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摘要:某水电站引水隧洞下平段属于超高压引水隧洞,由于受到F26断层裂隙带的影响,局部出现大量渗水,常规灌浆处理无法达到封闭渗水通道的效果,后经“深孔排水,缺陷修补,化灌封堵,浅孔灌浆”等综合处理措施,达到了封闭渗水通道、加固围岩圈、确保引水隧洞洞室安全的目的。
关键词:超高压引水隧洞;渗水;深孔排水;灌浆
1 工程概述
某水电站位于老挝赛松本省Phoun区,为长引水式电站,主要任务是发电,额定水头700m,设计引用流量14.45m3/s,工程规模为二等大(2)型工程。引水系统由引水隧洞与压力管道组成,其中引水隧洞由3段平洞(上平段、中平段、下平段)、2段竖井(上竖井、下竖井)组成。
引水隧洞下平段位于桩号T4+940.300m~T6+495.560m之间,段长1555.260m,隧洞进口底板高程654.458m,出口底板高程629.879m,综合底坡约1.58%;隧洞垂直埋深289.0m~450.0m,所属洞段地下水位均高于隧洞洞顶。引水隧洞下平段的静水头487.03m~513.61m、考虑水击压力在内的作用水头522.40m~575.72m,属于超高压引水隧洞。隧洞下平段开挖半径2.25m,底板衬砌厚度40cm,部分洞段底板衬砌厚度50cm,衬砌砼标号C30,二级配,钢筋保护层厚度50mm。
2 工程地质条件
引水隧洞下平段隧洞围岩岩性以“中厚层凝灰岩”为主,局部间夹薄层黑色板岩或薄层凝灰岩,岩体质量以Ⅲ类为主,少量Ⅳ类,据开挖统计,Ⅲ1类围岩约占24.2%、Ⅲ2类围岩约占66.6%、Ⅳ类围岩约占9.2%。下平段多数为弱风化~微风化岩体,围岩稳定性总体上较好,少数沿断层带或破碎带有带状强风化岩体为IV类围岩,地下水很活跃,渗水点较发育,局部渗水量较大。
3 渗水问题发现及初步处理
引水隧洞下平段桩号T5+283~T5+303处开挖期存在大量地下渗水,渗水从洞壁右侧冒出,根据开挖期地质素描分析,渗水较多主要受到F26断层裂隙组影响,F26断层裂隙走向NW295°,倾向NE∠78°,裂隙宽度10~30cm,裂隙填充物为: 岩块、岩屑、岩粉,未胶结,断层面较平直光滑。沿断层面及两侧影响带40m范围内均有渗水点出现,其大部从洞壁右侧渗出,局部渗水较大,根据现场估算断层带及其影响带渗水量约300m3/h、且具有承压特性,断层带围岩遇水性能减弱,属Ⅳ类围岩。
受到施工条件限制,该断层带所属洞段砼衬砌前未进行灌浆处理,洞身砼衬砌时在渗水集中部位设置排水孔,并预埋一个喇叭口状的排水管将水引出后,再进行了砼衬砌施工。在砼衬砌强度达到要求后,按设计要求进行该部位回填及固结灌浆施工,灌浆孔布置见下图1,灌浆采用高压浅孔固结灌浆,孔深5m,并按照分序分段的灌浆方法进行,最大压力7.0MPa。
5.6排水孔封堵
排水孔作为固结灌浆孔Ⅱ序孔施工,灌浆方法参照灌浆孔,排水孔与灌浆孔均采取全孔灌浆法进行封孔灌浆。
5.7处理效果
通过系统的灌浆处理,渗水得到治理,洞壁渗水由原成股、大量渗水变为局部滴水、局部少量面渗,同时,灌浆处理加固了隧洞围岩圈的强度。在后续的质量检查环节,此处洞段也达到了正常的设计要求,处理效果良好。
6 结论
通过对该水电站工程引水隧洞下平段断层带渗水处理效果的分析总结,以“深孔排水,缺陷修补,化灌封堵,浅孔灌浆”的四个重点环节对大渗水洞段进行特殊处理,处理效果明显,达到了封堵涌水,加固围岩圈的施工效果。该工程针对断层带渗水处理的方法对类似工程、工况有很好的借鉴意义。
参考文献
[1]国家能源局.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2012.2012.01.04
[2]中华人民共和国质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.《通用硅酸盐水泥》GBl75-2007.2007-11-09
[3]国家能源局.《水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规范》DL/T5125-2009.2009.07.22
[4]中华人民共和国国家发展和改革委员会.《水电水利工程钻探规程》DL/T5013-2005.2005-11-28
[5]中华人民共和国国家发展和改革委员会.《水电水利工程钻孔压水试验规程》DL/T5331-2005.2005-11-28
[6]国家能源局.《灌浆记录仪技术导则》DL/T5237-2010.2010-05-24
[7]中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局《混凝土质量控制标准》GB50164-2011.2011.04.02
作者简介
刘红志,(1986-),男,河南原阳人,助理工程师,从事建设工程施工技术与管理工作。
刘正文,(1987-),男,北京人,工程师,从事建设工程施工技术与管理工作。源,杨绮雯.电力系统分析[M].水利电力出版社,1995.
论文作者:刘红志,刘正文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签:隧洞论文; 围岩论文; 断层论文; 裂隙论文; 局部论文; 底板论文; 国家论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;