白莲河抽水蓄能电站地下厂房围岩稳定性研究.docx

DOI:10．3969/j．issn．1001－5485．2012．09．0252012，29(9):107－110白莲河抽水蓄能电站地下厂房围岩稳定性研究甘孝清a，b，c，谭勇a，b，c，李端有a，b，c(长江科学院a．工程安全与灾害防治研究所;b．水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心;c．国家大坝安全工程技术研究中心，武汉430010)摘要:安全监测是保障大型地下厂房施工期和运行期围岩稳定的重要技术手段，亦可用于反馈设计和指导施工。利用施工期和运行期安全监测成果，分析研究了白莲河抽水蓄能电站地下厂房围岩变形、支护锚杆应力、锚索锚固力、格构梁钢筋应力等的变化过程和相互影响规律，并对地下厂房围岩的稳定性进行了综合评价。结果表明:电站地下厂房围岩最大表面变形15．79mm，最大锚杆应力150．5MPa，最大钢筋拉应力63．76MPa，最大钢筋压应力75．56MPa，且各项测值已趋于稳定，围岩在经历施工期快速变形和蠕动变形后已经趋于稳定。关键词:地下厂房;围岩;变形;稳定;白莲河抽水蓄能电站中图分类号:TU457文献标志码:A文章编号:1001－5485(2012)09－0107－04层开挖先掘进中导洞，然后两侧扩挖，保护层光面爆破;II、III层开挖采用中间抽槽、梯段爆破，两侧预留保护层;Ⅳ—Ⅷ层先中部抽槽梯段爆破，后两侧保护层扩挖、光爆成型。地下厂房支护采用系统砂浆锚杆与喷射混凝土相结合的方法。F8断层范围开挖前对断层破碎带及影响带进行固结灌浆，顶拱部位沿洞轴线方向按间距0．8m布置钢筋格构梁。钢筋格构梁与系统锚杆可靠连接，顶拱喷250～300mm厚CF25钢纤维混工程概况地下厂房简介湖北白莲河抽水蓄能电站位于湖北省黄冈市罗11．1田县白莲河乡境内的白莲河水库右坝头上游侧山体内，采用尾部式布置。地下厂房内布置4台单机容量为300MW可逆混流式水泵水轮电动发电机组，开挖尺寸为146．40m×21．85m×50．883m(长×宽×高)。地下厂房与上游球阀室和下游主变洞、尾水闸门室4大洞室平行排列，四者之间岩体厚度分别为30，32，15．6m。地下厂房内设1台额定起重量为2×3000kN的双小车桥式起重机，为减小地下厂房开挖跨度，有利于厂房后期施工，桥机支承结构采用岩壁吊车梁形式［1］。1．2地质条件图1地下厂房分层开挖示意图Fig．1Schematicdiagramofthelayeredexcavationofundergroundpowerhouse地下厂房上部自然地面高程为250．00～307．00m，顶拱铅直埋深132．00～212．00m。地下厂房围岩主要为新鲜灰白色中细粒二长花岗岩，少量因钾化蚀变成为肉红色花岗岩。除F8断层破碎及影响带为Ⅳ类围岩外，地下厂房大部分洞段围岩完整，为Ⅱ类围岩，约占整个洞段的70%。顶拱部位F8断层产状:350°～30°/SW(NW)∠40°～50°，破碎带水平宽度约7m(真厚度约5m)，上盘基本无影响带，下盘影响带水平宽度约10～15m。凝土。此外，为加强F8断层部位支护，在围岩上、下游侧墙布置1500kN端头锚固预应力锚索［2］。2围岩监测布置2．1变形监测地下厂房共布置4个围岩变形监测断面，每个监测断面内设9个收敛变形测点对围岩表面变形进行监测，设7～8套4点式多点位移计对围岩内部变1．3地下厂房开挖与支护地下厂房开挖施工分Ⅷ层进行，见图1。顶拱收稿日期:2012－07－01作者简介:甘孝清(1972－)，男，湖北潜江人，高级工程师，从事水工建筑物安全监测与安全管理技术研究工作，(电话)027电子信箱)gxqxf@sina．com。108长江科学院院报2012年形进行监测，见图2。动变形期，变形呈缓慢增加的趋势，2009年12月以后地下厂房各部位的围岩变形趋于稳定，围岩变形已收敛。锚杆应力监测地下厂房共布置6个锚杆应力监测断面，每个断面内设27～34支1点式或3点式锚杆应力计对支护锚杆应力和岩体应力进行监测，见图3。2．2图5地下厂房围岩顶拱变形过程线图Fig．5Historyofrockdeformationinthearchroofoftheundergroundpowerhouse图2地下厂房典型变形监测断面图Fig．2Typicalsectionofdeformationmonitoringfortheundergroundpowerhouse2．3锚索锚固力监测图3地下厂房典型锚杆应力监测断面图Fig．3Typicalsectionofanchorbarstressmonitoringfortheundergroundpowerhouse图6地下厂房围岩边墙变形过程线图Fig．6Historyofrockdeformationintheside-wa