文档介绍：拉西瓦水电站左岸高线上坝交通洞塌方处理
姜东民1,刘志新1,杜永2
(,西安 710065;
,青海贵德 811700)
关键词:拉西瓦;交通隧洞;塌方处理
摘要:拉西瓦水电站左岸高线公路交通隧洞开挖施工,在掘进至K1+308 m时因地质原因出现顶部大塌方,塌方方量约1 000 m3,文章从塌方处理设计计算和施工2方面作以简要介绍,提供了塌方设计计算和施工的新思路。
Upper access tunnel collapse treatment for Laxiwa hydropower station
JIANGDong-min1,LIU Zhi-xin1,DU Yong2
( Hydro Northwest Investigation Design&Research Institute,
Xi'an 710065;
Hydro Construction Bureau No 4,Guide 811700,China)
Key Words:Laxiwa;access tunnel;collapse treatment
Abstract:During excavation ofthe leftupper access tunnelofthe Laxiwa hydropower station,due to geo-logic reason a large collapse of about 1000 m3 occurred at station +308 brief description isgiven in 2 respects of design calculation and construction ofcollapse treatment and newconceptfor designcalculation and construction of collapse treatment is presented.
1 概述
拉西瓦水电站左岸高线公路主要承担施工期主体工程混凝土骨料运输、开挖出渣、缆机设备运输及电站运行期上坝交通任务,全长2
611 m(K0+810~K3+421 m)。因受拉西瓦地区地形及地质限制,K0+810 m至坝肩布置为交通隧洞形式。考虑到伊黑龙F1断层的影响,K0+810~K1+ m段采用上下行单车道分离的双洞线型式,K1+ m桩号以后路段为单洞双车道型式。双车道交通洞开挖尺寸为12 m× m(宽×高),隧洞通过地区围岩类型多为Ⅱ~Ⅳ类围岩,局部为Ⅴ类围岩。
2 塌方经过
双车道交通洞开挖施工至K1+ m桩号处遇到经强烈地质作用的地层,地层岩性为泥质板岩、长英砂岩及帘石化灰岩互层,单层厚度一般为30~60 cm,岩层产状:NE20°~60°、SE34°,岩体受F1区域断层的影响,及次级结构面与层间挤压带的相互切割,呈碎裂结构,围岩类别为Ⅳ~Ⅴ类,地层内物质均为无胶结的、块体均匀的碎块岩。岩块直径约8~10 cm,呈散粒状堆积,成洞条件差。当交通洞开挖至K1+308 m时,隧洞掌子面出现塌方,继而塌方向掌子面顶拱及前方和已开挖面方向扩大,塌方趋势呈漏斗状,塌方方量约1 000 m3,在K1+308区阶段;②分析计算、制定处理施工方案阶段;③处理施工后期观测资料分析阶段。
在第一阶段中,根据洞顶坍塌高度反算洞顶竖向荷载,对坍塌洞段及有坍塌趋势洞段选定支护及加固型式,根据计算拟采用对边墙、顶拱钢支撑加固、对顶拱加撑钢立柱加强、对初期喷混凝土加厚等措施稳定隧洞岩体,控制坍塌趋势的发展。
在隧洞坍塌发生后,由散粒物质构成的围岩区段形成塌方区。靠近坍塌区的隧洞周围岩体虽未坍塌,但因隧洞围岩为Ⅳ~Ⅴ类岩石,自身稳定性较差,加之受坍塌区影响围岩卸荷严重,原有裂隙普遍张开,围岩有进一步坍塌的趋势。为避免这种趋势的发展,限制围岩的进一步变位,进而利用围岩残存的自身承载力,设计考虑在坍塌附近区段设置由临时钢拱架、边墙钢支架及喷混凝土组成的施工期承载结构抵抗围岩压力。承载结构承受的竖向荷载为坍塌趋势的全部岩体重量,即作用在拱架上的单宽竖向力W=γ×h=250 kN/m;(其中h为坍塌趋势高度,参照已坍塌洞顶的高度取h=
10 m;γ为岩体容重,取γ=25 kN/m3)。
另此,在顶拱的中部设一排钢立柱,支撑洞顶岩体重量,后期待混凝土衬砌施工完毕后再切除钢立柱。钢立柱承受的岩体重量为洞顶上部楔形漏斗状岩体重量。考虑洞顶岩体内摩擦角大于45°,取楔形岩体两侧夹角为45°,则钢立柱顶单宽岩体重量为W1=γ×h×h×