水布埡電站地下廠房系統(tǒng)開挖支護施工方法與實踐

思林水電站地下廠房巖溶系統(tǒng)發(fā)育、施工條件復雜。為保證該地下廠房系統(tǒng)施工的安全、質量和進度,在施工過程中參建各方對施工組織設計進行了多次討論,最后采取\"平面多工序、立體多層面\"的平行交叉作業(yè),按期完成了工程建設目標。

結合思林水電站地下廠房支護施工工程實際,對地下工程施工常用的幾種支護形式進行了分析討論。通過對思林水電站地下廠房支護形式的合理布置,控制了大跨度廠房的圍巖變形,保證了地下廠房的整體穩(wěn)定。

白蓮河抽水蓄能電站地下廠房結構復雜、開挖及支護工程量大、層次及工序繁多、技術要求高，所用施工通道多，涉及面廣，施工質量要求高，采用“平面多工序，立體多層面”的平行交叉作業(yè)施工方法，自上而下分8層進行開挖，支護施工遵循在開挖過程中自上而下分層分段進行的原則，支護與開挖展開平行流水作業(yè)，支護隨開挖及時跟進，并在施工過程中不斷探索、研究，及時根據(jù)現(xiàn)場實際情況改進、調整施工工藝和方法，確保了該工程安全、高效、優(yōu)質地完成。

小關子水電站地下廠房的開挖及支護施工——介紹了小關子水電站地下廠房工程的開挖、爆破、噴錨支護及施工觀測，整個地下廠房工程的開挖支護共歷時16個月，比計劃工期提前7個月，為電站提前發(fā)電創(chuàng)造了條件。通過觀測，目前地下廠房無異常變化，處于正常工作狀態(tài)...

白蓮河抽水蓄能電站地下廠房結構復雜、開挖及支護工程量大、層次及工序繁多、技術要求高,所用施工通道多,涉及面廣,施工質量要求高,采用\"平面多工序,立體多層面\"的平行交叉作業(yè)施工方法,自上而下分8層進行開挖,支護施工遵循在開挖過程中自上而下分層分段進行的原則,支護與開挖展開平行流水作業(yè),支護隨開挖及時跟進,并在施工過程中不斷探索、研究,及時根據(jù)現(xiàn)場實際情況改進、調整施工工藝和方法,確保了該工程安全、高效、優(yōu)質地完成。

采用三維快速拉格朗日法在兩種工況下對水布埡地下主廠房洞室的開挖與支護過程進行了模擬計算,重點研究了復雜地質條件下主廠房洞室開挖的變形形態(tài)、應力狀態(tài)以及塑性區(qū)的分布,并對無支護和考慮支護兩種工況的模擬結果進行了具體的分析比較,為工程施工提供了依據(jù)。

水布埡水利樞紐是國家“十五”重點建設項目,裝機容量1840mw,其右岸地下電站是一個以引水洞、地下廠房、尾水洞為主體的龐大而復雜的地下洞室群,地下廠房尺寸為168.50m×23.00m×65.47m(長×寬×高)。通過多種數(shù)值模擬方法計算,對控制地下廠房邊墻變形和圍巖穩(wěn)定的上部及下部軟巖的處理方案和處理時機進行了系統(tǒng)研究,確定上部及下部軟巖分別采用“混凝土置換超前軟巖封閉支撐體”和“保留軟巖支撐隔墩并進行綜合加固”的處理方案。監(jiān)測資料表明,地下廠房圍巖是穩(wěn)定的,軟巖處理方案是合適的、成功的。

由于地形條件的限制,國內外已有不少水電站采用地下式廠房。當?shù)刭|條件較差時,如何處理局部軟巖,保證廠房洞室穩(wěn)定至關重要,軟巖置換是處理局部軟巖的方法之一。水布埡水電站地下廠房周邊吊車梁附近的軟巖就是采用置換方法處理的。從置換方案的確定、圍巖穩(wěn)定性分析、置換體施工、監(jiān)測等方面對水布埡地下廠房軟巖置換處理進行了簡要介紹

水布埡水電站地下廠房軟巖處理措施研究——水布埡水利樞紐是國家“十五”重點建設項目，裝機容量184omw，其右岸地下電站是一個以引水洞、地下廠房、尾水洞為主體的龐大而復雜的地下洞室群，地下廠房尺寸為168．50m×23．00m×65．47m(長×寬×高)。通過多...

瀑布溝水電站左岸地下引水發(fā)電系統(tǒng)工程規(guī)模龐大,總共布置約70條洞室,這些洞室在空間重疊,平豎相慣,形成龐大復雜的地下洞室群。主要洞室尺寸龐大,其中地下廠房和尾水隧洞是目前在建工程中最大的工程之一。瀑布溝水電站地下廠房開挖中采用的支護方法,可供其它類似工程參考借鑒。

水布埡水電站地下廠房圍巖主要由軟巖組成,性狀差、抗剪強度低,因而在地下廠房開挖過程中對軟巖的處理及支護設計尤為重要。闡述了水布埡水電站地下廠房圍巖軟巖處理及支護設計方案,重點介紹了減小廠房圍巖變形的工程技術措施以及地下廠房的支護設計。安全監(jiān)測資料和有限元數(shù)值分析成果表明,地下廠房圍巖的支護參數(shù)是合適的,軟巖處理是成功的,保證了地下廠房圍巖的穩(wěn)定。

采用正交設計、三維數(shù)值模擬、遺傳算法與支持向量機,建立了清江水布埡電站地下廠房的智能反分析流程。按照上述流程,利用前6層開挖的現(xiàn)場監(jiān)測信息對有關巖層的力學參數(shù)進行反分析,根據(jù)反分析的參數(shù)對后續(xù)的機窩施工進行數(shù)值模擬計算和方案優(yōu)化。推薦的機窩施工方案采用槽挖方式,同時應用錨樁、軟巖置換、錨噴支護等措施,兼顧了高邊墻和機窩巖臺的穩(wěn)定性。優(yōu)化結果對廠房施工具有重要的指導作用。

從系統(tǒng)的觀念出發(fā),集網(wǎng)絡計劃分析技術、循環(huán)仿真隨機網(wǎng)絡技術、系統(tǒng)仿真技術于一體,建立工序模型和活動模型2個層次模型,對清江水布埡地下廠房洞室群施工系統(tǒng)進行了仿真研究,為選擇合理的施工進度計劃和施工機械設備優(yōu)化配置提供了有力的科學依據(jù)。

大朝山水電站地下廠房開挖與支護施工技術——位于云南省瀾滄江中游的大潮山水電站裝機6×22．5萬kw，最大壩高111m，廠房系統(tǒng)為壩后式地下廠房，其中主廠房為233．9m×26．4m×67．3m(長×寬×高)，是當時我國自行設計和施工的最大洞室，對主廠房頂拱穩(wěn)定影...

索風營水電站地下廠房開挖與錨噴支護施工——本文簡要介紹了烏江索風營電站地下廠房的開挖支護施工程序、方法和現(xiàn)場監(jiān)控量測情況，可以在復雜巖溶地區(qū)大型地下洞室施工借鑒?！　?/p>

棉花灘水電站地下廠房開挖方量12．337萬m^3，開挖工期僅17個月，最大開挖強度達1．2萬m^3，巖壁吊車梁巖臺的開挖，平均超挖僅14．1cm,達國內先進水平。

廣西右江百色水利樞紐地下廠房布置在輝綠巖內,圍巖以ⅲ類為主,具有節(jié)理裂隙發(fā)育、完整性差、巖石硬而脆的特點。施工時針對工程的地質特點、結構特點、施工通道、施工機械性能,采用“平面多工序,立面多層次”的平行開挖交叉作業(yè),自上而下分7層進行開挖、支護,取得了良好的效果。

本文簡要介紹了烏江索風營電站地下廠房的開挖支護施工程序、方法和現(xiàn)場監(jiān)控量測情況,可以在復雜巖溶地區(qū)大型地下洞室施工借鑒。

位于云南省瀾滄江中游的大潮山水電站裝機6×22.5萬kw,最大壩高111m,廠房系統(tǒng)為壩后式地下廠房,其中主廠房為233.9m×26.4m×67.3m(長×寬×高),是當時我國自行設計和施工的最大洞室,對主廠房頂拱穩(wěn)定影響最大的是2層緩傾角凝灰?guī)r夾層。對施工過程中采用的“平面多工序、表面多層次”立體施工方法和“鋼筋肋拱+噴鋼纖維混凝土”柔性支護技術和錨稈、錨索支護技術及應力、位移監(jiān)測成果作了介紹。

索風營水電站地下廠房由主廠房、副廠房和安裝間3個部分組成,開挖尺寸為1355m×24m×58305m(長×寬×高),為確保在施工中洞室成型及圍巖的穩(wěn)定性,在開挖、支護施工時采取了由上而下分層進行的合理施工程序和方法,并在施工過程中不斷總結經(jīng)驗和改進施工工藝,使該地下廠房的開挖、噴錨支護如期順利完成。原型監(jiān)測資料證實噴錨支護效果良好、洞室圍巖穩(wěn)定。

對魚潭水電站地下廠房施工期洞室圍巖穩(wěn)定進行了安全監(jiān)測，資料分析表明：廠房拱頂?shù)膴A（斷）層的變形規(guī)律與巖體夾層上、下盤錯動規(guī)律相吻合，與埋設儀器前的分析一致。施工期監(jiān)測到主廠房頂拱錨桿的拉應力增長較快，及時通報了設計部門，對確定圍巖拱頂?shù)闹ёo方案提供了依據(jù)；對圍巖適時進行掛鋼筋網(wǎng)噴射水泥砂漿支護以抑制巖體變形與軟弱夾層錯動塊的滑動位移起到了良好的作用。主廠房吊車巖錨梁立模綁扎鋼筋網(wǎng)和澆筑混凝土等質量良好，混凝土澆筑初期及時進行溫控，梁體與基巖壁膠結縫面結合更加緊密。

采用三維非線性有限元方法對水布埡電站地下廠房開挖施工過程進行數(shù)值模擬分析,數(shù)值仿真分橋采用marc軟件。主要包括以下內容:開挖的數(shù)值模擬,非線性求解,有限元計算,計算成果的位移分析,應力分析和屈服區(qū)分析等。研究整個開挖過程中圍巖及洞面的變形狀態(tài),應力狀態(tài),屈服區(qū)分布以及洞室群的整體穩(wěn)定性,為施工提供依據(jù)。