隧道超挖的地质因素分析.doc

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1、广西百色水利枢纽导流隧洞工程造成洞室超挖的地质因素分析刘伟邦张百臻（隧道局一处七公司）（黄河水利委员会地质处高工）内容提要：本文对广西百色水利枢纽导流隧洞工程在施工过程中造成洞室超挖量达19514m3的地质因素进行了详细的分析，并据此向业主提出了3707225.59元的索赔报告。关键词：洞室超挖地质因素一、工程概况1.工程概述广西百色水利枢纽位于广西右江干流百色市上游22km处，是一座集防洪、发电、航运、灌溉、供水等于一体的综合性水利工程，由一条导流隧洞、碾压砼大坝（高130m）、地下发电厂房（装机540Mw）、两座副坝（高30~50m）、一

2、条航道等单位工程组成。导流隧洞位于右江右岸，是右江百色水利枢纽的关键工程、难点工程。本合同编号为BS98006，业主为广西右江水利开发有限责任公司（简称YWP）；工程监理为小浪底工程咨询有限公司百色项目监理部（简称XBCC）；设计单位为广西水利电力勘测设计研究院（简称GIDI）；施工单位为铁道部隧道工程局与中国水利水电闽江工程局联营体（简称SMJV），隧道局为责任方，负责导流隧洞开挖及初期支护工作，闽江局为非责任方，负责导流隧洞的二次衬砌工作。2.设计概况最新范本,供参考！导流隧洞工程主体部分由进口明渠、进水塔、洞体、Ⅳ#沟明管段和出口明渠组

3、成，其总长度828m；施工辅助工程有一条施工交通支洞、二条排水洞等，施工交通支洞总长度126m，排水洞总长度287.77m。导流隧洞为承压（水压力）洞体，其衬砌后的净空形状，除进口K0+000~K0+025段由方形渐变成圆形外，其余地段均为圆形（直径13.2m）。主洞支护分三大类九种形式，即A、B、C三类和A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2、C3、C4九种形式，其中A类适用于Ⅱ～Ⅲ类围岩；B类适用于Ⅳ类围岩；C类适用于Ⅴ类围岩。3.工程地形导流隧洞进口位于坝轴线上游约200m处，隧洞穿过坝肩山梁和Ⅳ#沟，出口位于Ⅴ#沟口。沿导流洞轴线，

4、坝肩山梁地面最大高程195m，Ⅳ#沟沟底高程134m，进口明渠段地面高程121m，出口明渠段地面高程为130~140m。4.工程地质导流隧洞穿过三个主要工程地质岩组，即坚硬的辉绿岩组、中等坚硬~坚硬的硅质岩及灰岩类组和软弱的泥岩类岩组。辉绿岩体风化浅，沉积岩体风化较深。隧洞沿线主要构造有层间挤压断层F9、、F10、F20等共8条，以顺层或微切层错动为主，规模较小。5.水文地质导流隧洞所处地域的地下水位高于河水位，除进出口段外，水位线基本在洞体以上，地下水流向与岩层走向大致相同，层与层之间的水力联系，除风化层较为顺畅外，其余较弱。6.施工概况最

5、新范本,供参考！导流隧洞洞身主体工程2000年1月24日正式开工，克服了种种于施工不利的自然地质条件，于2001年3月9日全线贯通，历时12.5个月，主洞洞挖石方总量为16.2万立方。共完成导流隧洞洞身开挖828m，其中明挖16m，洞挖812m。施工方案采用上、下全断面法开挖。上半断面开挖时，对Ⅱ~Ⅲ类围岩采用全断面、光面爆破开挖；Ⅳ类围岩采用中洞法开挖；Ⅴ类围岩采用预留核心土环形开挖。下半断面开挖时，对Ⅱ~Ⅲ类围岩采用全断面、光面爆破开挖；Ⅳ、Ⅴ类围岩采用中间拉槽，两边错位开挖。根据开挖实际揭露的围岩条件，结合现场的具体施工情况确定，导流隧

6、洞Ⅱ~Ⅲ类围岩342m，占导流隧洞总长的41.3%；Ⅳ类围岩103m，占12.44%；Ⅴ类围岩383m，占46.26%。由于存在极不利的自然地质条件，在施工过程中，虽采取了积极有效的措施，并不断随地质条件的变化调整施工方案，优化爆破设计，精心组织施工，但仍形成了较大的超挖，根据量测断面计算，超挖总量达19514m3。二、形成洞室超挖的主要因素1、概述地形上沟谷比较发育，在近出口两端为缓倾河谷的两条较单薄山梁，中间为一低洼的4#沟谷，沿纵轴方向呈“马鞍状”。洞顶地面最高高程为221.7m，高出右江枯水位102m左右，最低点4#沟底，高程140m

7、左右，高出右江水位约21m。洞顶以上岩土覆盖厚度，等于大于5倍洞径的洞段长约310米（K0+340~0+650），占全洞长的37.4%；覆盖厚度2.5~3.5倍洞径的洞段长418~420m，占50~51%；覆盖厚度等于或小于1倍洞径的洞段长约占11~12%。可以看出60%以上洞室属于中~浅埋深围岩，稳定性不仅受岩性、构造的制约，还受风化卸荷等外营力的直接影响。2对洞室的超挖影响因素可归结为以下几方面：2.1岩性和岩体强度全洞段按岩石成因和岩体工程地质特征可分为两类：最新范本,供参考！2.1.1岩浆岩为华力西期呈岩床式分别在４#、5#沟右侧（K

8、0+103~0+250；K0+524~0+828）。侵入于上泥盆系和下石炭系之间或二者的接触面之间的基性岩，总长度约450m，占洞长的50%强。岩性为灰—灰绿色辉绿