大断面高边墙导流隧洞柱状节理段施工综合应对措施-论文.pdf

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1、第33卷增刊2四JIf水力发电Vo1．33，Supplement22014年8月SichuanWaterPowerAug．，2014大断面高边墙导流隧洞柱状节理段施工综合应对措施韩进奇，李洪伟，李侃(中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都611730)摘要：白鹤滩水电站玄武岩岩流层产状总体为N42。～45。E，sE15。～20。，在P2层、P2霞层、P213。层均发育柱状节理玄武岩。柱状节理玄武岩开挖后易张开、松弛，导致开挖面逐层剥落，进而影响建筑物结构安全。通过对白鹤滩水电站导流洞柱状节理段施工、支护参数优化等进行总结，可为

2、类似大型断面柱状节理发育隧洞施工提供参考。关键词：白鹤滩水电站；导流隧洞；柱状节理；施工；应对措施中图分类号：TV7；TV52；TV554文献标识码：B文章编号：1001-2184(2014)增2-0075-071概述类柱状节理玄武岩，P2p层顶部的P2p为厚白鹤滩水电站工程施工采用断流围堰、隧洞0．3～1．75rfl的凝灰岩，P：p，层顶部的P2p，。为导流的方式，在左岸布置有3条导流隧洞，1#导厚0．01～1．3in的凝灰岩。流隧洞洞长2007．63ITI，柱状节理发育洞段主要柱状节理是玄武岩中特有的构造，多见于厚分布在K0

3、+435～0+925洞段，约占洞段总长的层熔岩中，其形态大多呈一种规则的多边形长柱25％；2#导流隧洞洞长1791．31in，柱状节理发育体，节理面形态以平直粗糙为主，部分为波状粗洞段主要分布在K0+330—0+860洞段，约占洞糙。柱状节理玄武岩开挖后易张开、松弛，原嵌合室总长的32％；3#导流隧洞洞长1584．82in，柱紧密的柱体因松弛形成局部掉块，施工中应注意状节理发育洞段主要分布在K0+245～0+760爆破工艺，开挖后清撬工作要彻底并及时实施锚洞段，约占洞室总长的32．5％。喷支护。柱状节理是指出现在玄武岩质熔岩里的

4、垂直3柱状节理洞段围岩松弛变形研究节理，大部分呈多角形，它是在无上覆岩石压力的3．1监测断面与监测孔的布置条件下由冷凝收缩而形成的。冷凝作用，使刚固为研究柱状节理岩体在开挖强卸荷下的围岩结的岩石发生垂直于收缩方向的张裂隙，裂隙为松弛变形规律，在左岸导流隧洞中布置了8个断两组或三组，从而构成断面为六边形、五边形或四面开展围岩松弛效应测试(图1)，其中1#导流洞边形的柱体形状。导流隧洞柱状节理洞段开挖断面为城门洞型，断面尺寸为19．7II1x24．2in(宽×高)，边墙高度为18．44rll。支护形式较多，主要有普通砂浆锚杆、锚垫板

5、锚杆、涨壳式预应力锚杆，喷钢纤维混凝土、挂网、钢筋拱肋等。导流隧洞开挖长度长、断面尺寸大，开挖和支护工程量大。2地质条件导流洞沿线岩体为单斜岩层，岩性为P2p：。、P13，、P2p、P2B层杏仁状玄武岩、隐晶～微晶玄武岩夹角砾熔岩和凝灰岩等，其中P：p层的PB，、P2B，发育柱状节理玄武岩，P2p，层主要图1典型监测断面布置图布置了两个监测断面，2#、3#导流洞各布置了三个为第二类柱状节理玄武岩，P：B，层主要为第一监测断面，每个监测断面均在左右边墙及拱肩、顶收稿日期：2014-07-07SichuanWaterPower困第3

6、3卷总第168期四川水力发电2014年8月带或其他节理裂隙产生的影响密切相关。在施工过程中边施工、边总结，并结合围岩松弛测4柱状节理段支护参数的优化试的结果，经多次会议讨论，最终确定对柱状节理由于柱状节理洞段岩体开挖后易松弛的特点，洞段的支护参数进行了以下优化调整(表1)。表1柱状节理段支护形式优化对比表5柱状节理洞段施工采取的应对措施进行分析后改为采用分两区进行开挖(图4)：中、5．1柱状节理段第一层开挖施工左侧先开挖，右侧滞后一定距离跟进。分两区开柱状节理洞段原开挖方案采用分三区进行施挖能减小开挖与支护的施工干扰，对及时组织

7、支工(图4)：中导洞先行，两侧扩挖滞后一定距离，护施工有利，能够有效防止岩石长时间裸露引起“品”字型推进，后根据开挖的情况及对爆破效率松弛范围增大。柱状节理段第一层分区示意图柱状节理段第一层分区示意图!!!!!!!!!!!!!!!!===========!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!竺!!竺苎!竺!(分3区)(分2区)／区＼2区L．1．!二二二．L．I1．!区五二二．．I图4柱状节理段第一层分区示意图柱状节理洞段第一层开挖施工方法与其余洞人工持手风钻钻水平孔光爆开挖。段一致，均利用自制钻爆平台作为作业平台，采用

8、5．2柱状节理段第一层支护施工SichuanWaterPower困第33卷总第168期四川水力发电2014年8月图7第一层支护施工方法不意图墙的影响，通常梯段爆破会滞后预裂爆破一段时用深孔光面爆破的方式进行开挖；另外，也有部分间。预裂爆破会使已成缝的岩体暴露在空