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水利工程论文-索风营水电站地下厂房溶蚀带处理与锚索施工.doc

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水利工程论文-索风营水电站地下厂房溶蚀带处理与锚索施工.doc

水利工程论文索风营水电站地下厂房溶蚀带处理与锚索施工摘要索风营电站地下厂房溶蚀带对厂房边墙稳定极为不利,对K11溶洞的处理,采取人工将溶洞内危石、泥土等清理干净,洞内回填微膨胀混凝土,进行回填灌浆,对裂隙密集带进行固结灌浆。洞口安装锚杆、挂网喷混凝土支护。为了确保厂房围岩稳定和安全运行,采用预应力锚索加固措施,受到较好的效果。关键词地下厂房1概况1.1工程概况索风营水电站位于贵州省修文、黔西县交界的乌江干流六广河段,其上、下游分别与已建的东风和乌江渡水电站衔接,是乌江干流继东风之后的第二个梯级电站,上游距东风水电站35.5km。下游距乌江渡水电站74.9km,距贵阳直线距离54km,贵(阳)毕(节)高等级公路从坝址下游3.5km处通过。工程以发电为主并承担调峰、调频、事故备用等任务。地下厂房系统布置在大坝下游右岸山体内,是一个由厂房、主变洞、母线洞、窑洞式出线洞和交通洞(井)等洞室组成的大型地下洞室群。主厂房尺寸为133.5m24m58.405m(长宽高,下同),主变洞平行布置在主厂房下游侧,两洞之间相距43m,其尺寸为75m15.3m28.257m,副厂房位于主厂房左侧,其开挖尺寸为17m22.3m35.315m。安装间位于主厂房右侧,其开挖尺寸为45m24m21.715m。1.2地下厂房地质情况右岸地下厂房洞室群位于坝轴线下游约50m处的右岸两级陡壁之间山体内,右岸地表地形高度8901100m,主厂房靠河岸最浅埋深约100m,轴线方向N68ºE,岩层产状为N80ºE,SE∠2027º。厂房SW端边墙距河岸最近距离约70m。厂房自上而下由T1y23、T1y22、T1y213组成。顶拱围岩以T1y23、T1y22各半NE边墙岩体T1y22约占60,T1y213约占40SW边墙T1y22约占80,T1y213占20下游边墙T1y22、T1y213各占50。上游边墙T1y22占90,其次为T1y213岩体,局部SW角分布少量T1y23厚层灰岩,围岩类别为Ⅲ类,稳定性较好。地下厂房区无大断层发育,自上而下发育fj2、fj5、fj6、fj3、fj4五条层间错动,对围岩的稳定不利,开挖时需及时锚喷支护,必要时可采用预应力锚杆或预应力锚索,以保证围岩的稳定性。2溶带概述K11溶洞在前期工程勘探已发现,地下厂房PD2勘探平洞内的钻孔GS2、GS3揭示溶洞高度45m,物探资料也显示该部位存在较大的异区右岸地表陡壁可见,该类结构面均有溶蚀夹泥现象在主厂房附近无岩溶异常现象。厂房顶拱位于地下水位以上,地下水位高程为760765之间变幅,厂房基坑开挖过程中仅受K11岩溶管道的岩溶水补给,而且因在右岸岩溶总体发育程度弱,K11系统流量小,地表积汇水面积有限,估计最大涌水200L/s。地下厂房Ⅱ层施工开挖时在上游边墙(桩号080左右、高层732778m)揭露了K11岩溶系统,该溶洞(溶蚀宽缝)基本沿与厂房轴线小角度斜交的小断层发育,部分充填黄色粘泥夹碎、块石3引水隧洞压力钢管段开挖在靠厂房上游边墙部位揭露的溶洞目前有小股长流水,并发现有PD2平洞勘探时的弃渣被流水冲出,说明在距离厂房上游边墙35m、高层782745m范围内溶洞(缝)是贯穿通的。见下图3溶洞处理方法3.1溶洞危石、泥土、碎石清除地下厂房第Ⅱ层开挖时,在厂房上游边墙揭示了K11岩溶系统,溶洞形状极不规则、狭窄、有黄泥等杂物,洞内空气不流通,施工作业极为困难。采用人工将溶洞内危石、泥土及碎石渣装入筐中,然后抬出弃于厂房集中清运出。对局部人工难以作业的部位(人工通行困难的部位)采取弱爆破方法进行通道处理。3.2岩壁冲洗K11溶洞洞壁采用高压风、水冲洗。清理后,贯通裂隙被黄泥及碎石堵塞的积水,采用2寸污水泵进行排水。3.3溶洞回填施工3.3.1溶洞回填混凝土K11溶洞回填微膨胀混凝土,混凝土标号C20,外掺10NFM型膨胀剂。将洞口封堵,封堵采用钢摸板,钢管架支撑。混凝土入仓采用HBT80C混凝土泵送到溶洞内,混凝土回填时预埋灌浆管。3.3.2溶洞回填灌浆对溶洞进行回填灌浆,灌浆孔径φ38mm,回填灌浆压力0.2Mpa,水灰比采用0.61、灰砂比1.1,按规范标准结束。3.3.3裂隙密集带固结灌浆对裂隙密集带进行固结灌浆,灌浆孔径采用φ56mm,灌浆孔梅花型布置,间排距2.02.0m,孔深9m,灌浆压力0.3Mpa,水灰比0.61,按设计要求施工。3.3.4装锚杆、挂钢筋网洞口周边设两排φ25mm锁口锚杆,间距、排距1.0m,锚杆长4.5m,外露15cm50cm,并与下游边墙以45°角相交。洞口挂φ81515cm钢筋网,与锁口锚杆焊接。4预应力锚索施工由于溶洞靠近岩锚梁岩台部位,岩锚梁为特殊的受力结构,在特殊地段采用预应力锚索进行加固。见锚索断面布置图4.1锚索主要类型厂房下游边墙锚索主要为Q型及S型两种,Q型长度为25m、S型长度为22m。其中锚固段均为6.5m。4.2预应力锚索的施工工艺流程1200KN级锚索由10根φ15.2钢绞线组装而成,灌浆管为20mm塑料胶管,内锚固段架线环为φ90mm,每1m安设一个。张拉段隔离架为φ120mm,每2m安一个。导向帽为φ80mm,由2mm钢板卷至而成。考虑到该部位锚索钻孔角度为俯角3度,锚索编制时预埋灌浆管两根。4.3造孔锚索孔应先根据施工图纸进行测量定位,并作标记。锚索孔孔向偏差不大于1.5°,一般5m测量一次,孔位偏差不大于5cm,发现偏差及时纠正。风化岩层钻孔采用风动冲击回转钻进,破碎带采用钻一段,固结灌浆一段,再透孔钻进一段的方法钻进。对有些孔内经常产生塌孔的现象,采用先灌浓浆,封闭破碎孔位,待浆液凝固后,重新扫孔的方法,使之达到安装要求。钻孔结束后用高压水进行清洗,直至返清水为止。造孔结束后对锚索孔进行CT摄像,从摄像的综合资料分析裂隙较发育,裂隙溶较宽,充填黄色粘土及灰质,裂隙渗水溶洞发育等等。造孔工序

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