谈云南马鹿塘水电站二期工程地下厂房洞室开挖施工与管理
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马鹿塘水电站二期工程地下厂房工程水文地质条件评价及其应对处理措施的建议周华冰1何树明2(中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院,云南昆明650051)摘要:马鹿塘水电站二期工程地下厂房埋藏较深,工程规模较大,围岩完整性好,地下水径、排通道不畅通,相对于厂房洞室的地下水外水压力水头较高,较大的地下水压力长期作用于洞室开挖岩壁将对洞室围岩的长期稳定性产生不利因素。
为主要确保厂房围岩的长期稳定和电站长期安全运行,本文根据厂区施工开挖揭露的水文地质工程地质情况并结合前期地质勘测成果,对厂区水文地质条件进行客观评价并建议出应对处理措施。
关键词:地下厂房;地下水;地质条件;围岩稳定;评价;处理措施建议Appraisal and recommended corresponding treatment measure on hydrological condition of the underground powerhouse for Phase II project of Malutang Hydropower StationZHOU Hua-bing1HE Shu-ming2(Kunming Hydropower Investigation,Design and Research Institute,CHECC,Kunming 650051)Abstract: The underground powerhouse for Phase II project of Malutang Hydropower Station is hidden deeper,bigger scale,and the surrounding rock integrity is good。
The passage for the underground water are non-smooth is impeded。
The external water pressure head of groundwater relativing to the project is higher, and the bigger groundwater pressure act on palisades for a long time,which will produce unfavourable factors to the long-time stabilization of the surronding rock. Be to ensure the long-time stabilization of the surronding rock of underground powerhouse and the long-time safe operation of the hydroelectric station , the article objectively evaluate the hydrological condition of the underground powerhouse and suggest the corresponding treatment measure,accoding to the excavation revealed geological conditions during the construction phase and the advance Geological exploration Results.Key words:underground powerhouse;groundwater ;geological condition;surronding rock stability;appraisal;recommended treatment measure1 地下厂房工程概况马鹿塘水电站位于云南省文山州麻栗坡县境内的盘龙河上,采用混合式开发。
第二章施工总体规划2.1工程特点、施工重点及难点2.1.1工程特点1、大坝为高混凝土面板堆石坝混凝土面板堆石坝最大坝高154m,坝体填筑量达610万m3,其坝高在国内已建和在建同类坝型中名列前茅,施工技术复杂,填筑工程量大,施工强度高。
2、枢纽布置紧凑紧接大坝左坝肩布置了岸边式溢洪道、放空隧洞、导流隧洞,溢洪道和放空洞的出口边坡连成一体,枢纽布置极其紧凑。
3、已建的电站一期工程为二期工程的施工创造了良好的条件马鹿塘一期水电站已建成运行,一期电站拦河坝紧邻二期坝址上游,一期电站的建成运行为本标工程施工提供了较好的水流控制条件、施工供电条件、施工交通条件、施工布置条件等。
4、枢纽区岩石强度较高,属坚硬岩石工程枢纽区基岩主要为寒武系眼球状花岗质黑云混合片麻岩夹少量条痕状花岗混合片麻岩及变质白岗岩,岩芯单轴干抗压强度50Mpa~60Mpa,湿抗压强度35MPa~50Mpa,岩块各向力学差异性大,钻孔爆破及填筑碾压施工应特别关注,采取相应技术措施。
5、环境条件特殊,环保要求高马鹿塘水电站位于云南边境麻栗坡县境内盘龙河上,盘龙河为国际河流,于麻栗坡县船头村下游1.4km处流入越南,并在越南境内汇入红河。
施工中必须严格遵守国家和地方有关环境保护与水土保持方面的法律、法规和规章,做好施工区及生活区的环境保护和水土保持工作。
6、本工程按专业划分标段,施工中协调与配合工作尤为重要本工程原型观测由C8标施工、金属结构安装由C6标施工、导流洞工程由C1标施工。
如此标段划分,一方面,各标段的施工专业性强,施工组织相对单一,另一方面,标段间的施工干扰在所难免,标段间必须加强协调配合工作。
2.1.2施工重点及难点1、按期实现各控制节点工期,确保工程安全度汛,最终实现总工期目标是本工程施工的重中之重。
本工程于2006年11月上旬截流,至2010年3月31日工程完工。
大坝施工要经历2007年、2008年、2009年三个汛期,2007年汛前,坝体度汛断面要填筑至EL.515m,满足二十年一遇度汛设防标准;2008年汛前,坝体度汛断面填筑至EL.570m,一期面板施工及坝前反压体填筑完成,放空洞具备过水条件,为汛后水库蓄水创造条件;2009年汛前,坝体填筑到顶,溢洪道具备过水条件。
马鹿塘水电站调压井滑模施工设计摘要:本文从工程实例的角度出发,具体探讨了水电站调压井滑模的设计思路与施工方法,值得同行参考研究。
关键词:水电站、调压井滑模、设计与施工1.工程概况马鹿塘水电站位于云南省文山州麻栗坡县境内,为盘龙河梯级规划中的第八个梯级。
工程采用混合式开发,以发电为主,水电站二期工程总装机300MW,工程等别为Ⅱ等大(2)型,最大坝高154m,水库总库容5.5亿m3。
工程枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、左岸岸边溢洪道、左岸放空隧洞、右岸引水隧洞、调压井、压力管道、地下发电厂房及附属洞室等组成。
调压竖井设计断面为圆型,其中在▽543.0m高程至▽601.0m高程段,调压井井壁砼为1.5m厚;在▽601.0m高程至▽647.5m高程段,调压井井壁砼为1.0m 厚。
2.设计思路调压井直径24.0-25.0m,混凝土衬砌后直径为22.0m,由于井筒规则且没有变化,在施工时,采用滑模施工工艺进行混凝土浇筑,经认真研究,采用整体式空心设计方案。
2.1滑模采用整体空心钢结构设计,滑模控制采用液压自动调平控制台,配套选用10吨滑模专用千斤顶。
2.2井内布置一条380v供电3*25+1*10mm电缆;一条通讯、信号电缆(卷扬机运行利用声、光信号控制,井上下通讯采用对讲机联系);一条φ25mmPVC 洒水养护花管。
2.3井口布置一组桁架梁封井口装置,用以形成井口平台,垂直吊运施工材料和设施。
人员和小型材料上下利用井筒提升吊笼进行上下。
3.滑模设计滑模采用整体空心钢结构设计,滑升千斤顶选用HY-100型10吨千斤顶,滑升动力装置为ZYXT-36型自动调平液压控制台,滑模装置组成为:①模板、围圈;②提升系统;③滑模盘;④液压系统;⑤辅助系统。
3.1模板、围圈全套滑模模板采用2012钢模板制作而成,钢模板紧靠围圈,模板按无锥度控制,既在半径方向模板上下口尺寸均按设计尺寸组装。
围圈主要用来加固模板,采用上、下两道,用[14槽钢制作。
马鹿塘水电站二期工程引水隧洞前段洞身开挖及支护施工管理措施宋光亮宋立新(中国水利水电第五工程局有限公司,四川成都610066)工程技术喃要]本文结合工程实例叙述了“新奥法”隧道施工方法基拳方法,通过合理安排施工工序和有效的管理措施,达到在经济安全的情况下开挖。
为类似工程积累了施工经验。
鹾键词】施工程序;作业方法;质量控制;安全环保措施1工程简介马鹿塘水电站二期工程引水隧洞位于云南省麻栗坡县盘龙河右岸山体内,全长3197m。
混凝土衬砌洞段采用由7.O m圆形过水断面,南弄大沟明洞段及前后衔接洞段(约340m)采用巾6.0m钢衬,其余喷锚洞段采用659x99m马蹄形过水断面。
引水洞大部分洞段为深埋隧洞,埋深大于140m,最大346m。
洞段位于微新层,属坚硬岩,节理裂隙不发育一稍发育,节理面多闭合无充填,为刚性结构面。
围岩为整体~块状结构,透水性一般微弱。
引水洞1+820以前为寒武系眼球状花岗质黑云混合片麻岩,1+820—2+020段为寒武系条痕状花岗质黑云混合片麻岩。
我局承建为引水洞前段洞挖长2200米,其中I类围岩段长1655m,占71%,¨类围岩段长245m,占10%,I¨类围岩段长175m,占8%,l v类围岩段长为260m,占”%。
’2施工组织设计Z1施工风、水、电、管路等布置施工前进口段使用R6、R1公路作为场内施工道路,明洞段施工使用C2—1、C2—2公路作为场内施工道路。
分别在进口及明洞段各设置2台20m3/m i n电动空压机,采用直径150m m的钢管供给石方洞挖及支护等施工用风生活、生产用水均取自洞口附近冲沟内山泉水,并设100m3水池储水,用直径200m m钢管为各工作面供水。
施工照明采用在洞口架设1I(W碘钨灯,洞内采用每10一15米接一个灯泡作为道路照明,在掌子面设1K W碘钨灯供洞挖照明。
洞内排水采用道路一侧设排水沟和积水坑,在进口及明洞段洞内分别设置了潜水泵2台抽排渗水,洞内排水主要为排除施工废水。
马鹿塘水电站二期工程斜井段钢管焊接工艺【摘要】马鹿塘水电站二期工程斜井段压力钢管安装是长距离的洞内安装,且斜井段倾角大,给安装和焊接工作带来了诸多不便,本文就本工程斜井段钢管焊接工艺作以阐述,以供同类工程借鉴。
关键词:斜井段钢管焊接气孔一.工程简况马鹿塘水电站二期工程位于云南省文山州境内最大的河流盘龙河上,麻栗坡县境内。
工程以发电为主要目的,采用混合式开发,工程等级为Ⅱ等大(2)型,最大坝高154米,装机容量300MW,水库总库容5.4565亿m3,具有年调节能力。
压力钢管道采用“三平两斜”布置方案。
上平段底坡10%,管径5m,长度约为200m,安装工程量为580.85t,后接空间弯管;上斜段倾角60度,管径5m,长度约162m,安装工程量为525.92t,后接垂直弯管;中平段为平坡,管径5m,末端管径变为4.8m,长度约96m, 安装工程量为218.88t,后接垂直弯管;下斜段倾角48度,管径4.8m,长度为174m,安装工程量为554.57t,后接垂直弯管;下平段管径4.8m,长度约30m,安装工程量为61.81t,后接分岔管。
二、焊接设备及人员2.1焊接材料焊接材料是决定焊接质量的主要因素。
焊接材料的选择根据16MnR的力学性能、化学成分、接头钢性及钢管的坡口形式和使用要求选取,选取焊条为E5015焊条。
2.2焊接人员焊接人员除合格的焊工外,配备专门的焊接技术人员,焊接检查员和无损检验员。
参加16MnR钢焊接施工人员和施工管理人员均进行技术交底,以了解16MnR钢的焊接特点、控制项目及控制方法。
焊工按水利部标准进行培训和考核合格,持操作证书和等级证书的合格焊工上岗。
2.3焊接设备在马鹿塘水电站工程压力钢管安装工程开工前,项目部组织技术人员对施工现场气候条件进行了分析研究。
施工地域盘龙河流域地处低纬度地区,属南亚热带高原季风气候类型,其南面临海洋,西北与云贵高原接壤。
受地形及海拔的较大差异和水汽来源等诸多因素的影响,加之工程施工工作面均在地下洞室进行,洞室内全年风速大于10m/s,洞室地下水资源丰富造成洞内湿度过大,相对湿度过大后易造成焊缝表面气孔。
谈云南马鹿塘水电站二期工程地下厂房洞室开挖施工与管理
作者:农定明
来源:《现代装饰·理论》2012年第05期
摘要:云南马鹿塘水电站二期工程地下厂房规模大,开挖层数多,开挖工程量巨大。
针对其开挖施工方案,着重分析了其难点和重点以及特殊情况,提出了相应的处理对策。
关键词:地下厂房;开挖;施工管理
1.工程概况
马鹿塘水电站二期工程地下厂房位于猛洞河口上游0.28km处的盘龙河右岸山体内,厂址区山体雄厚,地形完整,仅在上、下游发育有小冲沟,自然山坡稳定。
厂址区岩性为眼球状花岗质黑云混合片麻岩夹少量白岗岩,公路以下陡坡上基岩多裸露。
地下主、副厂房埋深约150m~160m,围岩为新鲜岩体,构造、节理不发育。
仅在厂房顶拱处推测有一条属Ⅲ级结构面断层通过,断层角较陡,且埋深位置较大,断层规模较小,估计影响范围极为有限。
洞室围岩节理面平粗多闭合,具块状~整体结构,属Ⅰ类围岩。
主副厂房开挖支护主要工程量如下表1。
2.开挖措施
地下厂房共分为六层进行开挖,Ⅰ层:从厂顶1#施工支洞进入,为顶拱开挖,轮廓开挖质量要求高,喷锚支护和观测仪器埋设量大,结合施工通道及设备的能力,开挖高度定为
6.991m。
Ⅱ层:从1#施工支洞进入,该层是岩壁吊车梁所在的部位,开挖施工质量要求较高,是地下厂房施工的难点,为方便岩壁吊车梁施工,开挖高度定为
7.4m。
Ⅲ层:从进厂交通洞进入,为了保护已经浇筑完毕的岩锚梁砼,采用预先进行边墙预裂,梯段开挖的施工方式,层高定为6.0m。
Ⅳ层:从进厂交通洞降12%下去进行开挖,然后退挖,根据液压反铲可以退挖4m 深,其碴料可以完全通过交通洞进行运输,层高定为
8.0m。
Ⅴ层:利用引水隧洞进行出碴,层高为5.4m,如引水隧洞受其标段影响无法利用时,则利用3#施工支洞进行出碴,从3#施工支洞升坡12%上来进行开挖。
Ⅵ层:利用3#施工支洞进行出碴,层高为8.5m,其中底部预留1.5m作为保护层开挖。
严格控制开挖质量是确保厂房系统围岩稳定的重要保证。
为此应遵循“重地质、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工方针,超前地质预报工作是控制开挖质量的前提和保证,施工中每循环的爆破参数的设计均应根据开挖工作面前方围岩的实际情况进行修正,超前地质预报可用地质探洞等手段进行。
3.爆破原则
爆破施工包括孔位放样、钻孔、清孔、装药、连线、爆破、散烟除尘、找顶、出碴等工序,在地下洞室爆破施工中,为保证爆破安全和获得良好的爆破效果,要求爆破作业严格按照爆破设计进行施工。
主副厂房围岩为Ⅰ类围岩,施工时支护可以滞后于中导洞或主爆破区开挖面60米,实现与开挖平行交叉作业;对于断层或节理破碎带则采用随机锚杆支护或提前预支护(视地质情况),开挖后及时进行喷锚支护,确保围岩稳定。
爆破参数的合理选择是开挖质量控制的重要环节,施工时应根据拟定的爆破参数进行工艺性爆破参数实验,从而总结出适合各个开挖工作面的爆破参数,用于指导各作业面的施工,在每个爆破循环均应绘出爆破参数施工图以便调整,始终保持每个循环的爆破作业的单耗控制在最优工况范围内。
对于钻孔环节应严格控制钻进的孔深、孔的倾斜角度,保证孔口施作在设计开挖轮廓线上,孔底落在拟定面上。
为达到以上要求,必须做到定人定孔定钻,严格实施工艺控制,以确保钻孔精度。
对于厂房光爆孔要求做到孔径间距相等,孔向互相平行,孔底处于同一高程上。
特殊要求控制的孔要求做到边钻孔,边检测,不合格的孔补钻,严禁在不合格的孔中装药放炮。
不合格的孔在爆破前封堵。
光面爆破要求达到以下要求:(1)留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布;(2)孔痕迹保存率:完整岩石在80%以上,较完整和完整性差的岩石不少于50%,较破碎和破碎岩石不少于20%;(3)相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆破裂隙;
4.喷锚支护施工措施
4.1 砂浆锚杆施工
长度为5m以下的锚杆采用“先注浆后插杆”的程序施工,长度为5m以上锚杆采用“先插杆后注浆”的程序施工。
砂浆采用搅拌机拌制,GZJ-30C型挤压式注浆泵注浆,直至孔口返浆与进浆浓度一致时,灌浆结束。
锚杆安装后,孔口加钢筋楔固定紧、封严,砂浆终凝前不允许扰动锚杆。
在浆液达到70%的设计强度前,距岩石锚杆10m范围内不得进行爆破作业。
4.2 预应力锚杆施工
预应力锚杆为在地下主、副厂的随机锚杆,共有100根,其中φ32,L=18m的50根,
φ28,L=9m的50根,使用水泥基锚固剂。
4.3 喷砼施工
地下主、副厂房喷混凝土采用湿喷法工艺,拟采用砼搅拌车运输混凝土,喷砼机喷混凝土。
喷砼遵循先侧墙后顶拱的顺序,自下而上分层分片施喷,有挂网的部位按初喷砼→挂网→复喷砼的程序施工。
喷射施工时,喷枪口的加水压力要满足施工加水量的要求。
采用湿喷作业时,速凝剂应在喷嘴处加入喷射混凝土中。
喷嘴至井壁的垂直距离宜为0.6~1.2m;喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方向沿横向移动,层层喷射,确保厚度,使混凝土均匀密实,表面平整;喷嘴与喷射面尽量保持垂直,以减少回弹,确保混凝土的质量。
料斗内的混合料应保持足够的存料,以保证施工作业时向喷射机连续均匀地供料;喷层厚度应均匀,混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移溜淌现象。
洞内支护,宜随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4米。
如遇岩层破碎、风化严重时,应尽量缩小支护工作面。
施工期间,在不良地质地段每班应设专人随时检查,当发现支护变形或损坏时,应立即整修和加固;当变形或损坏情况严重时,应先将施工人员撤离现场,再行加固。
5.结语。