施工技术·
龙胜县仙洞水电站隧洞复杂地质段施工
唐 强
(广西桂林市天力水利电力建筑安装工程公司,广西桂林541001)
【摘要] 分析了龙胜县仙洞水电站工程引水隧洞的工程地质情况,论述了以普氏理论与新奥法相结合指导隧洞开
挖施工,采用“短开挖、弱爆破、木支撑、钢筋混凝土衬砌”的方法及施工质量控制工艺。
[关键词】引水隧洞;工程地质;施工
[中图分类号】TV554 [文献标识码] B [文章编号] 1003—1510(2011)01—0063—02
1 工程概述
仙洞水电站位于龙胜县平等乡蒙洞村,为引水
式径流电站。电站水头360 In,装机4 X 630 kW。
引水隧洞为无压隧洞,总长4 km,有2 km多的隧洞
其表层为水田,地质软弱,局部覆盖层还较薄。隧洞
设计断面为圆拱直墙式,宽1.8 m,高2.4 ITI。
仙洞水电站是几年前小水电大开发时期兴建
的,勘察设计工作做得较粗浅,特别是对引水渠系隧
洞的地质情况没有作较详细的勘察分析。在施工
时,只好在施工放样测出洞轴线实际穿越的地带后,
再对隧洞沿线的地质情况作初步分析,据施工开挖
情况,再作出隧洞支护衬砌措施。鉴于该电站隧洞
地质的复杂性,工程指挥部决定由施工单位根据施
工可行性提出设计及施工方案。
经研究,我们认为该电站隧洞设计、施工应当处
理好几个问题,一是弄清地质情况,二是根据相关洞
室岩石力学理论,选择设计施工方案,三是根据设计
计算结果,并以相关理论作指导进行施工。
2 隧洞地质情况
仙洞水电站区域大地构造,位于龙胜褶断带,三
门一瓢里—平等深大断裂两侧,主要岩性为变质含
砾砂岩,含砾泥质不等粒砂岩夹板岩。坡残积层
(d1Q+elQ):为浅黄色、黄色粉砂质粘土及腐植土
夹风化块石,局部有大飘石,广泛分布于隧洞区山脊
及山坡,厚度一般1.5.10 ITI,局部30 ITI。
仙洞水电站共有7个隧洞,总长4 km。除1
号、7号洞以外,其余都穿过水稻田。1号洞基本为
岩石,石质较硬 但较破碎,几乎都是大大小小的裂
隙,裂隙中有滴水,有些地方渗水成纤状;其余隧洞
进出口均为残坡积,沿洞轴线穿越长度30—150 I13不
等。因其上为水田,当地又有泡冬水田的习惯,一年
四季田中都有水,故洞开挖时都带有渗水。4号、5
号洞至深部还有流塑状软弱层,成洞困难。其余处
于隧洞中部地段多为弱风化或接近强风化的岩石,
也基本上都要作临时支护。
隧洞地质状况复杂,几乎都属软弱地质,而且各
自的地质特性差异又较大,这就必须针对隧洞各地
段的具体条件来确定施工开挖、临时支护及衬砌的
方案。
3 隧洞开挖支护方案的选择原则
3.1 隧洞开挖支护的理论依据
目前,洞室岩石力学实用理论可归结为两种:一
种是“松弛荷载理论”。其核心内容是:稳定的岩体
有自稳能力,不产生荷载:不稳定的岩体则可能产生
坍塌,需要用支护结构予以支撑。这样,作用在支护
结构上的荷载就是围岩在~定范围内由于松弛并可
能塌落的岩体重力。这是一种传统的理论,也称为
“普氏理论”。适用于较松散围岩。
另一种是“岩承理论”。其核心内容是:围岩稳
定显然是岩体自身有承载自稳能力:不稳定围岩丧
失稳定是有一个过程的(即岩石具有流变性),如果
[收稿日期] 2010-07—29
[作者简介】唐~t(1977一),男,广西全州县人,桂林市天力水利电力建筑安装工程公司助理工程师,二级建造师,从事水利水电工程施