水電站引水隧洞施工組織設(shè)計110p

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工程概況:
尕孔水電站是低水頭無調(diào)節(jié)電站,電站設(shè)計洪水采用50年一遇洪水,設(shè)計洪水流量551m3/s,校核洪水采用200年一遇洪水,校核洪水流量697 m3/s.
樞紐建筑物主要由溢流壩、非溢流壩、泄洪沖砂底孔壩段和進水口組成。攔河壩壩頂軸線全長160.45m,進水口與擋水建筑物分開布置,位于大壩上游左岸的岸坡上.壩型采用砼外包漿砌石重力壩,進水口:進水口位于擋水建筑物左岸上游約50m處,為一平底閘孔,采用閘孔淹沒出流正常蓄水位3395.0m,閘前正常水深5m,設(shè)計引用流量33 m3/s.結(jié)構(gòu)為1孔帶胸墻的孔口式閘門,進水閘閘孔尺寸4×2.2(寬×高)m,閘墩頂高程為3399.0m,底板高程3390m.進水閘前設(shè)攔污柵段,其底板高程為3388.55m,凈寬7m.進水閘設(shè)平板閘門一道,閘墩頂設(shè)啟閉機室,布置卷揚式啟閉機,閘室后接無壓的30m的輸水廂涵, 廂涵后接隧洞.隧洞起始高程3390.0m.
進水閘工作門前2.0m處設(shè)檢修門槽,可預(yù)備鋼疊梁閘門以做檢修時用.進水閘攔污柵段及閘室段均采用C20F200W6鋼筋砼,底板坐落于岸坡基巖上.
引水隧洞總長5700米，為無壓輸水隧洞,采有圓拱直墻式斷面。圓拱中心角采用106度,斷面的高寬比采用1.0～1.3;洞內(nèi)水面線以上的空間不小于隧洞斷面面積的15%,且高度不小于400㎜,縱坡為1/2000,洞斷面尺寸為底機寬b=4.0m,水深h=4.18m,直墻高4.20m,水面線凈空1.02m>0.4m,洞內(nèi)水面線以上的空間與隧洞斷面面積之比為>15%.引水隧洞及引水暗渠總水頭損失為3.76m


◆4工程地質(zhì)條件
引水隧洞布置于壩址左岸,進水口高程3390m,隧道斷面為4.0×5.2m.隧洞總長約5700m.
進口邊坡
進口邊坡高約106m,走向為NW240度,坡度40～50度,高程3410m以下為第四系崩坡積塊、碎石土層，厚約1～3m。邊坡基巖為三迭系中上統(tǒng)變質(zhì)長石石英砂，巖石較為致密，巖層產(chǎn)狀NW290～３１０度ＳＷ〈４５～６０度，傾向下游偏岸外；巖體強風(fēng)化水平厚度５～８ｍ，弱風(fēng)化下限水平深度８～１２ｍ；巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，其規(guī)律與壩址區(qū)基本相同，邊坡整體穩(wěn)定性良好。表部巖體受邊坡卸荷、風(fēng)化及構(gòu)造裂隙組合切割影響，呈層狀碎裂結(jié)構(gòu)，完整性較差。
洞臉邊坡開挖空時，清除第四系堆積物及表部卸荷巖體，對強風(fēng)化層局部清除做工程處理。
洞身段
洞身段埋深約15～260m，圍巖主要為變質(zhì)長石石英砂巖及砂質(zhì)板巖，巖石較為致密，巖層產(chǎn)狀NW290～310度SW＜45～60度,巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,其規(guī)律與壩址區(qū)基本相同,主要發(fā)育兩組斷裂結(jié)構(gòu)面:產(chǎn)狀NE60～80度SE＜５０～８５度，走向與洞向近垂直，傾向下游，傾角較大，對洞體穩(wěn)定影響較小；產(chǎn)狀ＮＷ280～320度SW＜50～80度,走向與洞向夾角較小,傾向下游,傾角較大,對洞體穩(wěn)定有不定期影響.
由于洞身埋深較淺,巖體受風(fēng)化及構(gòu)造裂隙切割影響較大,圍巖類別主要為Ⅲ～Ⅳ類圍巖.在洞體開挖時,洞頂局部可能產(chǎn)生塌方,嚴(yán)重時可能產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象.所以開挖過程盡量保持原始狀態(tài),并隨即臨時支護,超前長管棚結(jié)合小導(dǎo)管灌漿,間距1m左右鋼支撐加掛網(wǎng)噴砼,掌子面開挖使用風(fēng)鎬結(jié)合弱爆破方式逐步推進,通過險段.
◆5水文地質(zhì)及氣象條件
澤曲河流域地處青南高寒山區(qū),平均海拔3500m以上,地勢東北高,西南低.受高海拔及季風(fēng)影響,高原大陸性氣候明顯,雨熱同季,降水量多且集中在6～9月份.氣溫較低,無霜期短,日照時間長,太陽輻射強,冷季漫長干冷,多大風(fēng),暖季短且涼爽.多年平均氣溫0.5度,一月份平均氣溫-11.2度,七月份平均氣溫10.5度,絕對最高溫24.6度,絕對最低氣溫-35.5度,平均風(fēng)速2.3m/s,最大風(fēng)速31.0m/s,年平均降雨量604.0mm,蒸發(fā)量1355.6mm.
澤曲河中下游河道平緩,兩岸均為山地,天然植樹被良好,地表層屬壤土或沙壤土,地表牧草叢生,是天然的優(yōu)良牧場,具有較強的徑流調(diào)蓄能力.引水隧洞在河的東南側(cè),靠近鄉(xiāng)村公路.地下水豐富.洞外施工場地狹窄.
◆6工程特征分析
6.1 地下水豐富、路線較長、個別地段圍巖自穩(wěn)能力差，施工難度大
隧道東北洞口、東南洞口處地形均為上陡下緩，局部為陡崖。洞體穿越圍巖均為石英砂巖及板巖，巖石呈層狀，隧道圍巖自穩(wěn)能力較差，造成施工難度大。
6.2 施工場地狹窄，安全防護困難
隧道所處山脈沿縣城到黃河沿公路一線布置，隧道與鄉(xiāng)村道路相距不足70m，隧道出口兩側(cè)山體距離僅140m，且地形陡峭，所以洞外施工場地非常狹窄，生產(chǎn)生活場地布置難度大。且鄉(xiāng)村道路交通車、工程車流、人畜流量大，安全防護困難。
6.3 施工對環(huán)保、水保、文明施工要求高
引水隧道屬于水電站的重要組成部分，是青海省地方水電建設(shè)的重點工程，植被良好，施工區(qū)是優(yōu)良的天然草場。隧道施工過程中對環(huán)保，水保和文明施工的要求高。
6.4工程難點
隧道不良地質(zhì)地段、險段，棄渣外運與解決排水是隧道施工的難點。
6.5 主要施工對策
引水隧道按照“抓住重點、攻克難點、快速掘進、均衡生產(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新、確保工期”的原則組織施工，積極穩(wěn)妥地采用目前國內(nèi)外隧道施工的最新科技成果和方法，實現(xiàn)機械設(shè)備的合理配套，確保項目管理目標(biāo)的實現(xiàn)。
隧道在穿越圍巖掘進時，采用超前加固圍巖、淺眼控制爆破、加強初期支護等措施來實現(xiàn)安全生產(chǎn)。對不良地質(zhì)地段，堅持“先預(yù)警、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤測量、快反饋、控沉陷”的施工原則，以保證工程質(zhì)量和施工安全。
針對施工場地狹窄，地處城區(qū)的工程特點，施工場地布局采取“一次規(guī)劃，分期實施”，即邊施工、邊開創(chuàng)施工場地，同時兼顧相鄰工程的需要合理布局，以節(jié)約場地、降低費用。
6.6 主要工程數(shù)量表
洞挖石方：13680m3，掛網(wǎng)噴砼5.15*5700*0.1=2935.5m3,
襯砌C20砼47880m3.