隧洞大塌方与软岩变形处理.doc

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1、洞松水电站引水隧洞软岩变形及大塌方处理n刘学宗（中铁十八局洞松水电站项目部）【摘要】本文介绍洞松水电站引水隧洞开挖支护施工中，针对软岩变形及隧洞大塌方采取的一系列施工措施，特别是锚筋束工艺及超前大管棚结合回填、固结灌浆工艺等，确保了工程质量和施工安全。1概述1.1工程概况洞松水电站位于甘孜藏族自治州乡城县硕曲河中下游的香巴拉镇、尼斯乡及洞松乡境内，为引水式电站，装机容量180MW（3×60MW），设计引用流量102.3m3/s，额定水头197m，引水隧洞为有压洞，全长17862.31m，设计底坡

2、i=3.65‰，开挖为马蹄形断面，永久衬砌为C25钢筋混凝土圆形断面衬砌，过流面半径为R=3.14m。该工程引水隧洞6#、7#施工支洞对应的主洞（S12+078.25～S16+978.25）段由中铁十八局集团公司承建，总工期为2年。1.2引水隧洞工程地质条件该段引水隧洞垂直埋深380～490m，侧向水平埋深大于200m，围岩为图姆沟组地层，为新鲜泥质板岩、砂质板岩夹炭质板岩，以中硬～软质岩为主，呈极薄～中厚层状，层面裂隙、构造裂隙发育，岩层走向与洞轴线呈小角度相交（7#洞及6#洞下游交角<20°

3、，6#洞上游交角<10°），地下水活动弱，围岩属不稳定围岩，顶拱及边墙发生垮塌的机率较大，截止2011年6月10日本标段已开挖的隧洞围岩分类详见表1-1。1.3主要施工方案最新范本,供参考！本标段控制洞段为S12+078.25～S16+978.25，共分四个作业面同时施工，6#施工支洞上游控制洞段为S12+078.25～S13+744.74,洞长1666.4m，6#洞下游控制洞段为S13+744.74～S14+768.6，洞长1023.86m；7#上游控制洞段为S14+768.6～S15+828

4、.07，洞长1059.47m，7#洞下游控制洞段为S15+828.07～SS16+978.25，洞长1150.18m。表1-1已开挖隧洞围岩分类情况洞松C标已开挖围岩统计表工作面围岩类别III类围岩IV1类围岩IV2类围岩V类围岩合计6#上游0116.25344.470460.476#下游0855.95172.53105.81134.287#上游0478.37430.130.1938.577#下游0477.62376.60854.22合计01928.191323.7135.93387.54百分比

5、(%)056.9239.084.01100.00隧洞开挖采取全断面钻爆，光面爆破开挖，装载机装渣，自缷汽车出渣，小型挖掘机配合，视围岩情况，循环进尺为0.8～1.8m，本标已开挖隧洞围岩无III类围岩，IV1类围岩支护方式为边顶拱3～4.5m系统锚杆挂钢筋网结合喷砼支护，IV2类围岩采取I16工字钢拱架间距1.0～1.2m结合锚杆、钢筋网喷16cm厚砼联合支护，V类围岩采取I18工字钢拱架间距0.6～0.8m结合锚杆、钢筋网喷18cm厚砼联合支护，围岩破碎自稳差时，采取增加超前注浆小导管加强支护

6、。2隧洞临时支护变形处理2.1发生临时支护变形的原因最新范本,供参考！2009年8月份6#洞上游施工至桩号S13+585.25时，隧洞围岩，为炭质板岩、千枚岩，层理发育，呈极薄片状，属软质～中硬质岩，强度低，定为IV2类围岩，开挖后临时支护方案为：①钢拱架：I16型钢拱架间距1.2m，连接钢筋Ф25，L=1.2m，间距0.5m，拱部及边墙均匀布置，与钢拱架焊接牢固；②锚杆：顶拱系统锚杆Ф25，L=4.0m，间距1.5m，排距对应拱架布置，两边墙锁脚锚杆Ф25，L=4.0m，各5根均匀布置；③挂网

7、：钢拱架之间挂Ф6.5@15cm×15cm钢筋网；④喷砼：开挖后先对开挖面素喷3—5cm厚的C20砼，拱架及挂钢筋网后再喷C20砼，总厚度为20cm；⑤拱脚砼：拱脚浇筑30cm×30cm×120cm的C20砼。开挖支护经过上游弯道后，隧洞围岩走向发生较大变化，岩层走向与洞轴线呈夹角较小（<5°），几乎与洞轴线平行，开挖后围岩应力平衡被打破，应力释放造成洞室临时支护变形。2.2临时支护变形处理措施2.2.1初期变形及处理方案最初出现变形的部位是S13+601~S13+533段，变形导致喷砼出现大量

8、裂痕、脱落、掉块，立即采取加强支护措施：随机布设Ф28，L=6m的锁脚锚杆，拱脚采用同型号的工字钢连接，拱架之间平行布Ф28钢筋，间距20cm，分布筋Ф16，间距20cm底板浇30cm厚的C25砼形成支护闭合环。2.2.2变形加剧及处理方案以上加强支护处理完后，对该段加强收敛观测，但经收敛观测结果分析显示，临时支护蠕变形仍未停止，且有加速变形趋势，拱顶部位变形最大速率8.47mm/d，累积变形最大值达320.67mm，两边墙变形最大速率9.07mm/d，累积最大变形值达393.21mm，主要反应