芭蕉河二级水电站引水隧洞溶岩裂隙处理施工技术

1、芭蕉河二级水电站引水隧洞溶岩裂隙处理施工技术前言喷锚支护是喷砼支护和锚杆支护的统称， 两者可分别单独使用，也可联合使用，必要时可加护铁丝（钢筋）网。水利工程中喷锚支护首先用于临时工程， 较晚才用于永久工程。 喷锚支护的工作原理： 通过锚杆和喷砼的作用使衬砌体与围岩协同工作并增加围岩本身承载能力。 这种支护要求围岩本身具有一定的承载能力， 能够同衬砌体协同工作， 本文从工程实际出发阐述了个别地质缺陷进行处理实施喷锚支护的缺陷处理技术。工程概况芭蕉河二级水电站位于湖北省鹤峰县容美镇七泉管理区， 是 芭蕉河流域梯级规划的第二级，水库库容2.4 X 107m3,电站装机容量16MW年均发电量5318X

2、 104kWh发电引水隧洞全长 1365.6m,开挖洞径4.4m,隧洞洞身围岩为石灰岩，总体上地质 条件较好，但差异较大，基本稳定的n类围岩1040m,稳定性差的田类围岩290簿不稳定的V类围岩55n%设计衬砌方式为40cm 厚钢筋砼， 设计、 业主单位现场勘察后， 根据洞内各段地质资料，对原设计进行了优化。 通过对个别地质缺陷进行处理， 在基本稳定的n类围岩范围内确定了889m的铁丝（钢筋）网喷磴施工段。缺陷处理在喷砼段共有十余处裂隙， 部分伴有大流量渗水， 甚至明流，这些缺陷处围岩不具备自稳能力， 直接进行喷砼支护， 不能达到隧洞设计要求的强度， 下面以1+1751+182 段为例来说明对

3、这类缺陷处理的施工技术。1+1751+182段的缺陷集大流量渗水和裂隙为一体为溶蚀性裂隙，裂隙斜向贯穿洞身侧壁和顶部，最大宽度2.5m,有三处漏水点总流量达1.12.4L/S ，裂隙处的填充物主要为粘土及破碎的石灰岩。渗漏处理1+1751+182段漏水为三处渗水面，均为承压水，直接采取封堵的方法水流会改道从其他位置出流， 对这种渗水面在施工中经过不断摸索发现采用变分散为集中最后引排至洞身下部的裂隙中将水排走的方法效果很好。 首先， 将渗水面上的松动岩石撬除，人工开凿渗水部位，这三处渗水点在凿深2030cm后均出现了集中漏水明流，之后用0.5mm厚的铁板预制的三个集水漏斗将水进一步集中；漏斗用

4、小16膨胀螺栓固定在岩壁上，漏斗与集水点之间采用玻璃水中加入水泥（重量比 1： 1）作为封水材料，待水泥达到一定强度后再用橡胶软管将漏斗末段与导水铁管相连将水导走。裂隙的处理该隧洞喷砼段的薄弱带裂隙、 断层具有尺寸相对较小， 数量多（有十几处）、分布不集中，而与之相邻的围岩结构较完整的特点，针对这些情况，单独对缺陷处采用钢筋砼衬砌，因隧洞施工具有场地狭小、 交通不便、 相互干扰严重的特点会使工期滞后一个月， 而满足不了工期要求。 经施工中不断摸索总结出一套切实可行的组合式衬砌方法。处理技术1+1751+182段裂隙是一条斜向惯穿洞顶及侧壁的溶蚀性漏水裂隙，侧壁对堆积物清除后，因裂隙发育不大，采

5、用 M7.5 浆砌石直接回填的方法；洞顶裂隙发育很深，清除裂隙中粘土、碎石后采用对裂隙两侧岩石进行锚固的方法，锚杆为 小22,深度为1.3m,外露0.2m,间距0.3m,之后在裂隙两侧对应的两根锚杆上加焊小20钢筋，小20钢筋之上用小16钢筋作为分布筋间距0.2m组成钢筋骨架，骨架之上砌筑1m厚M7.5浆砌石，浆砌石顶部与围岩的间隙充细砂作为缓冲材料， 之后依据工期安排采用传统方式进行挂网（小5.5钢筋，间排距0.15X0.15m）喷磴。缺陷处理中钢筋骨架在浆砌石合拱前起支撑浆砌石重量作用， 浆砌石上的充砂层在缓冲压力的同时可以起到反滤作用， 及时将外部围岩渗水排走，减小外水压力，隧洞正常运行

6、时，隧洞的各种荷载由充砂层、砌石层、钢筋骨架、 喷砼层共同承担， 这种组合同原有围岩组成一个多层稳定结构。施工工艺裂隙处理的工艺流程为：堆积物清理一引排渗水-岩石锚固 一岩面清理一架设钢筋骨架一侧壁浆砌石回填一顶拱浆砌石回 填f充砂f挂网f喷磴f固结灌浆堆积物清理采用人工手工清除的方法， 顶拱因裂隙深度大无法清理到完整岩石，向上清理两米后，堆积物已可以维持自身稳定，隧洞侧壁因裂隙深度小， 清理至完整岩石， 裂隙两侧要清除所有破碎的岩石直至完整的基岩。锚固锚固采用 YT-24 手持式手风钻钻孔， 开口点至内侧岩石边线10cm,方向与水平线成15度夹角，锚杆采用锚固剂人工插入， 锚杆长1.5m,锚

7、固深度1.3m,外露0.2m。顶拱浆砌石回填因上部空间狭小， 施工难度比较大， 在钢筋骨架架设时预留进人孔，浆砌石从两侧向顶拱砌筑，厚度1m,浆砌石中预埋 小50灌浆、充砂铁管，灌浆管孔排距1.5 x 1.5m,砌筑完毕后封堵进人孔，灌浆管埋入砌石 30cm,外露15cm,充砂管伸出砌石顶部 1.5m,外露 15cmi充砂在浆砌石达到 7 天强度后进行， 喷砼及固结灌浆随隧洞整体施工安排进行。结语芭蕉河二级电站引水隧洞砼喷护过程中缺陷处理属于实践阶段， 通过实际施工中的不断总结与改进， 已实现了在有局部地质缺陷的情况下引水隧洞喷锚衬砌施工， 并积累了一些缺陷处理的施工经验。实际中通过对缺陷部位的适当