江苏溧阳抽水蓄能电站地下厂房顶拱开挖与支护

工程施工　东北水利水电　２０１３年第２期　

［文章编号】１００２—０６２４（２０１３）０２—００１８一ｏ３　

地下厂房及尾水系统开挖支护施工技术　

王春明　

（中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁丹东１１８０００）　

【摘要］文章以天龙湖地下水电站工程为实例，简要论述地下厂房及尾水系统开挖支护施工　的相关技术问题，并对其开挖分层、开挖方法。开挖支护的施工技术方法进行了总结。　［关键词］地下厂房；尾水系统；开挖；支护　【中图分类号］ＴＶ５５４　［文献标识码】Ｂ　

１工程概述　

天龙湖水电站位于四川省茂县较场乡小海子　

海口段，地下厂房布置于小寨沟上游岷江右岸山　体内。主、副厂房与安装间呈一字形布置。主变室　与尾闸室平行于主厂房布置，与主厂房间距３４．３５　

ｍ，其间有主变搬运洞、３条母线洞和３条尾水连　

接洞相连。尾水汇流洞与主变室轴线呈３０ｏ交角布　

置，与主变室最小间距２２．５０　ｍ，汇流后为无压尾　

水洞。　

２开挖分层及开挖方法　

地下厂房及尾水系统施工一般依照自上而　下，分层分块开挖支护，逐步成型的原则。确定开　挖分层应综合考虑施工通道、设备作业空间、钻孔　

精度以及爆破振动控制等因素。　厂房开挖分层根据出碴施工道路与厂房相交　

高程和厂房的自身结构进行。厂房开挖分为６层，　其各层开挖的高程不同。厂房顶拱层分３块开挖，　

中间部分先开挖，开挖宽度为８．００　ｍ；待中间部分　

开挖结束后，且锚植、喷混凝土（ｄｉ＞５　ｃｍ）施工完　

毕，再进行两侧岩石开挖，两侧岩石开挖宽度为　５．２５　ｍ。厂房第１Ｉ层的开挖分块采用中间开挖两　

边预留保护层的方式进行，中间开挖宽度为１４　

ｍ，两侧预留保护层宽度分别为２．２５　ｍ（ＥＬ１　９２７．５０　

・】８・　ｍ）、１．５５　ｍ（ＥＬ　１　９２２．５０　Ｉ１３．），岩壁吊车梁的开挖　

也在本层之内。第１ＩＩ层中间开挖的钻孔爆破及保　护层的开挖施工、喷混凝土的施工及锚杆施工，基　

本同第１Ｉ层的开挖施工。第１ｖ￣ｖＩ层的开挖采用　中间爆破分段开挖，平均每段长度为８．８　ＩＴＩ。两侧　预留保护层，采用光面爆破。　

TB水电工程主厂房顶拱一孔到底开挖施工技术

发布时间：2022-09-28T07:52:15.019Z 来源：《城镇建设》2022年第10期 作者： 张利生 周少波

[导读] 通过对TB水电站地下厂房顶拱一孔到底开挖施工的探索

张利生 周少波

中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041

摘要：通过对TB水电站地下厂房顶拱一孔到底开挖施工的探索，总结出了一套大断面三心圆弧拱洞室一孔到底开挖施工方法，达到了爆破开挖面预留残孔一孔到底的开挖成型效果，整体平整度及外观较好。

关键词：一孔到底 开挖施工 TB电站 地下厂房

1.引言

水电工程地下厂房顶拱开挖效果的好与坏体现了地下工程的施工的水平，作为水电工程施工享有“地下铁军的称号”就是从地下厂房大洞室顶拱开挖的“半孔率”来获得的，以往厂房顶拱开挖爆破的半孔的残留效果在两排炮的接茬地方和前后半孔的对应参差不齐效果不理

想，在TB地下厂房顶拱开挖施工中，通过钻孔工艺，装药结构，钻工选用等方面进行研究总结，使得顶拱的半孔从视角上一个连接一个，

无明显错台和接茬，孔距均匀，达到“一孔到底”的效果，具有一定推广意义和价值。

2.概述

2.1 工程概况

TB水电站主厂房从右至左布置安装场、1#~4#主机间和副厂房，开挖总长度178.60m，开挖总高度68.7m。洞室顶拱采用三心圆弧拱，拱顶开挖高程1650.025m。主厂房岩壁吊车梁以上开挖跨度27.30m，以下开挖跨度25.50m，主厂房岩锚梁以下净跨23.50m，上、游侧宽度分

别为9.70m、13.80m。安装场、主机间、副厂房长度分别为49.40m、112.20m、17.00m。

2.2 地质条件

主厂房围岩以微风化～新鲜辉长岩为主，局部少量石英辉长岩。地下厂房区辉长岩平均抗压强度值为70.5MPa，属硬岩。地应力为

6.22~11Mpa，占抗压强度的六分之一，属中偏低应力。

主厂房部位围岩以Ⅱ类为主（局部为Ⅲ1），主厂房区F89、F90、F91、F92、F95等5条断层穿过主厂房，局部存在断层破碎带、节理密集带等，为Ⅳ类围岩约占的10%，总体Ⅱ类约占整个洞室的60%，Ⅲ类约占整个洞室的30%。

第八章 地下洞室开挖与支护工程

8.1 工程概述

8.1.1 主要施工项目和内容

地下洞室开挖及支护工程主要施工项目和内容：

主要建筑物有压力管道工程、尾水系统、地下厂房系统、出线洞及地面出线场、地下厂房防渗排水系统、施工支洞工程。

工作主要内容为洞室开挖、系统喷锚支护、预应力锚索等。

8.1.2 地下洞室主要工程量

地下洞室开挖主要工程量：石方洞挖5704915方（含二次扩挖量、竖井开挖量和地质缺陷清理量），各类喷混凝土131586m3，各类锚杆（束）712236根，各类锚索8247束，型钢拱架、钢筋拱肋及连接筋1747.6t。地下洞室开挖主要工程量见表8-1。

洞室开挖主要工程量表

表8-1

序号 项目称及内容 单位 工程量 备注

一 压力管道工程

1 引水上平段石方洞挖 m3 193575

2 引水竖井段石方井挖 m3 244732

3 引水下平段石方洞挖 m3 30398

二 尾水系统

1 尾水连接管石方洞挖 m3 424578

2 尾水管检修闸门室石方洞（井）挖 m3 252454

3 尾水调压室石方洞（井）挖 m3 788297

4 尾水隧洞石方洞挖 m3 1505280

5 尾水隧洞通气洞通气孔石方洞（井）挖 m3 20696

6 尾水隧洞检修闸门室石方洞（井）挖 m3 15932

7 尾水调压室交通洞石方洞挖 m3 15826

三 地下厂房系统

1 主副厂房石方洞挖 m3 831876

2 主变洞石方洞挖 m3 310896

3 母线洞石方洞挖 m3 52992

序号 项目称及内容 单位 工程量 备注

4 交通洞石方洞挖 m3 30009

5 主副厂房洞通风系统石方洞（井）挖 m3 110926

6 置换洞石方洞挖 m3 42112

四 出线洞及地面出线场

1 石方洞（井）挖 m3 207021

五 地下厂房防渗排水系统

李忠诚，等：松花江沿江发展现代农业的劣势条件分析　第６期　带水稻加工业相对较为先进，但是目前精深加工产品也　仅１Ｏ多种，且深加工产品较少，对稻谷资源的增值率仅约　为１：１．３左右。　从农产品加工原料来看，部分原料基地建设相对滞　后。随着龙头企业规模不断壮大，原料的需求量也越来　越大，部分原料的供应已趋向紧张。如乳品大户雀巢公　司奶源供应不足，缺１２１严重；正大集团因养殖基地建设滞　后，影响规模效益的发挥。原料基地建设滞后导致原料　品质参差不齐、质量难以控制、成本较高以及供应量不稳　定，严重影响企业发展。部分优势、特色农产品的生产基　地因配套政策、地区分割及投人的不足，特色农产品基地　布局分散，规模小、标准化生产水平低，不利于机械化操　作、科技推广、信息传播和标准化生产，从而制约了特色　农产品综合生产能力的进一步提高。基地与农户之间未　形成紧密的、利益共享、风险共担的连带关系，农民积极　性没有调动起来。　４农业生产方式仍较落后　沿江产业带的农业产业化经营的组织化、规模化和　产业化程度仍然较低，种植业、养殖业、农产品加工业基　地的一体化体系仍然有待建设，农产品生产、加工、销售　与科技开发、科技服务诸环节之间未能形成有机联结，产　加销一条龙，贸工农牧（渔）一体化的产业化经营格局有　待完善。农产品销售环节缺少有影响的销售组织和专业　批发市场，农产品销售靠农民自己解决，未形成稳定的产　品销售渠道，农产品主要供应本市，向市外、省外辐射能　力有限，辐射半径小，市场容量小，影响着农业生产的稳　定健康发展和农民生产的积极性。农民自己的流通组织　作用力不强，市场信息的收集、处理和发布有待强化。优　质农产品市场开发较晚，市场体系不健全，营销手段落　后，大多数蔬菜和农副产品由于包装、储藏、运输手段落　后，而造成产供销脱节。优势产品产区没有与主销区建　立便捷通畅联系，缺乏外部项目和双方利益对接机制，产　销渠道不畅，没有形成稳定的销区市场。　同时，农村社区合作经济组织、市场中介组织和产供　销、贸工农、农科教等一体化服务实体少。各类专业技术　协会的作用仍然不够突出，缺少民间农副产品流通组织，　限制市场销售的扩大和农民收入增加。村级集体经济统　一协调和服务功能有待增强，以实行专业部门服务与乡　村社会服务相结合，形成农业生产社会化服务体系，特别　是良种、育苗、植保、农机的社会化服务组织，培育中介组　织，搞好社会化服务，提高科技到位率和科技贡献率。　５农业剩余劳动力转移压力较大　哈尔滨市是东北地区乃至全国城市化水平较高的地　区之一，但城市规模结构以大中城市为主，其它县城规模　小，农村城镇化水平低，城乡二元结构明显。城镇经济发　展落后，城乡经济联系薄弱，城镇吸纳的劳动力有限，严　重制约农村剩余劳动力的转移。当地农村劳动力素质不　高，农民工培训的门路比较窄，缺少适应市场需求的劳动　技能，致使劳动力转移速度慢。这种状况对沿江产业带　的农业发展带来较大影响。　［参考文献］　［１］卢良恕．以科技为支柱建设现代农业［Ｊ］．中国科　技信息，２００３，（１０）：３９—４０．　［２］郭明森．加快发展现代农业的思路［Ｊ］．辽宁经济，　２００５，（０６）：１３—１４．　（编辑：赵琳琳）　（上接第６０页）　从图６可以看出：　（１）顶拱的稳定性整体较好，在整个开挖过程中都没　有出现屈服，第１、ＩＩ期开挖后，未引起主厂房洞壁、主变洞　壁的屈服。　（２）随着第１ＩＩ期开挖，高程２４５　ｍ处主厂房下右侧出　现屈服，深度为２—３　ｍ。　（３）第１Ｖ期开挖后，由于母线洞的开挖，主厂房上游　侧进入屈服阶段，在高程２３５～２５０　ｍ之间，屈服深度大约　为５～６　ｍ。主厂房下游侧母线洞周围的岩体也均进人屈　服阶段，屈服深度也为４～５　ｍ。主变洞靠主厂房下游侧洞　壁开始进入屈服状态，屈服深度为２．５　ｍ。　（４）第Ｖ期开挖后，未引起主变洞屈服范围的增大，　但主厂房在高程２３５　ｍ以下洞壁开始屈服，整体的屈服深　度也有所增加，主厂房上游壁为６～７　ｍ，下游壁为５～　６　ｍ。　（５）第Ⅵ期开挖后，主厂房洞壁屈服范围进一步扩　大，屈服深度也进一步加深，主厂房上游壁为７～８　ｍ，下　游壁为６～７　ｍ，母线洞与主厂房相接的下部岩体，屈服范　围迅速增大，屈服深度也达到了４～５　ｍ，主变洞屈服范围　未进一步增大。　（６）第ＶＩＩ期的开挖，对岩体的屈服几乎没有影响，无　任何显著变化。　４　结论　本文利用ＧＴＳ软件，对某抽水蓄能电站地下厂房洞　室群进行了数值分析。ＧＴＳ软件能够很好地模拟了地下　洞室群的开挖及支护过程，能真实地反映工程实际的地　质情况。通过数值分析的结果，可得到如下的结论：　（１）位移大小在毫米数量级，与实际监测数据在同数　量级上，说明开挖带来的位移变化较小，说明围岩整体稳　定性较好。　（２）在开挖过程中，随着主变洞的开挖，位于主厂房　和主变洞之间的岩体有向下游滑动的趋势。　（３）在开挖及支护措施完成之后也就是在施工步骤　结束后，各点位移几乎没有变化，已经进入收敛状态，开　挖方案和支护措施是合理并有效的。　［参考文献］　［１］张春生，姜忠见．天荒坪抽水蓄能电站技术总结　［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００７．　［２］汪易森，刘斯宏．大型地下洞室群开挖的施工预测　解析与信息化管理［Ｊ］．中国工程科学，２００７，（５）：　３５—４０．　（编辑：赵琳琳）