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时间:2020-03-25
《水电站大型地下厂房特殊部位开挖支护技术研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第47卷第21期人民长江Vo1.47.No.212016年11月YangtzeRiverNOV.,2016文章编号:1001—4179(2016)21—0067—05水电站大型地下厂房特殊部位开挖支护技术研究陈浩,王霄(中国长江三峡集团白鹤滩工程建设部,四川凉山615421)摘要:以我国已建和在建的大型水电站地下厂房洞室施工实践为依据,系统总结了厂房顶拱、高边墙、母线洞等特殊部位的专项施工技术,并总结出了“先中后边、先软后硬”,“施工分层、一次预裂”及“先洞后墙、通层加固”的技术原则。随后运用三雏有限元计算软件,对相关技术的施工效果进行仿真模拟,分析施工
2、工艺对地下洞室施工开挖和围岩破坏的影响,有效地论证了施工技术的可靠性。关键词:厂房顶拱;高边墙;母线洞;地下洞室中图法分类号:TV731.6文献标志码:ADOI:10.16232/j.cnki.1001—4179.2016.21.015据统计,我国水能资源总量的3/4主要集中在西小,可先开挖中导洞,以便于在后期扩挖增加工作面,部地区的高山峡谷中,受地形限制以及其他各种因素并利于出渣运输。“先软后硬”施工,可先挖除较软岩影响,这些地区的大型或特大型水电站,如龙滩、小湾、体并提前支护,同时保留的岩柱能起到支撑作用。溪洛渡、向家坝、锦屏一级、锦屏二级、白鹤滩、
3、水布垭、围岩条件较好时,先开挖中间部分,布置普通砂浆瀑布沟、糯扎渡、两河口等,以及抽水蓄能电站都必须锚杆并初喷混凝土,再向两边扩挖,以保证顶拱开挖之采用地下厂房布置方式。水电站地下厂房的建设形成后对围岩的扰动较小。若开挖洞室较大,或遇不良地了众多特大地下洞室群,大型地下洞室群的特殊部位质条件部位,可采用“顶拱中导洞领先开挖施工工对洞室群的整体稳定影响较大,是施工开挖过程中极法”,在中导洞开挖时预留保护层,采用手风钻造孔,为重要的部分。这些特殊部位主要包括洞室顶拱、高以提高钻孔精度并减少纵向开挖的超挖值,减小开挖边墙、多洞室岔口、调压室穹顶等。在复杂赋存环
4、境条对围岩的扰动。件下,特殊部位的开挖卸荷对围岩扰动问题更加突出,“先软后硬”的开挖方式,是对较软岩体先行导洞这些特殊部位的围岩稳定控制不好,会对地下洞室群开挖支护后,再开挖较硬岩体,可以较好地保持洞室整整体稳定产生巨大影响,因而必须在施工中重点关注。体稳定。例如对于龙滩、溧阳等工程,先进行两侧软弱本文针对不同部位的特殊情况,总结了工程施工实践岩体的导洞开挖,以使两侧软弱岩体和应力容易集中中相应的关键施工技术,并运用数值理论论证其合理的地方优先得到支护,稳住拱肩,再跟进拆除中间岩性。柱,较好地保持了洞室顶拱的稳定。在两侧导洞开挖中,根据岩层走向、倾角,先
5、开挖最不利于稳定的一侧1厂房顶拱开挖与支护技术导洞,布置普通砂浆锚杆和初喷混凝土;再开挖另一侧厂房顶拱开挖应当推行精细化管理,严格控制工导洞,使两侧导洞形成错距开挖。当两侧导洞完成设程质量和安全,依据大量厂房顶拱开挖施工经验,总结计支护后,才能拆除中间岩柱,在顶拱层开挖中力求减出“先中后边,先软后硬”的施工原则。围岩条件好小一次开挖跨度,确保施工和工程安全。时,围岩自稳能力较强,中导洞开挖对厂房顶拱扰动较溧阳水电站围岩条件较差,施工中采用“先软后收稿日期:2016—05—05作者简介:陈浩,男,工程师,硕士,主要从事水利水电工程技术管理工作。E—mail
6、:then—hao2@ctgpe.eom.en68人民长江2016g-硬”的开挖方式,先开挖两侧较软岩体,再挖除中间岩弱爆破、少扰动、封闭、强支护、勤量测”的丁艺要柱。采用三维有限了亡模拟不同丌挖顺序对厂房顶拱嘲旨,总结形成了“施1:分层、一次预裂、薄层外挖、随岩影响,结果如图1,2所示。支护”和“先洞后墒、逐层加固、隔墩支撑”的高边墙丌挖稳定技术。溧刚水电站为抽水蓄能}乜站,枢纽建筑物主要由l水库、输水系统、发电厂房及下水库等4部分组成。l乜站安装6台单机容量250MW的可逆式水泵水轮发电机组。地下厂房洞室群由主厂房、主变洞、球阀窜、线涧等洞室绀成。厂
7、围耢为英砂岩,I-I.火少量·l1薄层泥质粉砂。层问错动带、理裂隙发育,地下水中富,厂区围以Ⅲ、Ⅳ类为主。以溧阳水电站主厂房的歼挖为例,对主厂阡挖图1厂房顶拱“先中后边”开挖破坏区(Ⅲ类围岩)学虑一次歼挖分扦挖两种情况进行计算埘比。川:挖后破坏区分布盘【1网3,4所尔,两种开挖方案破坏区埘比如表l所。H丁以看出,分开挖方案的岩总破坏体积比一次挖方案的破坏体积小8.16万nl,总耗散能比一次JF挖方案小15521kN·nl,说一次"挖支护方案x1f洞周体应力的扰动较大。⋯于损伤累积影响,分层外挖的局部应和变形较一次Jl:挖币『Ij火}{1此说明,分层挖虽然
8、埘fj;l岩反复扰动,进而埘^郎浅层变形有所影响,但每次开挖量小,对⋯_!『l深
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