罗洲坝水电站工程地下厂房开挖设计

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1、罗洲坝水电站工程地下厂房开挖设计王佳奎张轶臣中水东北勘测设计研究有限责任公司摘要：罗洲坝水电站地下厂房是利用江口水电站右岸导流洞改、扩建而成。厂房分层开挖充分考虑了导流洞空腔的影响。施工通道的布置科学、合理的利用了永久交通洞及原有2号施工支洞，做到了永临结合，尽量的减少了施工支洞的长度，加快了厂房开挖的施工进度，方便了施工，降低了工程造价。关键词：罗洲坝水电站;地下厂房;开挖设计;收稿日期：2017-03-21Received：2017-03-211工程概况罗州坝水电站工程位于芙蓉江干流下游、芙蓉江江口上游约2km处，紧邻重庆市武隆县江口镇，工程所在位置距武隆县城约22km,距重庆市约1

2、61km。罗洲坝水电站工程是利用江口水电站右岸施工导流洞进行改扩建而成。电站枢纽工程由输水系统、地下厂房系统组成。装机容量100MW,额定水头106m,安装1台单机容量100MW的混流立式机组，电站工程在系统中担任调峰任务。厂房洞室沿导流洞轴线布置，依次为上游副厂房、安装间、主机间和下游副厂房;主变洞平行于主厂房布置。上、下游副厂房完全布置于原导流洞内，断面即原导流洞断面，12.0mX14.0ni（宽X高），全长69.6m,主厂房洞室尺寸42.1mX17.7mX46.2m（长X宽X高）。2工程地质该工程主厂房主要以II、III类围岩为主，厂房中部层内软弱夹层发育，一般厚度较小，性状较好，

3、仅11卜508、111-515、III-513夹层，厚度较大,性状差。段内通过F29断层，宽30^40cm,由白云岩、方解石脉、泥及糜棱岩组成，泥厚10~15cm,浅灰色糜棱岩厚20^25cm,呈强~弱风化，且局部溶蚀填泥。因此，对穿过厂房、主变室、母线洞边顶拱的层间错动带、层内错动带和结构面影响带、不良地质段，以及经分析存在潜在的不稳定块体和掉块，在开挖前采取超前支护，分层、分部、分块开挖，及时进行喷锚支护，并视围岩揭示情况增加长砂浆锚杆、预应力锚杆、锚筋桩和喷混凝土等加强支护。开挖过程中，超前埋设观测仪器加强围岩收敛变形监测，确保顶拱围岩及洞间岩柱稳定，以策安全。3厂房开挖施工特点1

4、）江口库区的芙蓉湖、芙蓉洞为国家5A级风景名胜区，所以厂房开挖施工不能对当地旅游、生产及生活环境造成影响。2）厂房开挖施工期间，不能影响江口水电站机组发电及大坝正常运行，开挖爆破不能对大坝的安全产生影响。3）由于该工程厂房是利用原江口水电站右岸导流洞的改、扩建而成，不同于新开发项目，既有场内交通和临建可供利用的有利条件，也有施工环境复杂的不利因素，对厂房开挖设计方案提出了更高的要求。4）地下厂房开挖是工程施工的关键线路，开挖工程的工期直接影响工程总进度计划。4厂房开挖施工通道布置4.1施工通道布置原则1）施工通道的选择根据地形、地质条件、结构型式及布置、施工方法和施工进度的要求等，综合研

5、究确定。2）通道断面型式及尺寸能满足运输强度和物件通过要求，并有空间设置管线、排水沟和人行道。3）满足地下洞室群分层开挖施工进度和通风排烟需求。4）统筹规划施工通道布置，尽量利用永久洞室作为施工通道，以减少临吋施工支洞的修建。5）厂房施工通道的布置应满足不同高程、不同部位施工的特点和需要，为厂房开挖各层开挖提供便捷的施工条件。6）施工通道布置应综合考虑各洞室的交叉施工、尽量规避施工干扰，保证工程施工均衡、有序。4.2施工通道布f该电站地下厂房埋藏深约90in,洞室较多，为整个工程施工工期的关键线路。因此，厂房施工通道布置将直接影响厂房施工条件和工期。由于该工程洞室较多，施工支洞布置需综合

6、考虑。根据厂房系统的布置、施工进度计划及主副厂房、主变洞的施工程序，在充分利用水工永久隧洞作为施工通道的基础上，按厂房上、中、下三个层次布置了3条施工通道，以满足厂房开挖施工需要。厂房开挖施工通道特性见表1。表1厂房开挖施工支洞特性表下载原表5厂房开挖设计5.1施工程序主厂房开挖工程施工程序:施工准备一III号施工支洞开挖支护一主厂房及安装间I层开挖一主厂房及安装间II层开挖一岩锚梁开挖施工一岩锚梁混凝土浇筑施工f主厂房III、IV层开挖施工;施工准备fV号施工支洞开挖支护f主厂房V层开挖施工f主厂房VI开挖施工f主厂房VII开挖施工。主厂房分层开挖见图lo5.2施工方法厂房开挖采用钻爆

7、法施工，由上至下分层开挖。厂房顶拱层采用中导洞先进，两侧扩挖跟进的施工程序，先进行屮导洞顶拱部分的永久结构部分施工，锚喷支护，然后进行扩挖，扩挖过程中及时实施系统支护，厂房中导洞和两侧扩挖部分施工，周边采用光面爆破的方法施工。第II层采取中部梯段微差爆破，并且梯段周边采取预裂爆破，两侧保护层采取光面爆破开挖。第III层设计周边轮廓线采用光面爆破，其它部分采用梯段微差爆破。第V层釆取中部梯段微差爆破，设计周边轮廓线采用光面爆破开挖。第