周宁水电站岩壁吊车梁开挖施工(用).doc

福建省水力发电工程学会2002’地下工程技术研讨会交流材料 周宁水电站岩壁吊车梁施工 严定成 字政明 （水电十四局 云南 昆明 650041） [摘要] 穆阳溪周宁水电站地下厂房属于中等地应力分布地区，本文根据周宁水电站工程的实际施工情况，对中地应力分布地区岩壁吊车梁施工作总结和推广，供地下工程建设人员参考。 [关键词] 周宁水电站 岩壁吊车梁 施工 1、概述 穆阳溪周宁水电站是穆阳溪梯级开发的第二级电站，主要由拦河坝，坝高74m，为碾压砼重力坝；引水隧洞，洞长12.34km，为圆形断面（衬砌段）和马蹄形（非衬砌段），为有压洞；高压竖井，高453m，为圆形断面；地下厂房洞室群组成，总装机2×125MW。 地下厂房位于周宁县七步镇三湾，长66.8m，宽19 m，高42 m，由主厂房和副厂房段组成。顶部高程为EL217.0m，底部高程为EL175.0m，与厂房交叉的有排风洞、交通洞、排水廊道、引水洞、母线洞、尾水洞共9个交叉口。根据开挖规划，厂房分为Ⅵ层施工，岩壁吊车梁位于第Ⅱ层，长53.6 m，设计吊车荷载为2000KN。 厂房埋深为300多m，主要岩石为燕山晚期侵入的钾长（晶洞）花岗岩，饱和极限抗压强度弱风化岩石为80～140MPa、微风化～新鲜岩石为100～170MPa；围岩为ⅠⅡ类局部有少量Ⅲ类；厂房无大的断层和破碎带通过，除在副厂房顶部出现与轴线呈35°～40°的蚀变软弱带外，主要有两组节理裂隙发育，一组为与厂房轴线呈60~80度角的数条节理，另一组为与厂房轴结呈30~50度角的数条节理，还有少量的与厂房轴线基本平行的节理面，如果一组出现时对岩壁吊车梁岩台影响不大，但两组交叉出现时对岩台影响大。厂房上游边墙0+25~0+35就出现交叉，下游0+13~0+15、0+30~0+32出现交叉。两组切割产生不稳定岩体。 2、厂房结构及施工分层 2.1厂房结构及分层 根据厂房的结构特点和施工通道分布情况，施工规划中把厂房分成六层施工，主厂房开挖断面结构。 分层情况如下： Ⅰ层：顶拱层，考虑施工通道、吊顶牛腿锚杆施工、凿岩台车性能等因素，层高定为9m，高程EL217.00m～209.00m。 Ⅱ层：岩壁梁层，为方便岩壁梁施工，层高定为7m，高程 EL209.00m～202.00m。从交通洞进入厂房。 Ⅲ层：EL202.00m～195.20m，从交通洞运输水平进入，层高定为6.80m。 Ⅳ层：EL195.20m～190.05m，从交通运输洞降坡进入，同时兼顾2条母线洞的开挖，层高定为5.15m。 Ⅴ层：EL190.05m～181.50m，从2#引水支管进入，兼顾付厂房底部高程，层高定为8.55m。 Ⅵ层：EL181.50m～174.80m，从尾水支管进入厂房底部，层高定为6.70m。 2.2岩壁吊车梁结构 岩壁吊车梁位于厂房二层，岩台下拐点高程为EL204.110m，上拐点高程为EL205.661m，岩台高1.511m，岩台以上厂房宽度为19m，以下为17.9m，岩台宽度0.55m，钢筋混凝土及锚杆结构见附图2 3、岩壁吊车梁开挖施工 3.1厂房Ⅰ层开挖掌握开挖特点，确定Ⅱ层开挖施工原则 为保证岩壁吊车梁的开挖施工，在厂房Ⅰ层开挖施工时，一方面摸索该地区岩石的开挖特点，针对性地进行开挖试验工作，为岩台开挖取得合理的爆破参数，另一方面根据厂房Ⅰ层开挖了解地应力释放的变化情况，针对Ⅱ层和岩壁吊车梁的确定合理的施工方法。 3.1.1厂房Ⅰ层开挖施工情况如下： ①局部应力集中地段围岩松动变化较大。厂房0+65上游边墙与顶拱交际处出现岩石应力释放，出现片状掉块；厂房左端墙与排风洞口上下游都出现应力集中，发生片状掉块；符合应力变化过程。 ②厂房Ⅰ层中导洞施工后在扩挖时在扩挖区岩石沿厂房顶拱环向产生破碎裂隙，开挖至设计线后，破碎裂隙减少，并无不良地质变化，说明厂房顶拱设计半径符合地质情况，参数是合理的，施工过程符合应力变化过程，顶拱开挖是成功的。 ③厂房Ⅰ层第一次开挖高程为EL210m，第二次开挖为EL209~208.5m，对于厂房顶拱拱脚的保护起到了应有的作用，琢步释放地应力是合理的，但在第一、二次开挖时，拱脚部位的控制上不完全成功。主要由于以下两个方面的因素，第一是由于厂房拱脚应力集中，对于开挖高度有限的情况下难度较大。第二如何进行侧向分层剥离，如何有效地进行控制性释放至关重要，分层开挖施工没有完全控制好，造成局部开挖后拱脚掉块较多，平整度不是非常完美。 ④厂房Ⅰ层开挖进度不快，对于应力释放过快的现象没有发生，开挖过程控制是合理的。 3.1.2根据厂房Ⅰ层开挖中所出现的情况，结合Ⅱ层的分层和开挖规划，确定开挖施工原则如下： ①Ⅱ层开挖要对围岩应力实施工控制性释放。方法分层施工，中导槽超前，岩台保护层