水電站施工支洞工程施工技術(shù)文件150p

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1.1.1 工程位置及建筑物特性
XX水電站位于四川省甘孜州XX縣境內(nèi)，電站工程區(qū)位于金沙江一級(jí)支流定曲河左岸的最大支流碩曲河中下游，為碩曲河XX縣境內(nèi)干流河段上規(guī)劃的第三個(gè)梯級(jí)電站，其上游梯級(jí)為待建的娘擁水電站，下游梯級(jí)為待建的洞松水電站。
本工程首部樞紐閘壩址距尾部樞紐廠房約17km，首部樞紐閘壩距下游俄扎大橋約500m，廠址距XX縣城約1km。
碩曲河兩岸坡陡谷深，無(wú)航運(yùn)、漂木要求，也不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，主要任務(wù)是發(fā)電，兼顧下游減水河段生態(tài)用水。電站采用引水式開發(fā)，電站裝機(jī)規(guī)模120MW。
XX縣位于甘孜州西南部，東與稻城縣接壤，南鄰云南省香格里拉縣，西靠巴塘、得榮兩縣，北連理塘縣。XX距省會(huì)成都853km，距昆明928km。
XX電站引水隧洞布置6條（由北向南依次為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)施工支洞），分布在引水隧洞的右側(cè)。施工支洞斷面均按單車通行的要求設(shè)計(jì)，1#～5#施工支洞為4.5×5.25m(寬×高，半圓拱城門洞型)。
1.1.2 水文氣象和工程地質(zhì)
1.1.2.1水文氣象
XX電站位于碩曲河的中游，是碩曲河規(guī)劃一庫(kù)六級(jí)梯級(jí)開發(fā)的第三個(gè)梯級(jí)，電站壩址的控制流域面積為4038km2，廠址的控制流域面積為4371km2。
碩曲河為定曲河左岸一級(jí)支流，也是定曲河最大的支流，碩曲河發(fā)源于理塘縣克日則洼，為由北向南流向，在古學(xué)大橋處匯入定曲河，河道全長(zhǎng)279km，流域面積6735km2。碩曲河在得榮境內(nèi)稱許曲河，在云南境內(nèi)稱東旺河。
定曲河是金沙江上段左岸一級(jí)支流，發(fā)源于理塘縣沙魯里山主峰格聶山西麓，自北向南流向，經(jīng)理塘縣、巴塘縣、XX縣和得榮縣，在古學(xué)以下匯入金沙江。河道全長(zhǎng)226km，流域面積12213km2。
定曲河流域現(xiàn)有水利工程為XX縣瑪依河跨流域引水工程。其取水口位于瑪依河中游熱打鄉(xiāng)加斯村下游約3.5km處，控制流域面積938 km2，設(shè)計(jì)引用流量6.8m3/s，經(jīng)隧洞引水至碩曲河流域，有灌溉和發(fā)電任務(wù)。其發(fā)電尾水在XX水電站廠址下游注入碩曲河。
由于XX電站距離XX縣氣象站最近，海拔高程約為2920m，與XX縣氣象站海拔高程2880m最為接近，因此選用XX氣象站作為依據(jù)站。根據(jù)XX縣氣象站多年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)多年平均氣溫10.7℃，極端最高34.4℃，極端最低-14.4℃，多年平均降水量471.1mm，降水主要集中在6月~9月，該段時(shí)間降雨占年降雨量的87%左右，多年平均蒸發(fā)量2257.1mm，多年平均風(fēng)速2.7m/s。降雨大于5mm的天數(shù)年均32天，大于10mm的為15天，其中6～9月分別為23天、13天。XX氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)成果見下表。
1.1.2.1工程地質(zhì)
引水隧洞穿越的地層主要由三疊系上統(tǒng)拉納山組上段（T3l2）黑色炭質(zhì)板巖與粉砂質(zhì)板巖互層，夾砂巖和煤線，局部見泥灰?guī)r；三疊系上統(tǒng)拉納山組下段（T3l1）灰色厚層砂巖夾板巖；三疊系上統(tǒng)圖姆溝組（T3t）深灰色板巖與砂巖互層，夾灰?guī)r透鏡體。根據(jù)《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》圍巖工程地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合巖性、風(fēng)化、卸荷、巖體結(jié)構(gòu)及巖層與洞軸線夾角、地下水活動(dòng)情況等，將引水隧洞圍巖劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共四類。各支洞地質(zhì)情況如下：
（1）1號(hào)施工支洞
1號(hào)施工支洞位于引水隧洞上游段，支洞洞軸線方向?yàn)镾E138.6°，于引水隧洞樁號(hào)2+169.3m相接，洞口高程為2928m，洞長(zhǎng)352.1m，底板坡降為-4.51%。進(jìn)口洞臉邊坡坡度30°左右，洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段（T3l2）極薄層的泥質(zhì)板巖，夾砂質(zhì)板巖，板巖單層厚度在1~3cm，巖層產(chǎn)狀為NW355°NE ∠82°，強(qiáng)風(fēng)化帶厚10~15m，洞軸線與巖層走向夾角在35°左右。主要發(fā)育兩組裂隙：①NW280~290°SW∠35~40°，微張，充填泥，間距30～40cm，發(fā)育長(zhǎng)度4~5m；②NW270~280°SE∠40~50°，微張，充填泥，間距50～80cm，發(fā)育長(zhǎng)度1~3m。
樁號(hào)0+000~0+0+050.6m為明挖段，表層分布有5~8m厚的冰水堆積碎石土，下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)板巖，裂隙發(fā)育，洞口段應(yīng)對(duì)覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖體采取挖除措施，洞臉開挖邊坡穩(wěn)定性較差，建議洞口上部及兩側(cè)覆蓋層的開挖坡比為1：1.2，強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)板巖開挖坡比為1:0.75，對(duì)洞口鎖固襯砌后進(jìn)洞，對(duì)洞臉掛網(wǎng)+噴混凝土支護(hù)，在頂部做好排水溝進(jìn)行排水。
樁號(hào)0+050.6~0+120m段：巖石為弱風(fēng)化~微風(fēng)化的極薄層泥質(zhì)板巖。洞身位于地下水之上，上覆巖體厚度在20~60m，裂隙發(fā)育，且發(fā)育方向與洞軸線方向呈小角度相交，對(duì)洞室邊墻不利，洞身巖體以穩(wěn)定性差的Ⅳ~Ⅴ類圍巖為主。
樁號(hào)0+120~0+352.1m段：巖石為微風(fēng)化~新鮮的極薄層~薄層狀泥質(zhì)板巖夾砂質(zhì)板巖。洞身大部分位于地下水位以下，上覆巖體厚度60~100m，裂隙較發(fā)育，洞身巖體以穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主，局部為Ⅲ類圍巖。
（2）2號(hào)施工支洞
2號(hào)施工支洞位于水洼鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府下游側(cè)山坳，支洞洞軸線方向?yàn)镾E125.1°，于引水隧洞樁號(hào)5+119.9m相接，洞口高程為2900m，洞長(zhǎng)393.9m，底板坡降為1.18%。進(jìn)口邊坡坡度約40°，洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段（T3l2）中厚層砂巖夾薄層砂質(zhì)板巖，巖層產(chǎn)狀為NW340°SW ∠75°，強(qiáng)風(fēng)化帶厚3~5m，洞軸線與巖層走向夾角在30°左右。主要發(fā)育三組裂隙：①NE50~76°NW∠25~48°，閉合，發(fā)育長(zhǎng)度小于1m，間距10~40cm；②NE12°SE∠27°，張開，充填巖屑，發(fā)育長(zhǎng)約5~10m；③NW335°SW∠37°，張開，充填泥，發(fā)育長(zhǎng)度5～10m。裂隙主要以中緩傾角為主，對(duì)頂拱圍巖穩(wěn)定不利，開挖時(shí)易產(chǎn)生掉塊，建議加強(qiáng)錨桿支護(hù)措施。
樁號(hào)0+000~0+035.7m段：洞口段為崩坡積層，厚度1~3m，下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化的砂質(zhì)板巖，厚度在3~5m。建議對(duì)洞口覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖體采取挖除處理。覆蓋層的開挖坡比為1: 1.2，強(qiáng)風(fēng)化巖體的開挖坡比為1:0.75，并對(duì)洞臉鎖口噴混凝土支護(hù)，在洞臉頂部做截水溝，做好排水。
樁號(hào)0+035.7~0+094.7m段：巖石為弱風(fēng)化~微風(fēng)化的砂質(zhì)板巖、砂巖。洞身位于地下水位之上，上覆巖體厚度在20~50m，裂隙較發(fā)育，洞身巖體以穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主。
樁號(hào)0+094.7~0+393.9m段：巖石為微風(fēng)化~新鮮的中厚層砂巖夾薄層砂質(zhì)板巖，洞身大部分位于地下水位以下，上覆巖體厚度50~200m，裂隙較發(fā)育，洞身巖體以穩(wěn)定性較好的Ⅲ類圍巖為主。
（3）3號(hào)施工支洞
3號(hào)施工支洞位于雨洼村上側(cè)的冰水堆積階地上，支洞洞軸線方向?yàn)镾E142.9°，于引水隧洞樁號(hào)7+932.2m相接，洞口高程為2932m，洞長(zhǎng)599.7m，底板坡降為-5.75%。進(jìn)口段為平緩的冰水堆積物，后側(cè)山坡坡度55~60°，洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段（T3l2）極薄層泥質(zhì)板巖，巖層產(chǎn)狀為NW330°NE∠40~50°，強(qiáng)風(fēng)化帶厚約20m，洞軸線與巖層走向呈小角度相交，夾角小于20°左右。主要發(fā)育四組裂隙：①NE60~70°NW∠60~80°，微張，充填鈣質(zhì)膠結(jié)，間距30～40cm；②NE20~30°SE∠70°，閉合，發(fā)育長(zhǎng)度30～50cm；③EW S∠50~60°，微張，充填鈣質(zhì)、石英細(xì)脈，發(fā)育長(zhǎng)度5~10m，間距50~100cm；④NW310~330°SW∠70~90°，微張，充填碎屑，間距30~100cm。
樁號(hào)0+000~0+070.6m段為明挖段，表層為厚約30~40m的冰水堆積碎石土，上部松散，下部中密；下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化的極薄層泥質(zhì)板巖，裂隙發(fā)育。洞口段應(yīng)對(duì)冰水堆積碎石土和強(qiáng)風(fēng)化巖體采取挖除處理，洞臉開挖邊坡穩(wěn)定性較差，建議對(duì)洞口上部覆蓋層的開挖坡比為1:1.2~1:1.5，強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)板巖開挖坡比為1:0.75，并掛網(wǎng)+噴混凝土支護(hù)，在開挖頂部應(yīng)做好排水溝進(jìn)行排水。進(jìn)洞前做好洞臉錨固及襯砌處理措施，對(duì)明挖段形成的土質(zhì)邊坡應(yīng)做好支護(hù)措施。
樁號(hào)0+070.6~0+160m段：巖石為弱風(fēng)化~微風(fēng)化的泥質(zhì)板巖。洞身位于地下水位之上，上覆巖體厚度在15~80m，裂隙較發(fā)育，洞身巖體為穩(wěn)定性差的Ⅳ~Ⅴ類圍巖。
樁號(hào)0+160~0+595.7m段：巖石為微風(fēng)化~新鮮的泥質(zhì)板巖，洞身大部分位于地下水位以下，上覆巖體厚度80~400m，裂隙較發(fā)育，洞身巖體為穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主。