锦屏二级水电站隧洞群极强岩爆特征及综合防治.pdf

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1、第45卷第15期人民长江V0I．45．No．152014年8月YangtzeRiverAug．，2014文章编号：1001—4179(2014)15—0047—04锦屏二级水电站隧洞群极强岩爆特征及综合防治杨安林，赵桂连2(1．雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都610051；2．中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)摘要：锦屏二级水电站深埋长隧洞群具有工程规模巨大、高地应力、地形地质条件复杂等特点，在历时9a的开挖施工过程中遇到极强岩爆超过千次。在介绍该电站隧洞群几次典型极强岩爆特征的基础上，总结了一套包括组织机构设立、预报监测措施选取、施工机械设备选配、

2、爆破方案动态调整、支护材料和支护参数选择、爆后针对性治理的极强岩爆综合防治体系，该体系确保了工程的有效推进，实现了该电站7条隧洞的全部贯通。关键词：深埋长隧洞；极强岩爆；综合防治；锦屏二级水电站中图法分类号：TV223．25文献标志码：A自1738年在英国锡矿坑道中首次报道岩爆现象括2条辅助洞、1条施工排水洞和4条引水隧洞。7条以来，岩爆已成为高应力地下工程中普遍关注的一种隧洞总长约120km，最大埋深约2525m，自西向东平地质灾害。加拿大、南非、挪威及我国等众多国内外学行布置。者对岩爆问题进行了大量研究，包括岩爆定义、分类及2条辅助洞中心线间距35m，断面为城门洞形，设等级划分、形

3、成机理、监测及支护措施等。相关成果在计净断面尺寸分别为4．5m×5．5m(高×宽)和5．0实际工程中也有所应用，例如美国爱达荷州的Luckym×6．0m(高×宽)，采用钻爆法相向开挖，2003年10Friday矿山、加拿大Sudbury地区矿山、国内已建的月开始，2008年8月开挖完成。天生桥水电站引水隧洞、太平驿水电站引水隧施工排水洞与辅助洞中心线间距35m，与引水隧洞、秦岭隧道等。洞中心线间距45m。TBM(TunnelBoringMachine)开与上述工程相比，锦屏二级水电站深埋长隧洞群挖断面为圆形，直径7．2m。钻爆法开挖断面为城门具有工程规模巨大(7条超长、大断面隧洞)、高

4、地应力洞形，开挖断面尺寸为8．0m×8．0m(高×宽)。分(实测地应力值超过90MPa)、地形地质条件复杂等特东、中、西3段开挖，东段采用TBM，中、西段采用钻爆点，其在历时9a的开挖施工过程中遇到的极强岩爆法。2007年3月开始，2011年8月开挖完成。破坏力史无前例。电站建设期间邀请了众多国内外相4条引水隧洞中心线间距均为60m。TBM开挖关专业人士进行研究、咨询和现场指导，参建各方群策断面为圆形，直径12．4m。钻爆法开挖断面为四心圆群力，认真研究了施工过程中遇到的极强岩爆特征，总马蹄形，开挖平均直径13m。1号和3号引水隧洞东结建立了一套极强岩爆防治综合体系，可供类似工程段采用

5、TBM开挖，其它洞段均采用钻爆法上下断面分借鉴。层开挖。2007年6月开始，2012年7月开挖完成。7条隧洞自西向东沿线所穿越的地层均为三迭系1工程概况地层，主要为Tz杂谷脑组大理岩、Tb白山组大理岩锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木和Ty岩塘组大理岩，其余有T。绿片岩和T，砂板岩里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾(见图1)。白山组大理岩实测饱和单轴抗压强度为上，电站总装机容量4800MW。工程深埋长隧洞群包98～144MPa，另外，数值反演分析结果表明，白山组大收稿日期：2014—04—15作者简介：杨安林，男，高级工程师，主要从事水电工程建设管理工作。E—mail

6、：yonganlin@ehdc．eom．cn48人民长江舌}性443322l1渤咖咖渤啪咖啪㈣喜}图1引水隧洞沿线工程地质剖面理岩段最大主应力为70．1MPa。～060段发生极强岩爆，隧道底板发生剧烈震动并出现3条裂缝，裂缝最宽约10cm。左侧边墙及拱脚部2典型极强岩爆特征位岩石崩塌，已施工钢筋网被摧毁，锚杆部分脱落悬锦屏二级水电站深埋长隧洞群在长约9a的开挖空。过程中发生了多次极强岩爆，按照《水力发电工程地2010年7月15日，4号引水隧洞上断面开挖到引质勘察规范》(GB50287—2006)中的岩爆烈度分级，其(4)9+732处时发生极强岩爆，引(4)9+732—795段中具有代表

7、性特征的极强岩爆分别发生在辅助洞BK6左侧边墙至拱脚部位围岩弹出，紧跟掌子面施工的涨十745～755段和AK9+682～689段、施工排水洞SK9壳式预应力中空注浆锚杆拉伸变形，爆坑深超过6m。十283附近、引水隧洞引(2)1I+006～070段和引(4)上述5次极强岩爆皆发生在掌子面附近，隧洞顶9+732～800段。拱、底板和两侧边墙皆有发生，以左右两侧边墙及拱脚2007年1月9日和12日，辅助洞B洞BK6+745发生岩爆偏多，并且皆发生在隧