乌东德水电站尾水调压井球冠穹顶开挖支护施工技术,这是一篇与调压井论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
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摘 要：乌东德水电站尾水调压井目前为国内最大的竖井洞室群,其单个井身开挖断面为1450㎡.为解决大跨径对地下硐室稳定带来的不利影响,调压井顶拱设计为球冠状,从而实现较好的自稳调节能力.本文结合右岸尾水调压井球冠穹顶的实际开挖施工情况,从确保大跨度硐室开挖稳定和利于球冠穹顶成型的角度,系统简述巨型球冠穹顶的开挖施工技术和方法,以期对今后特殊体型地下硐室开挖施工具有借鉴指导意义.
关键词：尾水调压室;球冠穹顶;开挖支护;施工技术
1 工程概况
1.1 结构特点
乌东德水电站右岸三个尾水调压室并排布置,单个尾水调压室顶拱为球冠型,球冠横向最大跨度53m,高26.5m,拱顶中心高程886.5m,拱脚处高程为860m.在球冠底部852.3～877 m高程有尾水检修闸门廊道将三个尾水调压室连为一体.
尾水调压室球冠型穹顶开挖包括球冠穹顶开挖及851.3 m高程以上的井身开挖,施工主要工程量为：石方洞挖180051m3,普通砂浆锚杆1890根,预应力锚杆540根,无粘结锚索434根,喷混凝土约894m3,挂网约10.9t.
1.2 工程地质条件
右岸尾水调压室位于金沙江峡谷岸坡内,外侧端墙距岸边距离100m,上覆岩体厚,埋深180m～350m.所处地层为Pt2l3-3～Pt2l3-5厚层灰岩、大理岩、石英岩及巨厚层白云岩,岩层倾向175°～185°,倾角70°～80°,轴线和岩层走向夹角约20～30°,断层f100-2、f100-3位于调压室下游边墙附近,其规模小,和调压室轴线夹角分别为47°、55°.围岩总体上岩溶不发育,局部存在顺层面的溶缝,调压室顶拱（外端墙）附近有A类角砾岩出露.调压室顶拱围岩以III类为主,在施工过程中,受爆破等因素影响块体稳定性较差,局部可能产生块体失稳.
2 开挖分层
尾调室球冠穹顶开挖自上而下分5层进行施工,开挖分层图见图1.其中第I层最大开挖高度10.9m,其余各层分层高度为5～7m.为保证I层开挖施工硐室稳定和球冠成型,分环形导洞、中心预留岩柱、环形扩挖区、底部拉槽区和周边保护层5个区域开挖,I层开挖分区图见图2.
3 施工方法选择及程序确定
3.1 开挖方法选择
为确保大跨径硐室开挖稳定和球冠穹顶成型质量,减少超挖量和回填混凝土量,经过充分研究穹顶设计体型,并借鉴以往大洞室"眼镜法"开挖成功经验,最后确定采取环形导洞先行,中间预留岩柱支撑,周边环形扩挖的施工方法,充分利用球形体水平剖切面为标准圆的规律特点,围绕穹顶中心轴线按不同半径圆周钻水平孔的思路进行开挖,从而实现"以圆削球"的施工目的.
3.2 施工程序确定
为降低施工过程中相邻硐室爆破对穹顶稳定的不利影响,右岸三个尾调室按隔洞错距开挖原则组织施工.单个尾调室施工顺序为：环形导洞→预留中心岩柱下部开挖→预留中心岩柱上部保护层→底板拉槽→环形扩挖,相应分区开挖结束后,立即进行系统支护.
4 钻爆法开挖
4.1 环形导洞开挖施工
在完成施工支洞径向锁口支护后,沿支洞轴线方向开挖至距穹顶圆心5m位置停止;然后由测量放出穹顶中心位置,从穹顶中心点向实际开挖岩面引出边线,逐炮修边扩挖,将开挖面拉齐至于环形导洞轴线垂直;接下来以穹顶中心为基点预留直径为10.0m的中心岩柱,沿预留中心岩柱外侧开挖环形导洞,环形导洞开挖宽度为8.0m,高度为7.49m～10.42m;导洞开挖分两序进行,先进行底部掏槽,然后进行上部保护层开挖.
环形导洞掏槽开挖利用支洞开挖钻爆台车人工持YT-28手风钻进行钻孔,人工装药、爆破.开挖钻孔采用同心圆切线方向水平造孔,爆破孔孔距为80～90cm,排距为70～80cm,靠近岩柱侧光爆孔孔距为50cm,穹顶轮廓线光爆孔间距40cm.造孔前,必须通过测量放线,根据爆破设计图和实际开挖边线定出每个爆破孔点位、尾线点及每个孔的造孔深度,手风钻沿圆弧切线方向钻水平孔,最内侧孔深为1.0m（设计深度,实际深度由测量控制）.为最大限度控制穹顶边线超欠挖,每循环对环形导洞标准开挖断面爆破孔深、孔位及装药参数进行编程计算.每排炮钻孔结束后均由现场质检人员用钢卷尺测量孔深,如果孔深超过设计要求,则用炮泥堵塞至符合设计要求后才允许装药.环形导洞开挖炮孔布置详见图4.
4.2 中心预留岩柱及穹顶保护层施工
在环形导洞开挖及顶拱系统支护完成后进行中心预留岩柱的开挖.预留中心岩柱开挖分上下两部分进行,下部为导洞开挖,上部为预留保护层开挖.下部导洞开挖尺寸为10×7.9m（宽×高）,分左右半幅进行开挖.上部保护层开挖厚度为2.5～3m,保护层开挖以穹顶中心为轴线,钻辐射状孔,由外侧向穹顶中心逐层开挖.开挖钻孔均采用人工持YT-28手风钻配合钻爆台车进行,人工装药、爆破,爆破孔孔距为80～90cm,排距为70～80cm,周边孔孔距为40cm.穹顶造孔前,通过测量放线,根据爆破设计图定出周边孔点位、尾线点及每个孔的造孔深度,手风钻沿圆弧切线方向钻水平孔,孔深超深20cm为1.5m（设计深度,实际深度由测量控制）.每排炮钻孔结束后由现场技术人员用钢卷尺测量孔深,如果孔深超过设计要求,则用炮泥堵塞至符合设计要求后才允许装药.
为满足环形扩挖区顶拱9m长锚杆施工空间需求以及钻爆台车尺寸需求,在预留中心岩柱开挖及系统支护施工完成后先将岩柱及环形导洞范围内的底板进行拉槽下卧,拉槽深度为3.5m,拉槽钻孔采用D7液压钻钻孔梯段爆破;拉槽施工完成后再进行环形扩挖施工,开挖宽度为5.4m,高度6.56～10.84m,环形扩挖采用环形导洞开挖阶段钻爆台车,人工持YT-28手风钻进行钻孔、装药、爆破.爆破钻孔及装药参数控制同环形导洞开挖阶段.I层外缘剩余2.5m范围随下层保护层一同开挖.
结论：关于调压井方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关反井施工论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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