金康水电站高压引水隧洞衬砌设计和优化探讨

《金康水电站高压引水隧洞衬砌设计和优化探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第26卷第6期四川水力发电Vol.26，No.62007年12月SichuanWaterPowerDec.，2007金康水电站高压引水隧洞衬砌设计和优化探讨张良，蒋文胜（1.华能四川康定水电开发有限公司，四川成都610041；2.中国水利水电第七工程局，四川郫县611730）摘要：对于引水隧洞的衬砌设计，采用不同的设计理论会得出不同的结果；对于长引水隧洞，若隧洞中不良地质段长，在保证隧洞安全运行条件下，尽可能减少衬砌工程量和造价是设计和业主必须考虑的问题。通过金康水电站高压长引水隧洞衬砌设计、优化及实测钢筋应力分析表明，即使在地质条件差的隧洞，围岩仍然是承担内水压力的主体。关

2、键词：金康水电站；引水隧洞；衬砌设计；优化中图分类号：TV52；TV732；TV22文献标识码：B文章编号：100122184（2007）06200172031工程概况质构造及断层带发育，并有瓜达沟断裂带、昌昌断金康水电站位于四川省甘孜州康定县境内，裂带出现，围岩结构面发育，地下水活跃。系大渡河一级支流金汤河梯级开发规划的最后一金康电站引水隧洞在引0+000～7+866区个梯级电站。电站为低闸引水式，具日调节性能。间穿越了石灰岩、千枚岩、石膏岩、砂板岩，其中引电站由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三大部分5+400以前主要以石灰岩为主，引7+866以后组成，电站设计装机容量150

3、MW（2×75MW），为花岗岩和闪长岩。隧洞不良地质段主要集中在设计最大水头498m，最小水头457.7m，设计引引4+435～7+866区间，该区间隧洞穿越了瓜达3用流量37.4m/s。闸首坝高20m，厂房为地面沟断裂（引5+072～5+324）和昌昌断裂（引7+厂房。调压室的设计是在利用挪威气垫调压室经370～7+535）两条大断裂带，并遭遇两处（引5+验的基础上采用了钢罩气垫调压室。529～5+615及5+976.5～6+086.5）大溶洞和2引水隧洞布置1000余m石膏岩，岩石类别以IV类和V类为引水隧洞位于金汤河左岸，全长（至调压室主。隧洞围岩类别长度统计见表1。连

4、接井中心线）16489.686m，同时，通过长10684特殊洞段隧洞衬砌设计m的引水副洞引用左岸支流拉脚沟流量。自拉脚（1）梆梆沟段衬砌设计。沟起，引水隧洞的压力水头都在90m以上。隧洞隧洞穿越梆梆沟段，沟两侧山体雄厚，此处洞开挖断面尺寸（宽×高）为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩段：内静水压力223m，沟底15m范围岩体覆盖厚度4.8m×5.2m，Ⅴ类围岩段5.2m×5.6m。在2不足，但与按电力行业标准《水工隧洞设计规范》号、6号支洞附近及压力钢管前端一共设置了三（DL/T519522004）计算结果差值仅10m，最初考组集石坑，压力钢管长487m。表1隧洞岩体类别统计表根据引水隧洞沿

5、线围岩地质条件和内水压力II～III类IV类V类区间岩性/m/m/m分布情况，隧洞全线采用了混合衬砌的形式。Ⅱ石灰岩、白云类围岩边顶拱素喷混凝土衬砌，厚8cm，顶拱随0+00～4+345323111140质灰岩机锚杆；Ⅲ类围岩边、顶拱喷混凝土衬砌及挂网+千枚岩、石膏岩、炭质千枚系统锚杆，喷混凝土厚15cm，边、顶拱系统锚杆；4+345～7+866312.52078.51130岩、板岩（石Ⅳ、Ⅴ类围岩段采用圆形钢筋混凝土衬砌，衬砌厚膏岩洞段长度852m）度为0.35m和0.55m。花岗岩、闪长3引水隧洞工程地质情况7+866～气垫室15460.7641108岩引水隧洞地质条件复

6、杂，地层及岩性多变，地虑采用钢管衬砌。沟底下部隧洞岩体为II～III收稿日期：2007210210类围岩。按照规范（DL/T519522004）设计的钢管SichuanWaterPower17张良等：金康水电站高压引水隧洞衬砌设计和优化探讨2007年第6期长度是250m。规范中“岩体覆盖厚度”是指隧洞新岩体，岩体较破碎，挤压强烈，主要发育层面裂轴线平行于山坡的情况，对于隧洞跨山沟的情况隙，层状、片状结构为主，滴水，局部渗水较大，断则不尽合理。为此，设计单位在参照水利行业标裂带主要由灰绿色片状岩、少量糜棱岩、断层泥及准《水工隧洞设计规范》（SL27922002）基础上，最透镜状

7、石英脉组成，带内物质性软，有地下水渗终确定钢管衬砌长度为120m。由于受洞内施工出，片理发育，局部见层内错动面。影响，没有在洞内作地应力测试，如果最小主应力在初步设计阶段，两处断裂带采用钢板衬护，大于内水压力，完全可以采用混凝土衬砌，也不排钢衬两侧采用伸缩节和混凝土衬砌过渡。为了降除采用喷锚支护的可能。低工程造价和缩短工期，委托国家地震局对断裂（2）石膏岩洞段衬砌设计。带进行了试验研究，瓜达沟断裂的龄期测试数据两处大溶洞位于石膏岩区域，除两处大溶洞介于14.4～17.8万年，昌昌断裂龄期测试数据介采用钢