烏宋崗電站不良地質洞段的施工實例與經驗

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烏宋崗電站不良地質洞段的施工實例與經驗
摘要:烏宋崗水電站遂洞洞口穿過強風化岩層,爲維持進口邊坡穩定,對邊坡噴錨支護,洞口採用鋼拱架支護及側向支撐,並掛鋼筋噴錨。根據既有資料分析不良地址構造的位置、邊界、組成、特性及對工程的影響,並通過常規和工程類比提出相應的開挖和支護設計。
關鍵詞:隧洞工程 噴錨支護 不良地段 工程經驗 監控測量 
        1 不良地質洞段施工實例
        1.1 在強風化岩層中的洞口工程 烏宋崗水電站遂洞洞口穿過強風化岩層,爲維持進口邊坡穩定,對邊坡噴錨支護,洞口採用鋼拱架支護及側向支撐,並掛鋼筋噴錨。施工中採用上半洞正臺階式開挖,並對圍巖穩定性進行監測,根據變形曲線,圍巖開挖後在10~14d內趨於穩定。最終實現在強風化岩層中進洞。
        1.2 斷層破碎帶洞段 在樁號0+96~0+134處,是隧洞通過的一大斷層破碎帶,總長38米,含黃色斷層角礫岩,糜棱巖及斷層泥。地下水呈股狀溢出,流量爲0.1L/s。該段隧洞設計爲組合式襯砌,噴混凝土厚5~8cm,設置徑向錨杆及超前錨杆,內襯混凝土邊強厚60cm,拱厚50cm,底板厚80cm,與邊牆連接,呈封閉式整體結構。
        該洞段開挖採用控制爆破(周邊孔距0.25~0.4m),用上臺階法掘進,超前錨杆與徑錨杆相結合。施工時,在主斷層部位設置監控斷面,埋設單點位移和收斂計。監測結果表時,圍巖變形在7~8d後,即趨於穩定,而內襯時間則在8個月後,在此期間未發現圍巖失穩的跡象。
        此列說明,在此不良地質條件下,採用控制開挖,噴錨支護、監控測量能夠安全、高效地完成開挖與襯砌工作。由於初期支護效果良好,在大斷層破碎帶洞段實現了單薄型新型組合式襯砌。
        1.3 通過溝谷淺埋段的洞段 隧洞通過草坑坳的洞段,爲黑雲斜長片麻岩,有多處岩脈侵入,該洞段設計採用組合式襯砌,噴混凝土厚5~8cm,內層混凝土厚50cm,由於地處溝谷,地下水出露較多,能否在“大淋水”條件下進行開挖與襯砌,成爲該洞段工程的關鍵。經現場勘察,地下水出露較多,主要以線流、股流形式溢出,有豐沛的補給源。處理的方式是結合工程地質資料,查清主水源的通道,然後打排水孔(或羣孔)將主流集中導出,並在排水孔內插入帶孔的鋼管,鋼管與孔壁的間隙用棉紗封緊,用速凝水泥沙漿堵在棉紗外部,再用塑料軟管與鋼管聯結,將滲水導引到底板,防止滲水沿洞壁下流,影響混凝土澆築作業。在完成上述步驟後,開始以排水孔爲中心,由四周向中心圍噴混凝土。對於開挖面的深水,則採用超前排水錨杆,即由鋼板卷焊成開口式的“摩擦錨杆”,既可加固圍巖又可排水。在處理完淋水後,進行該洞段的施工,最後順利通過草坑坳洞段。
        2 不良地址洞段的施工經驗
        2.1 查明地址情況是打通不良地質洞段的基礎 根據既有資料分析不良地址構造的位置、邊界、組成、特性及對工程的影響,並通過常規計算和工程類比提出相應的開挖和支護設計。開挖後則應加強超前勘探,做好地址預報,並通過監測和經驗調整開挖方案和支護參數。
        2.2 短進尺、少擾動、分部開挖和及時支護 不良地址洞段巖體破碎,圍巖穩定性差,一般宜不放炮或放小跑,以儘量減少對圍巖的擾動,進尺宜控制在1.0m以下,必要儘可採用鋼管超前頂進形成管棚,鋼管間距40cm,一次頂進2~2.5m。一般不良地址洞段可採用正臺階法開挖,對不大的'隧洞可全斷面開挖或一次開挖頂拱分層下臥,避免先挖中導洞再挖頂拱兩側。開挖後及時支護往往是保證圍巖穩定的關鍵,許多工程實踐都證明,只要及時支護,工程事故就大爲減少。