拉西瓦水电站左岸高线上坝交通洞塌方处理

《拉西瓦水电站左岸高线上坝交通洞塌方处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、拉西瓦水电站左岸高线上坝交通洞塌方处理　　关键词：拉西瓦；交通隧洞；塌方处理　　摘　要：拉西瓦水电站左岸高线公路交通隧洞开挖施工，在掘进至K1＋308m时因地质原因出现顶部大塌方，塌方方量约1000m3，文章从塌方处理设计计算和施工2方面作以简要介绍，提供了塌方设计计算和施工的新思路。Upperaccesstunnel　collapsetreatment　forLaxiwahydropowerstation　　KeyWords：Laxiwa；accesstunnel；collapsetreatment　　Abstract：Duringexcavationoftheleftuppera

2、ccesstunneloftheLaxiwahydropowerstation，duetogeo－logicreasonalargecollapseofabout1000m3occurredatstationNo．K1＋308m．Abriefdescriptionisgivenin2respectsofdesigncalculationandconstructionofcollapsetreatmentandnewconceptfordesigncalculationandconstructionofcollapsetreatmentispresented．　　1　概述　　拉西瓦水电

3、站左岸高线公路主要承担施工期主体工程混凝土骨料运输、开挖出渣、缆机设备运输及电站运行期上坝交通任务，全长2611m（K0＋810～K3＋421m）。因受拉西瓦地区地形及地质限制，K0＋810m至坝肩布置为交通隧洞形式。考虑到伊黑龙F1断层的影响，K0＋810～K1＋104．9m段采用上下行单车道分离的双洞线型式，K1＋104．7m桩号以后路段为单洞双车道型式。双车道交通洞开挖尺寸为12m×10．15m（宽×高），隧洞通过地区围岩类型多为Ⅱ～Ⅳ类围岩，局部为Ⅴ类围岩。2　塌方经过　　双车道交通洞开挖施工至K1＋308．0m桩号处遇到经强烈地质作用的地层，地层岩性为泥质板岩、长英砂岩及帘

4、石化灰岩互层，单层厚度一般为30～60cm，岩层产状：NE20°～60°、SE34°，岩体受F1区域断层的影响，及次级结构面与层间挤压带的相互切割，呈碎裂结构，围岩类别为Ⅳ～Ⅴ类，地层内物质均为无胶结的、块体均匀的碎块岩。岩块直径约8～10cm，呈散粒状堆积，成洞条件差。当交通洞开挖至K1＋308m时，隧洞掌子面出现塌方，继而塌方向掌子面顶拱及前方和已开挖面方向扩大，塌方趋势呈漏斗状，塌方方量约1000m3，在K1＋308区阶段；②分析计算、制定处理施工方案阶段；③处理施工后期观测资料分析阶段。　　在第一阶段中，根据洞顶坍塌高度反算洞顶竖向荷载，对坍塌洞段及有坍塌趋势洞段选定支护及加

5、固型式，根据计算拟采用对边墙、顶拱钢支撑加固、对顶拱加撑钢立柱加强、对初期喷混凝土加厚等措施稳定隧洞岩体，控制坍塌趋势的发展。　　在隧洞坍塌发生后，由散粒物质构成的围岩区段形成塌方区。靠近坍塌区的隧洞周围岩体虽未坍塌，但因隧洞围岩为Ⅳ～Ⅴ类岩石，自身稳定性较差，加之受坍塌区影响围岩卸荷严重，原有裂隙普遍张开，围岩有进一步坍塌的趋势。为避免这种趋势的发展，限制围岩的进一步变位，进而利用围岩残存的自身承载力，设计考虑在坍塌附近区段设置由临时钢拱架、边墙钢支架及喷混凝土组成的施工期承载结构抵抗围岩压力。承载结构承受的竖向荷载为坍塌趋势的全部岩体重量，即作用在拱架上的单宽竖向力W＝γ×h＝2

6、50kN／m；（其中h为坍塌趋势高度，参照已坍塌洞顶的高度取h＝10m；γ为岩体容重，取γ＝25kN／m3）。　　另此，在顶拱的中部设一排钢立柱，支撑洞顶岩体重量，后期待混凝土衬砌施工完毕后再切除钢立柱。钢立柱承受的岩体重量为洞顶上部楔形漏斗状岩体重量。考虑洞顶岩体内摩擦角大于45°，取楔形岩体两侧夹角为45°，则钢立柱顶单宽岩体重量为W1＝γ×h×h×π×1／4＝1963．5kN／m。　　在第二阶段中，首先按管棚施工法安排坍塌区及碎块岩区段的施工工序，根据施工工序及各阶段围岩条件，核算各施工阶段围岩、支护的应力水平及稳定安全系数，以校核处理方案的可行性。　　在塌方区段，围岩为散粒状

7、岩块，未经处理的坍塌物呈自然状态堆积在隧洞内。堆积物对侧墙及掌子面形成堆积压力后，隧洞暂时处于稳定状态。堆积物上方形成自然塌落拱，拱高10m，基本与洞宽相同。此时，若不对围岩进行加固处理而直接靠施工期临时支撑防护向前掘进，则洞顶上方不稳定岩体的重量将会全部作用在临时支撑上，使单薄的支撑结构失稳。随着开挖的进展，侧墙在失去堆积压力后，墙端支撑塌落拱座的岩块会随之坍塌，导致塌落拱进一步发展，支撑上的荷载逐渐加大，支撑防护体系也会因250kN／m的巨大荷载压力而