越南上昆嵩水电站不良地质段施工方法探讨docx

　　文章编号:10077596(2014)0804越南上昆嵩水电站不良地质段施工方法探讨辽宁省大伙房水库输水工程建设局，沈阳110166)上昆嵩水电站引水隧洞存在洞室埋深大、地应力高、高压涌突水、断层破碎带等多种不良地质条件洞段，有发生塌方、岩爆、突涌水等地质灾害的可能，对保证施工安全和工期不利。施工单位根据地质超前预报的成果，应用不良地质辅助工法和应急处理措施来防止地质灾害发生，保证了施工安全，节省了成本和工期，为类似工程的施工积累了经验。关键词:地质灾害;应急处理措施;施工安全;工期中图分类号:TV554文献标识码:ConstructionMethodBadGeologicalSectionThuongKonKumHydropowerStation，VietnamZANGXuDahuofangＲeservoirWaterDiversionProjectconstructionBureau，Shenyang110166，China)Abstract:tunnelchamberThuongKonKumHydropowerStationhasbadgeologicalconditions，suchdeepburieddepth，highcrustalstress，highpressurewatergushing，dslides，rockburst，waternrushgeologicaldisasters，andunfavorableconstructisafety.Accordinggeologicalpredictiresultsconstructionunitcanpreventgeologicaldisastersusingbadgeologicalsecticonstructionmethodemergencymeasures，ensuringsavingcosttime，cumulatingpreciousexperiencesimilarproject.Keywords:geologicaldisaster;emergencymeasures;constructionsafety;constructionperiod工程概况上昆嵩(ThuongKonKum)水电站位于越南崑嵩KonTum)公伯陇县(KonPlong)，装机容量110MW，蕞944m，平均年发电量约kWh。上昆嵩水电站引水隧17483.00Tunnelboringmachine全断面岩石隧道掘进开挖12403不良地质灾害处理的必要性上昆嵩水电站引水隧洞沿线山峰连绵起伏、地表植被茂密、覆盖层厚、冲沟发育，沿引水隧洞共有18条级断层，24条级断层，断层多为陡倾角，与隧洞轴线近直交。上昆嵩水电站引水隧洞表层岩石风化强烈，受岩石成分、地形形态、地皱、构造等因素的影响，风化带分布复杂，地下水丰富，地下水位埋深只上昆嵩水电站引水隧洞存在洞室埋深大、地应［收稿日期］201425［作者简介］藏旭(1986，男，辽宁沈阳人，助理工程师。力高、高压涌突水、断层破碎带多等多种不良地质条埋深大、地应力高易发生岩爆灾害，高压涌水易导致不良地质体失稳坍塌，掩埋TBM刀盒和主机，机体受水淹后会导致电气系统故障，而多达42断层破碎带也是严重的地质灾害隐患，这些地质灾害一但发生将花费很长的时间和大量的资金处理，还有可能带来人身伤害，所以在做好隧洞不良地质体和施工地质灾害超前预报的基础上，正确应用不良地质辅助工法和应急处理措施对地质灾害进行治理，加强安全监测，才能保证施工安全，减少经济损失，保证按期完工。不良地质灾害的处理方法根据上昆嵩水电站洞室埋深大、地应力高、存在高压涌突水、断层破碎带多等实际地质情况制定治理各种不良地质灾害的方法:碎、软弱围岩洞段，严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、快封闭、勤量测、快衬砌”的十八字施工方针，以防止和控制塌方的发生。对于高压涌突水等富水带，采取“高压超前灌堵、动压先排后封、静压排堵结合、小水先引后止”的施工方针，以防止和控制突泥突水。先、降低等级、及早支护、做好防护”的方针，积极防止岩爆的发生，控制和治理岩爆断层破碎带、软弱围岩洞段施工措施根据超前地质预报或结合超前钻孔，确定掌子面前方存在断层或节理破碎带、软弱围岩段时，在进入不良地质段前，组织编制不良地质段施工预案并做好施工技术交底和指导。规模较小的破碎带和软岩段施工措施通过超前地质预报和超前探测，查明软弱围岩或破碎带规模较小，只占隧洞开挖断面少部分(左右)，沿洞线纵向距离较短，渗水量不大的情况下，施工指导思想是:先超前支护，再短步进开挖，开挖后立即进行锚、网、架钢拱架和喷混凝土支护超前支护一般在顶拱120范围内布置中空自钻式注浆锚杆或超前小导管注浆，直40mm，单根长度m，沿隧洞轴线左右，纵向水平搭接距离1m，环向间距开挖控制TBM施工时，采取小的推进速度和推进压力慢速掘进，步进进尺控制在初期支护开挖后，及时按施工设计图纸，布设系统中空注浆锚杆，并安装钢拱架等进行加固，将超前支护的锚杆或小钢管尾端用钢支撑架设，并焊接牢固，钢支撑间距为0.左右。钢架加固完成后，在拱部270范围及时湿喷1215cmC25混凝土。破碎带塌腔处理若软弱破碎带处产生了小坍塌，在危石安全处10cm厚混凝土，然后将塌腔内岩壁与钢支撑通过型钢相连接支mm厚钢板封闭塌腔，向塌腔内灌注混凝土，并预留灌浆孔，进行混凝土等强，再固结灌浆加固TBM安全通过破碎带措施TBM掘进时，当破碎带和塌腔处于撑靴部位时，由于围岩破碎，难以支撑，容易引起撑靴打滑或产生更大的坍塌，需采取措施对撑靴部位进行加固处理，在撑靴部位附近打密集锚杆，应急喷射混凝土进行板，增加围岩强度和可支撑能力。在撑靴出现塌腔的部位垫密集的砂袋和枕木，供撑靴支撑，当支撑通过破碎带或塌腔部位后，再取出砂袋，用钢板封闭塌腔，回填混凝土和固结灌浆。TBM掘进时，降低掘进速度，调低撑靴油缸的支撑压力，减小对围岩的压迫和破坏。TBM撑靴支撑时，尽量将撑靴预留缺口骑跨钢拱架，因钢架间距小难以骑跨时，应采取垫枕木等措施，禁止将TBM撑靴直接压在钢拱架上，以防产生将钢拱架压断或将撑靴破坏的事故发生规模较大的破碎带和软岩段施工措施通过超前地质预报和探测，查明软弱围岩或断层节理破碎带沿隧洞横断面和沿洞轴线延伸规模较和沿纵向延伸距离在10以上)，或预计沿破碎带将出现大涌水高压涌水时。施工方法是:先进行超前灌浆加固岩体，再采用超前锚杆或小导管进行超前支护，短进尺，开挖后立即在新开挖段采取系统锚、网、钢架和喷混凝土强支护措施，加强安全监测，及时进行二次衬砌作业。超前灌浆超前灌浆的目的是在隧洞围岩周围通过一定压 力将浆液压入岩体，形成止水层或加固层，以避免因 开挖引起洞周地下水大量动态泄放或洞周松散围岩 应力释放产生过度松弛，蕞终达到切断通道、封闭出 水裂隙或固结围岩、提高岩体强度的目的，确保施工 人员和机械的安全。 灌浆材料:用于灌浆的水泥为强度等级32. 级普通硅酸盐水泥，可在水泥浆液中掺入质量合格的速凝剂、减 水剂、稳定剂，蕞优掺加量通过室内试验和现场灌浆 试验确定。 施工中可采用水泥 水玻璃双浆液，水泥浆、水玻璃体积比为1 1，水玻璃浓度控制在20 40Be＇，模数取 超前灌浆施工:超前灌浆的段长、灌浆孔布置、灌浆压力、灌浆 工艺、灌浆材料及配比、灌浆结束标准等均需要根据 现场的隧洞水文地质条件，通过现场生产性试验优 化确定。 超前灌浆顺序一般先上方后下方，或先内圈后 外圈，先无水孔后有水孔的顺序灌浆。 针对有压地下水的超前灌浆在达到结束标准后 采取闭浆措施，即利用止浆阀保持孔内压力直至浆 液完全凝固。 超前灌浆段完成灌浆后，视浆液的种类，间隔一 定时间方可开挖，超前灌浆每次处理洞长为 30 浆液凝固后开挖27 m，同时留有 超前锚杆或小导管支护:一般在顶拱 120 范围内布置中空自钻式注浆锚 杆或超前小导管注浆，直 40mm，单 根长度 10 m，沿隧洞轴线 左右，纵向水平搭接距离1. 超前小导管尾端采用钢拱架支顶并牢固焊接，每次开挖进尺在 2m即进行系统支护，安装 钢拱架支撑，钢支撑间距根据实际围岩状况控制在 左右。钢拱架加固完成后，及时安装系统锚杆，在拱部 270 范围挂钢筋网，立即在边顶拱 270 范围喷 10cm C25混凝土进行支护。 支护补强、衬砌的施工:在大的断层破碎带施工时，对围岩和初期支护 的受力和变形情况加强监测作业和预报，当受力和 变形较大时，及时分析原因，研究选择采用支护补强 措施或进行混凝土衬砌施工。 开挖控制TBM 施工时，严 格控制掘进速度，降 速、推进压力和撑靴支撑压力等参数，减少对围岩的破坏和扰动。 每循环进尺控制在 地下水的主要情况按地下水赋存的条件和水力学性质，工程区内 地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩孔隙水、基岩裂 隙水和断裂构造水 种类型。上昆嵩水电站隧洞施工过程中，地下水分布不 均，多为渗水—滴水状态，在个别构造发育部位，由 于断裂带物质组成和风化程度不均，特别是存在断

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