黑河大孤山水电站引水隧洞设计与施工要点

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1、第5O卷第11期甘肃水利水电技术Vo1．50．No．112014年11月GANSUWA'rERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGYNOV．．2014·施工技术·黑河大孤山水电站引水隧洞设计与施工要点陈学雁(甘肃黑河水电开发股份有限公司，甘肃张掖734000)摘要：黑河大孤山水电站引水隧洞设计水头73m，洞长73km，成洞洞径6m，属于特长有压隧洞。简要介绍了大孤山水电站引水隧洞采用新奥法进行设计和施工的经验和体会，以及在施工过程中对不良地质条件的处理措施。关键词：大孤山水电站；引水隧洞；新奥法；锚喷；灌浆中图分类号：TV672~．1；U455文献标志码

2、：B文章编号：2095—0144(2014)l1-0053—021工程概况统方法，即围岩松动荷载全部由支护结构承担；②新黑河大孤山水电站位于甘肃省肃南裕固族自治奥法，采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧县境内的黑河上游，是黑河干流规划中的第5座梯跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时级水电站，上游接已建成的二龙山水电站尾水，下游空效应，以限制支护前的变形发展。阻止围岩进入松于小孤山水电站枢纽衔接。电站主要任务是发电，动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之采用低闸长隧洞引水式开发．设计装机容量65喷射混凝土的早强和全面粘结性。因而保证了支护MW．设计引水流量105

3、m3／s，设计水头73m多年平的及时性和有效性。并根据量测数据确定二次支护均发电量2．02亿kW·h，为中型Ⅲ等工程。的时间，使初期支护与后期衬砌形成一体的组合衬2隧洞地质条件概况砌形式，两者共同承担荷载，最终达到充分发挥围岩引水隧洞长7．3km，成洞洞径6m．线路穿越走承载能力的目的。廊南山北坡高山区，洞顶埋深120～360m，岩石以变针对大孤山水电站引水隧洞的地质特点．对该质砂岩、硅质板岩为主，其中Ⅱ类围岩约占44．38％，隧洞采用新奥法进行支护设计，即一次支护结合二Ⅲ类围岩约占37．38％，IV类围岩占16．95％，V类围次衬砌的支护措施。由于构成引水隧洞的Ⅱ、Ⅲ类岩占1．

4、3％。岩石总体质量较好。多属致密坚硬岩石，围岩岩性比较坚硬。为了充分利用同岩的自承能力．满足成洞要求。微新岩体呈厚层一次块状结构，单轴节省投资。通过计算并根据已建的工程统计资料对饱和抗压强度为60～90MPa。岩石致密坚硬，断裂不隧洞进行了优化设计。在满足规范及施工要求的情发育．易积累应变能，埋深大于400m的Ⅱ、Ⅲ类围况下，隧洞采用薄衬砌，Ⅱ类同岩衬砌厚度25C1TI．岩洞段可能有轻微岩爆发生。Ⅲ类围岩厚度30cm，衬砌仅起减糙和增强防渗的沿线断层、裂隙较发育，主要为NWW、NW和作用。通过固结灌浆进一步增强围岩的承载能力、NE向3组。洞线有2条规模较大逆断层F22、F47降低

5、围岩的渗透系数，达到由围岩来承担内压的作通过洞室，断层产状NW280O300。NE48O65。，破用，提高衬砌和围岩的联合承载效果。碎带宽度10～20m，断层带充填碎裂岩、糜棱岩、断对Ⅱ类围岩洞段，采用随机锚杆加喷锚支护的层泥。其余断层破碎带宽度0．2～3．0m，规模小，对洞方式，随机锚杆采用+25into，L=2．5m，锚杆人岩室稳定影响较大。沿途对发电隧洞有影响的冲沟为2．3m．喷混凝土的厚度为10cm．二次混凝土衬砌厚右岸的三子龙沟，冲沟走向基本垂直黑河河流，坡降度25cm；对Ⅲ类围岩洞段，采用系统锚杆加喷锚支较大，底宽100～300m，沟内覆盖第四系冲洪积物，护的方式，锚

6、杆采用+25mm，L=3m。锚杆入岩厚度40～100m，冲沟多有季节性流水。2．8m，喷混凝土的厚度为10cm，二次混凝土衬砌3隧洞开挖、支护及灌浆设计厚度30cm；对Ⅳ类同岩洞段．开挖断面顶拱270。范3．1开挖支护设计围进行系统支护，采用西25mm，L=3．5m的系统锚杆，目前，国内水工隧洞支护设计有2种方法：①传锚杆间、排距1．5m，梅花形布置，挂设西8ram@20cm×收稿日期：2014—11—19作者简介：陈学雁(1971一)，男，甘肃张掖人，丁程师，主要从事水利水电工程建设管理，E-mail：376883631@qq．corn-53·2014年第11期甘肃水利水电技术

7、第50卷20cm的钢筋网，喷10em厚的C20混凝土，二次混的安全风险。凝土衬砌厚度40cm：对于V类围岩洞段、断层带，初期支护要紧贴围岩。支护设施与围岩形成整采用钢拱架加强支护，拱架间距lITI，开挖断面顶拱体才能使围岩自身承载力发挥作用，对易风化及自270。范围进行系统支护．采用625mm．L=4．0m的系稳性较差的软弱围岩，应使开挖面及早封闭，避免围统锚杆，锚杆间、排距1．5m，梅花形布置，挂设岩因暴露时间过长而产生风化、变形，降低其强度和68mm@20crux20em的钢