彭水水电站地下厂房大型复杂岩溶处理技术.pdf

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1、第42卷第23期人民长江Vol42．Nt，．2320】1年12月YangtzeRiverI)ec，．20I1文章编号：1001—4179(2011)23—0058—04彭水水电站地下厂房大型复杂岩溶处理技术范开平(中国水利水电第十四工程局有限公司曲靖分公司，云南曲靖655000)摘要：彭水水电站地下厂房引水隧洞和尾水隧洞布置在KW51、W84两大岩溶系统之间，由于受地质条件制约，流道及附属洞室群均穿过岩溶系统。因地下厂房洞室群规模较大，厂区岩溶发育且规模大、性状复杂，因此施工难度大，施工安全问题尤为突出。在施工过程中根据岩溶的性状，采取了分高程、多x-作面的施_y-方案，在超

2、前预探、动态监测、控制释放等措施保护下，对岩溶系统进行了清挖、置换回填、灌浆加固、深层锚固、喷混凝土封闭等处理措施，有效地保证了施工安全及进度，为复杂岩溶地区的地下电站建设取得了成功的案例及有益的经验。关键词：复杂岩溶；岩溶处理；围岩稳定；地下厂房；彭水水电站中图法分类号：TV73l_6文献标志码：A厂房洞室、母线出线洞(井)、500kV地面变电所、交通1工程概况洞(井)、通风及管道洞、机组检修闸¨室(井)、5条变彭水水电站地下厂房洞室群的布置紧凑、主，一房顶高尾水隧?同、尾水检修闸门廊道(井)、尾水渠和r洞室尺寸大，相邻洞室挖空率较高，围岩中分布有以外防渗排水系统等建筑物组

3、成。其中，_丰』一房fI可事W84、KW51为主的复杂岩溶系统。岩溶具有规模大、寸：252m×30m×84．50m(长×宽×高)；事房溶洞分支数量多、发育高差大的特点。岩溶中充填黄洞室相联的引水隧洞最大开挖洞径l6．4m、最大涧长黏土，淤泥富集、地下水丰富，对洞室的开挖爆破、围岩443m；尾水隧洞采用新型的变顶高布置型式，最大圩稳定和施工安全等极为不利。在施工过程中，针对岩挖断面16．60m×32．5m(城门洞型)，最大涧长451溶系统中地下水及淤泥富积的特点，对岩溶系统采取m；母线竖井最大开挖高度160m。超前预探、动态监测，控制释放、围堵抽排、分区截断、由于电站的发电引用

4、流量大(单机780m／s)、水强制封堵、多点设防、接力抽排等措施，在保障施工安头相对较低，受流道布置及地形、地质条件限制，特别全的前提下按时完成了岩溶清挖及洞室开挖。同时，是受顺岩层发育的KW51、W84岩溶的限制，该【程的采取分高程、多工作面并行，对岩溶进行置换回填、灌主厂房洞室纵轴线与岩层走向呈0。夹角布置，H．他于浆加固、深层锚固、喷混凝土封闭，增设随机锚杆等处两大岩溶系统之间，该布置在国内外同等地质条件卜理加固。上述措施在保证地下厂房洞室群围岩稳定、为首次。由于主厂房洞室平行两大岩溶系统布置，闪确保安全施工及加快施工进度等方面取得了理想的效此引水、尾水隧洞及各附属洞室

5、与岩溶系统均有相交，果施工难度与施工风险均较大。2地下电站建筑物与岩溶地质条件2．2岩溶地质条件厂区溶洞及溶蚀发育的主要层位是o、o、l：、2．1引水发电建筑物彭水水电站地下厂房布置在坝址右岸山体内，引∈-2等层。另在o：、O、0、o4¨、层有水发电建筑物由引水渠、进水塔、5条引水隧洞、地下中等岩溶发育，在中等和强岩溶层中发育有KW14、收稿日期：2011—10一l0作者简介：范开平，男，高级工程师，主要从事水利水电工程施工技术管理工作。E第23期范开平：彭水水电站地下厂房大型复杂岩溶处理技术59引水发电系统、防渗帷幕、主厂房洞室、尾水系统施工KW54、W84、KW51等岩溶

6、系统，其中KW51和W84岩带来的较大困难，曾多次发生岩溶内地下水及泥桨的溶系统规模大、溶洞数量多、发育深，且W84属深循环涌出现象，其中发生体积超过万立方米以上的涌泥、涌热水与浅层水混合岩溶系统。水有4次。如在开挖2号引水洞下平段上部时与岩溶系统多顺层发育，其中顺软弱夹层(C2、C5、KW51岩溶贯通，约3万m泥浆涌进相邻洞室，致使C4及CO)和断层破碎带发育较大的溶洞，充填物绝主厂房第5层、3—1、3—2号施工支洞、尾水洞、尾水大部分为黄色黏土，夹少量碎石，少数充填灰华或无充管等被淹没，洞室内设备、材料受损，虽无人员伤亡，但填。岩溶分布高程特征随埋深增加逐渐减弱，分布高程

7、主要集中在200m高程以上沿f。。。、f。断层溶蚀强严重地威胁了施工安全。烈，并形成溶洞。o5n、∈；：、∈、∈；层及f断层带3．1岩溶系统处理原则透水性较强。W84岩溶处理原则。根据尾水管、检修闸门竖井衬砌结构受力特点和主厂房下游防渗要求，以及开挖2．2．1W84岩溶系统揭示的情况，分步骤、分高程及建筑物部位进行处理。W84岩溶系统位于厂房边墙下游侧，主要穿越5对尾水管洞、检修闸门竖井内揭露的溶洞进行扩挖清条尾水管、机组检修闸门竖井、排水洞等洞室，岩溶主理、回填混凝土处理，并加强引、排水，后期结合衬砌