巴基斯坦苏基克纳里水电站调压井导井塌方综合处理技术.pdf
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1、 年第 期 水电与新能源 第 卷.:././.收稿日期:作者简介:梁洪源男工程师主要从事水利水电工程项目管理工作巴基斯坦苏基克纳里水电站调压井导井塌方综合处理技术梁洪源陈佳佳王 耀(中国葛洲坝集团海外投资有限公司北京)摘要:安全、高效处置深竖井导井塌方是水电站施工中的难点 以巴基斯坦苏基克纳里水电站项目为例针对调压井扩挖初期的导井塌方创新性地提出“混凝土喷护 系统锚杆 钢筋网 锚筋束”对塌方空腔体进行支护利用塌方空腔体取代调压井下室的综合处理方案 通过理论计算分析在规范要求的各种工况下调压井内水位变化均满足调压功能要求既保证了施工安全又节约了处理成本与提高了时效可供同类工程塌方处理借鉴关键词:
2、调压井导井塌方空腔体下室支护中图分类号:文献标志码:文章编号:()(.):.“”.:调压井因其结构较为特殊开挖支护施工是水电站工程建设的重点及难点反井钻机法是布设调压井溜渣导井的常规方法调压井通过反井钻机钻设导孔后反拉形成导井随后自上而下循环扩挖掌子面扩挖过程中通过导井溜渣完成渣料转移 在不良地质围岩条件下调压井导井形成后可能因围岩条件、爆破扰动、地下水等原因发生导井塌方导井塌方处理方式稍有不慎可能酿成灾难性后果时铁城等提出了不良地质条件下导井塌方预防性措施通过在开挖支护前自下而上顶装直径略小于导井的护壁钢管减小导井在断层破碎带发生坍塌堵井风险李勇恩等针对反井钻机一次反拉成井后产生的塌方问题提
3、出塌方部位上方系统锚杆支护、塌方部位刚性防护桶围挡、塌方部位下方锁口的加强支护措施该方法适用于竖井一次反拉成井后的塌方处理吕兴民等针对竖井下弯段大规模塌方情况提出系列加强支护措施对竖井下部弯段塌方处理有一定借鉴意义但不完全适用于直段塌方处理杨继华水 电 与 新 能 源 年第 期等对 水电站超深竖井施工面临的系列问题开展了深度分析提出了超前锚杆、超前小导管和超前固结灌浆等预支护措施以减小塌方风险刘桃红提出的固结灌浆与多种支护相结合的方式有效解决了竖井中部大范围塌方问题对调压井或其他深竖井的塌方处理主要限于上述研究所提出的处理方案主要是从支护手段入手强调按原设计加强支护处理 本文以在建的巴基斯坦苏
4、基克纳里水电站调压井施工为背景针对施工过程中面临的导井塌方问题提出有效的塌方空腔体初期支护方式并创新性提出利用塌方空腔形成的体积取代调压井下室的综合处理方案以期为同类项目实施提供有益参考 工程概况苏基克纳里水电站调压井位于引水隧洞末端原设计由上室、竖井井身段以及下室组成总深度达.其中上室位于调压井上部位置呈露天开敞式 竖井井身段连接上室及下室井身开挖支护成形后直径.混凝土衬砌成形后直径.下室位于井深.处呈水平向城门洞形状长 体积约 调压井设计布置见图 图 调压井布置图调压井井身段开挖采用反井钻机法施工通过反井钻机形成直径 的溜渣导井后再自上而下逐步完成扩挖及支护 调压井下室因处于竖井内部施工空
5、间狭窄原计划待竖井扩挖至下室底板高程后由人工配合小型机械设备施工方式完成下室开挖、衬砌调压井下室原计划施工期 个月 塌方事件经过调压井通过反井钻机开挖形成导井后在上室扩挖初期导井内接连发生小规模垮塌从调压井顶部可观察到导井上半段已明显扩大 后续施工过程中调压井内部进一步发生较大规模塌方井内摄像显示高程 以下(深度 以下)井壁一侧已形成水平向深度约 垂直向长度约 的较大空腔空腔体积约 详见图 本次塌方后井内情况趋于稳定未出现大规模垮塌图 调压井内部空腔示意图调压井塌方的主要原因为:一是调压井区域主要为强风化石英云母片岩节理较为发育围岩整体稳定性较差二是施工期为雨季雨水渗入导井内加大井壁失稳的可能
6、性三是上室扩挖渣料通过导井溜渣对井壁形成扰动梁洪源等:巴基斯坦苏基克纳里水电站调压井导井塌方综合处理技术 年 月 塌方处理方法考虑到调压井塌方后深度 区段井壁滑脱呈不规则状但该区段塌方范围基本未超过设计扩挖断面范围 因此考虑对该区段采取常规处理方式在后续竖井向下扩挖过程中采用弱爆破或风镐扩挖到位并按不稳定围岩类别支护考虑到深度 区段塌方形成的空腔体体积较大已超出井身扩挖断面范围系本次塌方处理的重点所在 若按常规方式加强支护并回填空腔回填混凝土体较大的自重将对其下方松软围岩形成较大压力可能造成进一步塌方 同时考虑到该区段与原下室位置基本重合支护并全部回填后再按原方案施工下室将对工程按期完工及成本
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