水利枢纽导流洞施工中风险处理方式研究

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1、水利枢纽导流洞施工中风险处理方式研究【摘要】某水得枢纽导流洞的过流断面为13米*10米的城门洞形，进口处最大开挖的断面为15米*22米，面积为312米2,施工地段地质比较复杂，为了保证主体工程的顺利，采取了科学有效的处措施，本文就此水利枢纽导流洞的施工中出现的问题以及解决方法和思路做了介绍。【关键词】某水利枢纽；导流洞施工；风险处理中图分类号：TV6文献标识码：A1工程概况水利枢纽工程以防洪为主，兼顾发电、航运、灌溉。枢纽主体工程为碾压混凝土重力式拦河坝，地下厂房及左岸输水系统等组成。该工程的导流洞是四级建筑物，全长576米，洞身断面为13米*10米，、顶拱中心解度

2、为120°城门洞型。起桩坡点桩号为为0+000，进口底部高程93米，出口底部高程91米，纵坡3.6‰，按有压流设计。采用塔式进水口，封堵闸门安装高程为117米，启闭机排架顶部高程为139米。导流洞出口消力池使用一级消力池方案，池深5米，池长33米.隧洞进出洞口段均在强～弱风化岩体中进洞，导流洞进口22米,为Ⅳ类围岩，出口26米长，为Ⅴ类围岩，洞身段Ⅱ类围岩37米，Ⅲ类围岩376米，Ⅳ类围岩107米。2施工中遇到的困难和风险及应对措施72.1导流洞进口进洞方式导流洞进口0+000～0+019段为隧洞渐变段，断面由13米×10米的矩形断面渐变为城门洞型断面。衬砌厚度侧墙

3、由2.4米渐变为1.3米，底板由2.8米渐变为1.4米，顶拱由2.4米渐变为1.1米。原设计地质预测为III类围岩，最大开挖断面尺寸为15.22米×18.55米，采用喷猫支护上台阶法开挖进洞方式。覆盖层开挖后发现该部位节理发育，局部夹泥，为IV类围岩，直接进洞存在很大危险。为此提出了预留中隔岩石进洞方案和顶部起拱直接进洞两个方案如下：（1）预留中隔岩石进洞方案隧洞开挖时，预留4.5米宽中隔岩石墙，先对两侧洞段分三层开挖，然后立即进行洞壁混凝土衬砌，当衬砌达到一定强度后，利用开挖料回填，保护衬砌表面并作为后续洞段施工的平台。在开挖分层的小断面隧洞时，洞壁和顶部全部采用

4、喷锚加挂网支护方式。衬砌面采用3.8米长φ22锚杆，间距和排距均为1.24米，喷14.5厘米C20混凝土；中隔墙表面采用φ22长2米的锚杆，间距和排距都是1.0米，喷C20混凝土10厘米；挂网钢筋采用的钢筋网均为φ8@0.2米×0.2米。开挖中隔墙顶层之前，从两侧向洞顶设φ22、4米长的系统锚杆，间距设置为1.25米。（2）顶部起拱进洞方案7该方案就是将山岩压力通过钢拱架强力支护传递到两侧山体上。0+000洞顶圆弧中心角是97.201°，半径为10米，起拱3.38米高、；0+010洞顶圆弧中心角为86.470°，半径为10米，起拱2.76米高；0+020洞顶圆弧中心

5、角为91.698°，半径为10米，起拱5.75米高。0+000~0+010段先用管棚超前支护（D89、长11米、间距0.3米），开挖后立即安装钢拱架（I25a型、间距0.5米）；拱架之间采用联系钢筋焊接牢固（长0.7米、间距1米的φ32）；挂网钢筋为φ8@0.2米×0.2米，喷射C20混凝土20厘米；采用两种锚杆间隔布置（φ25和φ22、长分别为8米和4米、排距0.5米、间距2米），尾端是L形，通过电焊与钢拱架连接。0+010～0+020段采用间距为0.4米、排距为0.8米、长为5米的支护钢拱架；超前锚杆φ28、排距为1.6米；采用两种锚杆间隔布置（φ25和φ22、

6、长分别为8米和4米、排距0.8米、间距2米），尾端是L形，通过焊接与钢拱架相连；喷混凝土、挂网钢筋和联系钢筋同前段。（3）方案比较预留中隔岩石进洞方案施工的安全性可得到很好的保障、但衬砌、开挖两道工序出现交叉，衬砌分块施工给整体性造成一定的影响；起拱进洞方案可先对；上半洞进行开挖和支护，首先对上半洞进行贯通，可以缩短二到三个月的工期，工序交叉，衬砌分7块施工整体性不好；起拱进洞方案可先进行上半洞开挖和支护，首先贯通上半洞，施工速度较前者快2~3个月，缺点是开挖断面和断面大小对会逐渐缩小，是特大型隧洞断面，开挖具有很大的风险；在投资上，两套方案持平。基于保证导流洞能按

7、期通水、既定的截流目标得以实现、缩短大坝碾压混凝土在低温季节施工时间等方面的原因的考虑，最终采用的方案是起拱进洞。（4）实施效果导流洞进口渐变段的施工采用的是起拱进洞方案，进洞顺利，施工任务得以按时完成，施工任务为大坝混凝土低温季节浇筑施工任务时间。进口段支护和衬砌两道工序耗时约7个月，期间3次洪水过洞，洪峰流量最高达1966米3/s，事实证明：起拱进洞方案是正确的，支护措施也是可靠的、安全可靠的。2.2对导流洞进口段进行衬砌加固的措施2.2.1开挖状态导流洞0+000~0+023开挖并进行一次支护后，与设计衬砌厚度相比，右侧边墙实际衬砌厚度平均减少了约50厘米