破碎围岩条件下大型闸室开挖支护施工技术

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1、破碎围岩条件下大型闸室开挖支护施工技术薛飞中国葛洲坝集团第六工程有限公司云南昆明650000摘要：木文阐述了破碎围岩条件下大型水工闸室的丌挖支护施工技术，详细阐述了施工方式及施工步骤，供水电同行参考。关键词：破碎围岩；闸室；开挖；支护；施工技术一、工程简介緬甸THA-HTAY水电站工程位于緬甸THA-HTA丫河上，距Thandwe城镇约30km。木标主要负责1#、2#导流洞、竖井及闸室的施工。木标导流洞位于THA-HTA丫水电站右岸，原地形为凸岸，两条导流洞全长约1310m,洞径10.0m,其中1#导流洞长约710m,进口底部设计高程为8.00m,出口设计高程为6.96m，只作导流用，

2、后期封堵；2#导流洞长约600m,进口底部设计高程为11.0m,出口设计高程为6.24m,前期作为导流洞，后期改造为引水发电洞；2#导流洞包括竖井、闸室。竖井高约72m,洞径16.0m,洞顶设计高程为91.5m,底部高程约为19.5m；闸室段位于2#导流洞进口段，桩号2#0+157.17~2#0+201.17,共44m长，竖井及闸室中心桩号2#0+179.17,闸室宽10m,高10m。二、闸室段地质情况闸室段主要以破碎砂岩及泥岩为主，砂岩泥岩互层交错分布，砂岩多呈中度风化，泥岩呈高度风化；围岩节理发育，节理面光滑多成镜面状，节理张幵度较大，节理充填物多为软质泥；地下水非常发育，常年处于

3、饱和状态，开挖过程中渗水非常严重，呈股状出漏。软质泥岩在地下水作用下极易膨胀崩解，砂岩遇水强度急剧损失，开挖过程中，经常有坍塌掉块的现象，围岩稳定性差，闸室整个处在V级围岩带上。三、闸室施工1、闸室总体设计形式闸室段上游2#0+157.17〜2#0+160.17段及下游2#0+201.17〜2#0+197.17段为2#导流洞正常洞身向闸室的渐变过度段，即导流洞正常洞身开挖半径R=6.1m扩大至闸室开挖半径R=7.75m,整体扩大1.65m。2#0+160.17〜2#0+170.67段为闸室上游段，2#0+197.17〜2#0+188.67段为闸室下游段；这两段上半洞均为开挖半径R=7.

4、75m的半圆，下半洞均为R=7.75m半圆向方形断面渐变过度断面。2#0+170.67-2#0+188.67段为闸室与竖井交叉U段，也是闸室的闸门槽段，为矩形断面。2、闸室总体施工顺序闸室总体施工顺序采取如下形式：(1)闸室上游上半洞开挖支护施工。(2)闸室下游上半洞开挖支护施工。(3)闸室与竖井交叉UI段上半洞开挖支护施工。(4)闸室下半洞开挖支护施工。3、闸室开挖施工根据闸室的地质条件及闸室的设计形式，闸室开挖施工采取动态施工技术，依据围岩调整循环进尺，采用“分层分块法”、“新奥法”进行。首先进行闸室上半洞贯通，然后进行下半洞的施工。为不影响2#导流洞的施工进度，多开辟一个工作面，

5、以及探明闸室的围岩状况，事先己在闸室上半洞中部打通了一条4×5m的导洞。闸室上半洞施工时，分中、左、右3部分进行施工，循环进尺0.5〜lm,开挖进尺根据岩石情况现场调整，每循环施工方法如下：(1)首先拆除导洞顶部的临吋拱架，进行中部导洞以上部分的开挖，开挖至轮廓线后，再将导洞侧壁临时支撑工字钢接长至顶部，并安装顶部拱架进行封闭。按照设计参数施工超前锚杆、系统锚杆、挂网喷砼等支护。(2)进行导洞左侧开挖，开挖至轮廓线后立即按照设计拱架，与顶部拱架连接后，拆除导洞左侧壁临吋支撑工字钢。按照设计参数施工超前锚杆、系统锚杆、挂网喷砼等支护。(1)进行导洞右侧开挖，开挖支护方式同左侧

6、。(2)开挖过程中，如遇围岩情况较差，将施工超前管棚，同吋进行超前灌浆。闸室下半洞开挖，分上下两层进行施工，第二层滞后第一层3〜5m，上下两层错台同步进行，第二层分左右侧两次开挖施工。整个闸室开挖过程中，根据围岩情况动态调整爆破设计，并尽量采取弱爆破、不爆破的方式进行开挖。4、闸室支护施工闸室支护分为：超前支护，临吋支护，系统支护，加强支护。(1)超前支护本工程超前支护主要采取超前管棚及超前锚杆进行超前支护。因闸室段围岩破碎，地下水渗漏严重，加之闸室顶部跨度大，拱部易掉块坍塌，超前支护尤为重要。在爆破之前，首先进行超前钻孔，安装φ30,L=5.2m超前锚杆，及φ40L=

7、3m超前管棚。超前锚杆与超前管棚交错布置，超前锚杆与超前管棚间距控制在0.3〜0.4m,每两个循环施工一排。超前锚杆采用填塞锚固挤锚固牢固，并焊接在前一循环拱架上，超前管棚采取灌注水灰比为0.5的纯水泥浆。超前锚杆与超前管棚配合使用，拱部围岩得到了很好的固结，围岩整体性相对加强，塌方及超挖均能得到有效控制。(2)临吋支护围岩软硬不均一，整体性差，开挖爆破之后自稳能里差，为了保证施工安全，防止开挖面掉块，当幵挖面揭露之后首先进行机械排险。运用反铲