条带和泥岩团块) 粉细砂岩至中细砂岩， 夹泥
岩、粉砂质泥岩。微新砂岩的饱和抗压强度约为
100 MPa， 属坚硬岩； 泥质岩的饱和抗压强度一般
在30 MPa以下，属软岩或较软岩。
主厂房洞室围岩的主要地质缺陷是4条软弱夹
层， 其中一条分布于顶拱以上， 在安装问南端距顶
拱的间距不大； 两条分布于4号机洞段顶拱、边墙；
另一条分布于上、下游边墙。洞室顶拱以上为一含
煤地层。煤层厚度不稳定， 一般为薄至极薄层状，
或呈透镜状煤脉分布。成层较好的煤有7层， 有民
间开采历史。煤层采空区积水沿长大裂隙与电站地
下洞室连通． 洞内检测含微量甲烷等可燃气体。地
下洞室在施工期被鉴定为低瓦斯隧道。
地下洞室区分布有上、下两层基岩裂隙水。下
层地下水水位低，水力坡降较平缓．与河水关系较
密切： 上层地下水分布高程较高， 水位变化大。地
下水夹杂黑色悬浮物， 有H S气味，含微量甲烷等
易燃易爆气体，pH值为7．45～7．70。地下水对普通
水泥有结晶类硫酸盐型中等腐蚀性，对抗硫酸盐水
泥无腐蚀性。
1．2 工程设计特点及工程量
地下电站采用岸塔式进水口、单机单洞引水、
“两机合一洞” 变顶高尾水布置。在坝址区右岸山体
长700 1TI、宽300 m 的区域内，共布置了体形各异、
大小不等的洞室约120条。这些洞室纵横交错、平
竖相贯。组成复杂的大型地下洞室群。
地下电站开挖规模巨大，主要指标如下：① 主
厂房岩锚梁以上开挖跨度为33．4 in、岩锚梁以下开
挖跨度为31．4 m；② 主厂房开挖高度为85．5 m；③
引水隧洞开挖直径为16．3 131，压力钢管直径为144 m；
④ 变顶高尾水隧洞最大开挖断面为24．3 rex38．15 m
(宽×高)，底部坡度为3％ ，顶部坡度为4％ ， 出口
衬砌后断面为20 rex34 m f宽×高)；⑤ 水轮发电机组
单机容量为800 MW 。
地下电站主要工程量为： 土石方明挖467万m 。
石方洞挖159万m’， 混凝土97万m’， 锚杆l9万
根， 锚索2 788束， 钢筋制作安装5．7万t。压力钢
管制作安装4 100 t，帷幕灌浆23万131． 固结灌浆
16万In。
1．3 主厂房洞室群施工程序
厂房洞室群规模巨大， 区域内有软弱夹层出露．
为保证围岩稳定和工程安全， 工程设计单位采用弹
塑性损伤三维有限元计算方法，对不同施工程序进
行了围岩稳定性分析：① 方案1， 主厂房先开工，
主变洞在主厂房第1层开挖完成后开挖。② 方案2，
主厂房、主变洞同时开工。③ 方案3． 主厂房先开
咽WaterPower Vo1．37No．2
工． 主变洞在主厂房上、中部第1、Ⅱ 、Ⅲ 层开挖
完成后开挖。
计算成果表明，方案1和方案3由于塑性耗散
能总量较小，岩体破坏总量较少，优于方案2。结
合工期分析、施工方法和施工交通布置，工程设计
单位推荐厂房洞室群施工程序采用方案l。该方案
设计计算主厂房顶拱最大位移为20．4 mm、边墙最
大位移为62．5 mm。
1．4 施工组织
地下电站施工的关键线路为： 主厂房开挖支
护一混凝土和埋件一机组安装。为满足设计提出的
施工技术要求．施工组织的总体原则为：从上往下
分层开挖：上层支护完成足够距离后启动下层开挖；
在完成上部的灌浆排水廊道开挖及顶拱对穿锚索钻
孔和安全监测仪器埋设后，开始主厂房顶拱层施工；
厂房中下部开挖前完成相应部位的施工期帷幕施工；
对于洞室与厂房边墙相交部位．采用“先洞后墙”
顺序施工。
2 地下主厂房的开挖与支护
2．1 主厂房分层开挖方法及施工通道
主厂房自上而下共分9层开挖， 分层主要考虑
洞室结构特点、施工通道布置和开挖支护设备的性
能等因素。在主厂房开挖支护过程中， 充分利用厂
房的高度和长度， 做到“平面多工序、立面多层
次”。在每层的施工中， 开挖领先，随机支护及时跟
进，滞后一段距离后依次进行系统锚杆、挂网、喷
混凝土、锚索施工， 在上一层开挖支护完成适当的
距离后， 开始下一层的开挖支护施工。
2．2 主厂房开挖质量
为保证开挖质量，在开挖过程中， 顶拱、岩锚
梁等部位采用光面爆破， 高边墙等部位采用预裂爆
破；全面推广使用样架、确保造孔精度；采用个性
化爆破设计，确保不欠挖，严格控制超挖
