的地下水具有较明显的季节性变化特点，如2012年汛期在工区极端暴雨工况下，该段地下水流量由初始揭露的25~30 L/s暴增至300 L/s。 3 引(4)8+550~8+680 m段隧洞初拟加固处理方案 由于施工排水洞桩号SK8+150~8+270 m段开挖期为规避地下水对隧洞施工的不利影响而向北侧绕行，致使施工排水洞绕行洞段的隧洞轴线、底坡等与原设计存在一定的变化，且绕行洞段与4号引水隧洞间岩柱最薄处仅约20 m，存在一定的安全隐患。为确保4号引水隧洞以及施工排水洞运行期的安全，主要通过施工排水洞内恢复原设计洞轴线、绕行区回填等工程处理措施。具体如下： （1）施工排水洞桩号SK8+150~209.88 m洞段平面、底坡布置及SK8+150 m以西部分底坡均需恢复至原设计结构布置，即施工排水洞绕行洞段南侧及部分底坡欠挖部位需进行二次开挖处理。 （2）施工排水洞绕行洞段采用C25W8素混凝土进行回填处理。 （3）后续开挖过程中可能揭露的溶腔或溶蚀宽缝，边墙及顶拱溶蚀部位采用C25W8素混凝土进行回填处理。 （4）4号引水隧洞桩号引(4)8+550~8+680 m段全断面钢筋混凝土衬砌，配置单层钢筋：环向主筋C28@20，纵向分布筋C22@2