纳米仿钢纤维混凝土在不良地质洞段的运用.pdf
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1、水 力 发 电 第3 9 卷第3 期 2 0 1 3年3月 约 水 钢 矸雏 混凝 土 往 不 良地 吹溻 段的运 用 丛振 民,田贵 明 ,田树 申,杨振 涛 ( 中国水利水 电第六工程局有限公 司 ,辽 宁丹东1 1 8 0 0 2 ) 摘要 :溧 阳抽水 蓄能电站尾 水主洞位于整个电站的 最低点 ,不具 备先行 排水 、降水的条件 ,洞室将穿越大小断层 几十处 ,尤其 进入 富水 洞段 后 ,围岩在地下水的作用下稳定性极差 ,极易发生塌方 ,采用喷射常规混凝土很难快速 封闭围岩。为确保洞室安全 ,采用纳米仿钢纤维喷射混凝土 ,经过在几个富水 、塌方洞段试验及运用 ,表 明其可迅 速封闭围
2、岩 ,达到止水效果 ,发挥支护作用 ,为工程安全 、快速施工提供 了保障。 关键词 :尾水主洞 ;纳米仿钢纤维 ;喷射混凝 土;溧 阳抽水蓄能电站 Ap p l i c a t i o n o f Na n o S t e e l - wi r e - l i k e F i b e r Co n c r e t e i n Tu n n e l S e c t i o n wi t h Po o r Ge o l o g i c a l Co n d i t i o n s CO NG Z h e n mi n , T I AN Gu i mi n g , T I AN S h u s h
3、e n , YANG Z h e u t a o ( S i n o h y d r o B u r e a u 6 C o , L t d , D a n d o n g 1 1 8 0 0 2 , L i a o n i n g , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e t a i l w a t e r t u n n e l s i n L i y a n g P u mp e d - s t o r a g e P o w e r S t a t i o n a r e l o c a t e d i n t h e l o w e s t p o s
4、 i t i o n o f w h o l e s t a t i o n , S O t h e r e i s n o c o n d i t i o n f o r p r e d r a i n a g e T h e t u n n e l s wi l l p a s s t h r o u g h d o z e n s f a u l t s , p a r t i c u l a r l y w h e n i t p a s s t h r o u g h t h e a r e a w i t h r i c h g r o u n d wa t e r ,t h e
5、s t a b i l i t y o f s u r r o u n d i n g r o c k s wi l l b e v e r y p o o r a n d e a s y t o o c c u r r o c k s l i d e T h e c o n v e n t i o n a l s h o t c r e t e i s d i ffic u l t t o e n c l o s e t h e r o c k s q u i c k l y , S O t h e n a n o s t e e l w i r e - l i k e fi b e r s
6、 h o t c r e t e i s u s e d i n s u c h s e c t i o n s t o e n s u r e t h e t u n n e l s t a b i l i t y Th e e x p e r i me n t s a n d a p p l i c a t i o n s o f n a n o s t e e l w i r e l i k e fi b e r s h o t c r e t e i n s e v e r a l s e c t i o n s wi t h r i c h g r o u n d wa t e r
7、a n d r o c k s l i d e s h o w t h a t i t c a n q u i c k l y e n c l o s e s u r r o u n d i n g r o c k s , s e a l wa t e r s e e p a g e a n d s u p p o rt s u rr o u n d i n g r o c k s T h e n a n o s t e e l - wi r e - l i k e f i b e r s h o t c r e t e p r o v i d e s a g u a r a n t e e
8、f o r s e c u r e a n d f a s t t u n n e l e x c a v a t i o n Ke y W o r d s : t a i l w a t e r t u n n e l ; n a n o s t e e l - w i r e - l i k e f i b e r ; s h o t e r e t e ; L i y a n g P u mp e d - s t o r a g e P o we r S t a t i o n W i l t 3 ; 7 4 | 3 ( | B | | 。 _ 萱 纺 0 3 - 0 0 7 6 -0
9、3 1 工程概况 溧 阳抽水 蓄 能 电站位 于 江 苏 省溧 阳市 境 内 。电 站 共 安 装 6台单 机 容量 2 5 0 MW 的可 逆 式水 泵 水 轮 发 电机 组 ,总装 机容 量 1 5 0 0 MW 。枢纽建 筑 物 由上 水 库 、输 水 系 统 、地 下 厂 房 系统 、下水 库 及 地 面开 关 站 等组成 。 尾 水 主洞 共 两 条 ,净 断 面 均 为 内径 1 0 m 圆形 , 长 度 分 别 为 1 1 2 4 9 5 6、1 2 1 1 2 0 3 m。 所 处 区域 围 岩 主要 为 志 留 系茅 山组 上 段 以 中厚 层 薄 层 岩 屑 石英 砂 岩
10、、泥 质 粉 砂 岩 、粉 砂 质 泥岩 及 薄层 泥 岩 为 主 ,地 下水 较 丰 富 ,普 遍 为 线 状滴 水 ,整个 洞 室 围 岩 以 I V 类 为 主 。 穿 越 的 断 层 及 蚀 变 岩 脉 较 多 , 较 大 断层 及蚀 变 岩 脉 主要 有 :F 。 。 、F 、F 。 , 。 等 断层 破 碎 带 及 号蚀 变 岩 脉组 成 的软 弱破 碎 带 。此外 ,尾 困W a r e r P o w e r V o 1 3 9 N o 3 水 主洞 位 于 整个 电站 最低 点 ,不 具备 先 行 排 水 、降 水 条 件 。洞 室 开 挖 后 ,顶 拱 部 位 围岩 稳 定
11、 性 较 差 , 尤 其 在 渗 漏 水 作 用 下 , 围 岩 呈 泥 状 极 易 造 成 塌 方 。 目前 ,两条 尾水 主洞 已 开挖 完 成 7 5 ,出 现 大 小 塌 方部 位 几 十处 ,但 均得 到 了有 效控 制 。一 般 出 现塌 方后 ,采 取强 制性 快 速喷 射 混凝 土封 闭 围岩 的 措 施 ,但 在 存 在 渗 漏 水 塌 方 洞 段 ,喷 射 常 规 混 凝 土很 难 封 闭 围岩 对 此 溧 阳抽 水 蓄 能 电站 采 用 了 纳 米 仿 钢 纤 维 喷 射 混 凝 土 ,快 速 封 闭 围 岩 ,并 达 到 止水 效 果 ,控 制 了塌 方 部位 的蔓 延
12、 ,确 保 了洞 室 安 全 收稿 日期 :2 0 1 3 一 O 1 0 4 作者 简介 :丛振 民 ( 1 9 6 1 一 ) ,男 ,辽宁 丹东 人 ,高级 工程 师 从事水 利水电施工技术 与管理工作 第 3 9 卷第 3期 丛振民, 等 : 纳米仿钢纤维混凝土在不良地质洞段的运用 2 纳米仿钢纤维混凝土的特点 在 普 通 喷 射混 凝 土 中 掺 加无 机 纳 米 及 仿钢 纤 维 两 种新 型 材 料 ,能 显 著 提 高 混凝 土 的抗 压 强度 、抗 渗 性 能 、抗 折性 能 、抗 冲 击性 能 、抗 磨 损 性 能及 韧 性 等力 学 性 能参 数 。与 普 通 喷射 混
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