某水电站隧洞开挖超前预报.ppt

某水电站隧洞开挖超前预报方法与部分成果简介 工程概况 某水电站是利用150km长大河弯的天然落差，通过长约16.67km的引水隧洞，截弯取直，获得约310m水头。 电站装机容量为4800MW，单机容量600MW 。 工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。 工程概况 引水系统采用4洞8机布置形式，从进水口至上游调压室的平均洞线长度约16.67km，中心距60m，衬砌后洞径12~13m，采用钻爆和TBM相结合的开挖方式。 为满足该电站和上游一级水电站对外交通、及该电站长引水隧洞地质勘探、科研试验、施工和运行管理的需要，综合考虑在四条主洞的山体外侧修建两条平行于4#号主洞的辅助洞。 工程概况 两辅助洞间距35m，与4#主洞间距40m，单洞全长约17.60km，一般埋深为1500～2000 m，最大埋深达2375m。净宽5m，高各为4.5m和5.0m。 本次汇报内容针对的是辅助洞西端超前预报工作。 介绍内容 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 二、预报方法简介 三、预报结果与开挖情况对比 四、存在的问题及下一步工作重点 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 1. 基本地质条件 辅助洞处于高山峡谷的岩溶地区，穿越的地层岩性主要为三叠系变质大理岩、砂板岩、绿泥石片岩。区内主要受NWW-SEE向应力场控制，形成一系列近SN向紧密复式褶皱和高倾角的压性断层，并伴有NWW向张性、张扭性结构面发育，地质条件复杂，具有埋深大、洞线长的特点。 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 2. 开挖地质情况 (1) 地层岩性 辅助洞（西端）开挖揭露岩性主要为灰、浅灰至灰黑色千枚状砂质、炭质板岩及砂岩和浅灰、灰白色厚层状大理岩。 表2-2-1 岩性分布表 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 2. 开挖地质情况 (2) 地质构造 1）断层： 揭露断层共十四条 2）裂隙： 砂板地层中裂隙较发育，局部形成密集带。大理岩地层中裂隙发育相对减弱，呈间断性发育，完整岩体段与较破碎洞段交替出现，溶蚀裂隙部分溶蚀扩大成溶缝或小溶洞，在断层带附近常形成密集带，普遍含水。 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 3. 不良地质现象 (1) 涌水及涌泥 进入白山组可溶性大理岩后，岩溶现象时有发生，主要为溶蚀裂隙、溶缝或小溶洞，沿裂隙面有渗水，局部位置水流集中，呈线状、柱状，开挖过程中干湿洞段常交替出现，涌水情况主要表现为岩溶裂隙渗漏、岩溶管道渗漏及沿断层破碎带渗漏几种类型。 (2) 岩爆及坍塌 非可溶岩洞段岩爆发生较少。白山组大理岩以完整至较完整为主，加之埋深不断加深，岩爆发生的频率及强度明显增加。 介绍内容 一、辅助洞基本地质条件及开挖地质情况 二、预报方法简介 三、预报结果与开挖情况对比 四、存在的问题及下一步工作重点 二、预报方法简介 超前地质预报是该水电站的三大难题之一，单一的预报手段很难满足施工掘进要求。为此，在预报中采取分三步走的预报思路： 1）第一步中长距离预报：对掌子面前方50～150m洞段较大的构造进行初步预报。 2）第二步短距离精确预报：对掌子面前30m范围内小型构造及溶蚀现象进行预报，对第一步预报的成果进行复核。 二、预报方法简介 3）第三步在前二步中无法明朗地质缺陷的情况下，再进行钻孔雷达精确预报，进一步确定含水构造的形态、位置及规模。采用1孔或多孔布置，探测半径为15m：一般情况只作1孔探测，如发现较大含水构造，另增加2～3孔，以对目标体进行精确定位。 二、预报方法简介 二、预报方法简介 1. TSP2003超前预报系统 主要探测隧道掌子面前方50～150m范围内是否存在较大规模的含水岩溶管道、断层、构造破碎带等不良地质缺陷，宏观上指导隧洞掘进施工。 二、预报方法简介 2. 探地雷达系统 （1）表面雷达 在掌子面及两侧壁进行，主要探测30m范围内是否存在含水层（带）、裂隙发育情况及岩体完整程度等，并对缺陷位置及规模作出准确的判断，为隧道正常掘进和安全施工及时提出指导性意见。 （2）井中雷达 在隧道掌子面前测试孔内进行，主要探测孔周15m范围内是否存在含水层（带）、裂隙发育情况及岩体完整程度等，特别是对岩溶管道、含水层带的发育位置、规模及方向作出准确