宝兴县出居沟水电站引水隧洞特殊地质地段处理措施

1、.-宝兴县出居沟水电站引水隧洞特殊地质地段处理措施工程概况：西河位于XX省XX市宝兴县境内,是宝兴河的主要支流之一。河流从西北流向东南,于宝兴县城上游约1km处汇入宝兴河,干流全长55.9km；西河流域支流发育,多呈树枝状分布,较大的支流多位于右岸,赶羊沟为西河最大支流,位于右岸,在陇东处汇入西河,长约38.2km。根据?XX省宝兴西河流域水电开发规划报告?,西河流域水力资源丰富,具有较好的水电开发条件,干支流水利资源理论蕴藏量在42.87万kW,可开发中型及小型水电站装机容量近30万kW。出居沟水电站位于XX市宝兴县永富乡中岗村境内,电站首部距永富乡约12公里,电站首部枢纽布置在西河出居沟上

2、游约2000米处,电站引水系统布置在西河左岸,于永富乡下游2600米西河左岸台地建厂发电。出居沟水电站是开发规划报告中规划的第一个梯级,电站为引水式开发装机7.4万kW23.7万kW),多年平均发电量3.32亿kW.h。电站坝址位于扑鸡沟汇口下游约500m的干流上,集雨面积为367km2,厂址位于假设壁村小沟汇口以上,集雨面积512km2。出居沟水电站枢纽工程主要有首部枢纽、引水系统、厂区枢纽等建筑物组成。闸坝顶高程1808.00m,闸坝顶全长约169.00m,最大坝高22m。引水隧洞全长12534.302m,V类围岩主洞开挖尺寸为5.36.95m，为城门洞型，衬砌后断面尺寸为3.75.35m

3、，支洞采用平洞施工；压力钢管段开挖断面为底宽3.64.5m、高3.64.45m的城门洞形，衬后断面为圆形，衬后直径3.3m,支洞选取为斜坡卷扬道型式 (洞内斜井)。厂区建筑物有主副厂房、升压站、尾水渠、进厂公路桥等组成。工程地质流域内地质构造复杂,出露岩层以沉积变质岩为主,有沙板岩、灰岩、XX岩、千枚岩等,仅在宝兴背斜部有少量花岗岩。东、西河上游,植被良好,原始森林茂密,水土流失不严重,据东河上游的硗碛水文站资料分析,年平均含沙量461g/m3,多年平均输沙模数153t/km2。在东、西河的下游,高程2100m以下的山麓沟谷,出露岩层破碎且风化严重,崩塌、滑坡现象时有发生。两岸冲沟发育,泥石流

4、较活跃,河流纵坡较陡,泥沙输移能力较强。加之受采矿开石、砍伐森林、陡坡垦殖等人类活动的影响,水土流失较为严重。据东、西河汇口下游的宝兴水文站资料统计,多年平均含沙量673g/m3,多年平均输沙模数682t/km2。出居沟水电站厂房建基高程1316.00m,附近原始河床高程约1320m左右,属泥石流活跃区。引水隧洞穿越区沿线山体雄厚、地形陡峻、沟谷深切,山顶海拔高度一般30003500m,临谷高差10001500m,属典型的高山峡谷地貌。沿线冲沟发,规模相对较科学研究及工程设计大,沟床坡降一般1030。隧洞围岩岩质类型主要为前、后段板岩、片岩类,中段碳酸盐岩类,主要断层、地层走向均与洞线大角度相

5、交。引水隧洞工程区位于金汤弧形构造带,紧邻龙门山断裂带,在大地构造部位上属于褶皱带范畴,地质条件差,围岩类别为IV-V类,泥质千枚岩,岩层破碎,地下水丰富,涌水量大。工程措施引水隧洞整体地质条件较差，局部地段围岩不稳定，需要采取特殊工程措施保障工程顺利进行。在围岩不稳定区域，施工中采用超前管棚、超前注浆小导管、短进尺、弱爆破、多循环及时支撑的施工方法。下一个循环下一个循环施工准备测量放线钻孔超前注浆小导管装药起爆出渣排险通风排烟临时支护隧洞开挖工艺流程图1、测量放线导线控制网测量及施工测量采用全站仪进行，测量作业有专业人员实施，每个循环钻孔前按照设计进行测量放样，并检查上一循环超欠挖情况，检测

6、结果及时向现场施工技术人员进行交底；每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。放样内容隧洞中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线，并按钻爆图的设计要求在掌子面放出炮孔孔位。2、超前注浆小导管超前注浆小导管施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。1)、注浆加固范围及小导管布设隧道拱部超前小导管，采用DN25小导管300L=2m，外插角1015，环向间距0.3m，纵向每榀格栅打设一环。2、小导管加工制作小导管采用DN25导管加工成花管,以便注浆。小导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻8

7、mm溢浆孔，呈梅花形布置防止注浆出现死角，间距15cm，尾部0.5m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。3)、小导管安装小导管采用电钻钻孔，钻孔成形后用高压风清孔，然后插孔，插孔时用气动锤振入。4)、注浆工艺及设备注浆管连接好后，注浆前先压水，试验管路是否畅通，然后将配制好的水泥浆倒入贮浆桶内，开动注浆泵通过小导管压入周边土体。5)注浆关键技术措施(1)严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度，选定最正确配合比。(2)注浆过程中，应严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求，并稳压，保证浆液的渗透范围

8、，防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。当出现异常现象时，宜采取以下控制措施：a降低注浆压力或采用间隙注浆。b改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。c调整注浆实施方案。d当出现浆液从其它孔内流出的串浆现象时，可采取用多台注浆机同时注浆或将串浆孔击实堵塞，轮到该管注浆时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗拔管后向外流浆不必进行此工序，然后再注浆。e水泥浆注浆量很大，压力长时间不升高，那么应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶。3注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。4注浆的次序由

9、两侧对称向中间进行。5注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。3、钻孔隧洞开挖使用气腿式风钻钻孔，施钻前有专门人员按爆破设计布孔图布设炮孔，必须标出掏槽和周边眼的位置，钻孔时必须严格按照炮孔位置及设计钻孔深度、角度和孔径进行钻孔；有必要时，可以专制掏槽孔夹具来控制掏槽孔钻孔的准确性，以保证达到设计爆破效果，如果钻孔出现偏差，应由现场技术员确定其取舍，必要时应废弃重钻，为了保证作业人员健康及钻进速度和钻头寿命，钻孔时采用水钻，严禁干钻。4、装药起爆装药前应对炮孔进行检查验收，测量炮孔位置、深度是否符合设计要求；然后对钻好的炮孔进行清理，可用

10、风管通入孔底，利用高压风将孔内的岩渣和水分吹出。确认炮孔合格后，即可进行装药工作。装药时，一定要按预先设计好的每孔装药量和装药结构进行装药，如炮孔中有水或潮湿，应采取放水措施或改用放水炸药。装药时要注意起爆药包的安装位置，反向起爆有利于提高炮孔利用率，减小岩石破碎度，增大抛渣距离，降低炸药消耗量。炮孔装药后孔口未装药部分应用堵塞物进行堵塞。良好的堵塞能防止爆轰气体产物过早地从孔口冲出,提高爆炸能量的利用率。堵塞物可用粘土或专制炮泥,堵塞时将堵塞物送入炮孔,再用炮棍适当挤压捣实。炮孔装药、堵塞完毕后,按设计起爆网络进行连接,按以上爆破设计分段装炮,使用双发电雷管起爆。爆破指挥人员要确认周围安全警

11、戒工作完成，并发布放炮信号后，方可发出起爆命令；警戒人员应按规定警戒点进行警戒，在未确认撤出警戒前不得擅离职守；要专人核对装药、起爆炮孔数,并检查起爆网络、起爆电源开关及起爆主线起爆后,确认炮孔全部安全起爆,经检查后方可发出解除警戒的信号、撤出警戒人员。如发现盲炮,要采取安全防范措施后才能解除警戒信号。发生盲炮后,应立即封锁现场,由现场技术人员针对装药的具体情况,找出拒爆原因,采取相应措施处理。处理盲炮一般采取二次爆破法、炸毁法和冲洗法三种方法。属于漏起爆的腰包,可找岀原来的导爆管进行二次起爆；对于不防水的硝铵炸药,可用水冲洗炮孔中的炸药,使其失去爆炸能力；对于防水炸药装填的炮孔,可用掏勺细心地掏出堵塞物,再装入起爆药包将其炸毁,如果拒爆孔周围岩石尚未发生松动破碎,可在距拒爆孔30cm处钻一平行新孔,重新装药将拒爆孔炸毁。5、通风排烟整个施工过程中一直启动通风设备通风,出碴前和出碴过程中对开挖面爆破碴堆洒水除尘,所有进泂车辆均安装尾气净化器,使洞内有害气体和粉尘含量在规范允许范围内排险通风散烟后,采用人工持钢钎站在清顶平台上对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除。施工过程中,经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况,清撬可能