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王景哲1，杜永2
（1．国家电力公司西北勘测设计研究院，西安 710065；
2．中国水利水电第四工程局，西宁 810006）
关键词：拉西瓦水电站；隧洞；粘土岩；大断层；施工技术
摘 要：总结粘土岩与大断层内之隧洞施工技术，对黄河上游及类似工程施工提供借鉴。阳光电子学校维修专家分析认为：
拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界处，坝址上游32．8 km为已建之龙羊峡水电站，坝址下游75．8 km为已建之李家峡水电站。阳光电子学校维修专家分析认为：该电站是黄河流域 大之水电站，坝型为混凝土双曲薄拱坝，坝高250 m，装机容量6×700 MW，地下式厂房结构。阳光电子学校维修专家分析认为：左岸高线交通隧洞工程是拉西瓦水电站之前期工程，主要承担左坝肩、左岸缆机平台之部分出渣、混凝土及机电设备等之运输任务，同时也是永久上坝交通之组成部分。阳光电子学校维修专家分析认为：隧洞起点桩号为K0＋848．64m，终点为左岸坝头，桩号K3＋229．31 m，隧洞全长2 380．67 m，其中隧洞段长2 356．65 m，明线段长10．02 m，明拱段长14 m。阳光电子学校维修专家分析认为：隧洞为城门洞型，由于粘土岩及伊黑龙F1大断层位于K0＋848．64～K1＋104．97 m之间，因此在该段设2条并行之钢筋混凝土全断面衬砌单车道隧洞，以减小开挖断面面积，单车道开挖断面尺寸为7．6 m×8．3 m（宽×高），2条隧洞相隔岩体厚度为24．2 m。阳光电子学校维修专家分析认为：K1＋104．97～K1＋134．10 m段由单车道渐变到双车道，开挖断面尺寸为15．62 m×8．96 m～11．2 m×10 m（宽×高）。阳光电子学校维修专家分析认为：在K1＋134．10～K3＋219．29 m段设双车道隧洞， 开挖断面尺寸为12 m×10．15 m（宽×高）。阳光电子学校维修专家分析认为：隧洞围岩类别为Ⅱ～Ⅴ类围岩。阳光电子学校维修专家分析认为：
1 隧洞地质
隧洞沿线地层主要为上三系粘土岩、下三叠系变质石英砂岩、夹板岩、少量灰岩、变质岩、洪积碎石夹壤土及花岗岩。阳光电子学校维修专家分析认为：其中隧洞进口段（单车道隧洞段）地层岩性为第三系N2红色粘土岩及半成岩之砂砾岩，具水平层理、块状结构。阳光电子学校维修专家分析认为：粘土岩岩石强度低、遇水后表面膨胀、崩解、软化，失水后干缩开裂，具快速风化之特性。阳光电子学校维修专家分析认为：砂砾岩为半胶结状，分布不均匀，出露无规律。阳光电子学校维修专家分析认为：粘土岩与变质岩之交界处即为伊黑龙F1大断层。阳光电子学校维修专家分析认为：该断层属于区域性断层，下盘为粘土岩，上盘为变质岩，由多条不规则断带组成，其主要组成物质为断层角砾岩夹少量粘土岩条带、灰色糜棱岩，泥质条带夹少量碎块石等。阳光电子学校维修专家分析认为：断层中部夹受断层破坏之变质砂岩，岩石胶结差，但挤压紧密。阳光电子学校维修专家分析认为：伊黑龙大断层主带宽度40 m左右，影响带宽度40～80 m，断层出露于地表。阳光电子学校维修专家分析认为：地下水主要分布在伊黑龙断层带和影响带中，主要以渗、滴水为主，局部有小量涌水。阳光电子学校维修专家分析认为：隧洞中段及出口段岩层主要为变质岩及花岗岩，围岩类别为开挖是该工程施工之关键，必须采取特殊之施工技术方可保证开挖质量和施工安全。阳光电子学校维修专家分析认为：
2 施工技术
2．1 粘土岩施工技术
针对粘土岩强度低、遇水后表面膨胀、崩解、软化，失水后干缩开裂，具快速风化之特性，在开挖时主要采取以下几项措施：
（1）短进尺，强支护。阳光电子学校维修专家分析认为：由于粘土岩地段开挖断面相对较小，开挖时采用全断面掘进，开挖进尺控制在1．5～2．5 m。阳光电子学校维修专家分析认为：每次出渣完毕后，立即进行Ⅰ18钢支撑施工，同时进行挂网、喷锚施工。阳光电子学校维修专家分析认为：钢支撑安装时，与四周岩壁之间采用锁脚锚杆进行锚固，钢支撑之间采用钢筋或型钢相连，以使所有钢支撑形成一个整体。阳光电子学校维修专家分析认为：钢支撑及钢筋挂网必须与岩石面紧密贴合，喷混凝土必须将钢支撑全部裹，使钢支撑与挂网及喷混凝土形成一个整体受力之壳体共同承受围岩压力。阳光电子学校维修专家分析认为：
（2）由于粘土岩具有遇水软化、崩解之特点，打水钻易使粘土岩之自稳性能降低，开挖安全难以保证；若打干钻，洞内灰尘较大，对施工人员之身体健康造成危害，而且劳动效率也大大降低。阳光电子学校维修专家分析认为：因此粘土岩地段造孔，采用ZDQ18型麻花电钻。阳光电子学校维修专家分析认为：该钻具有钻孔速度快，打钻扬尘小之特点，而且施工成本很小，是粘土岩地段 理想之造孔机具。阳光电子学校维修专家分析认为：
（3）开挖时密布超前锚杆和周边光爆孔。阳光电子学校维修专家分析认为：由于粘土岩强度低，自稳性较差，为了控制超欠挖及保证开挖时之安全，超前锚杆间距按0．4～0．8 m布置，长度为3～4．5 m，角度按30°～35°控制，使超前锚杆在开挖断面拱部起到棚架作用。阳光电子学校维修专家分析认为：周边光爆孔间距按0．3～0．6 m布置，控制爆破装药量，以减小对周围岩石之爆破扰动。阳光电子学校维修专家分析认为：
（4）采用反铲清理掌子面。阳光电子学校维修专家分析认为：由于粘土岩强度低，爆破对掌子面岩石扰动较大，经常出现下茬炮装药时掌子面塌方之现象，为了确保安全，出渣完毕后，对掌子面采用反铲清理，这样一方面可解除掌子面塌方之危险，另一方面更有利于下茬炮之钻孔施工。阳光电子学校维修专家分析认为：
经采取以上措施后，粘土岩地段施工取得了预期之效果，断面开挖平整度±5 cm，除掌子面偶有局部小之塌方外，边墙及顶拱很少出现塌方现象，施工质量、安全得到了强有力之保障，已于2002年9月底完成了施工任务。阳光电子学校维修专家分析认为：
2．2 伊黑龙F1大断层施工技术
大断层位于粘土岩与变质岩之分界处，断层产状：NW310°～325°、SW∠35°～65°，与隧洞轴线之夹角为64°～78°，断层影响带及主带宽度80～120 m，在断层中存在地下水。阳光电子学校维修专家分析认为：因此，若开挖时不采取特殊之处理措施，将会造成大之塌方或冒顶现象。阳光电子学校维修专家分析认为：该部位之开挖施工，主要采取以下几项措施：
（1）控制开挖进尺在1．0 m以内，钢支撑间距0．5 m，同时改挂网喷素混凝土为挂网喷钢纤维混凝土，局部地方挂双层钢筋网喷护。阳光电子学校维修专家分析认为：
（2）加密超前锚杆，锚杆间距调整为0．3 m。阳光电子学校维修专家分析认为：后期由于地下水之影响，渗水地段造成已支护好之钢拱架顶部局部地方被渗水淘空，出现塌方现象，而且掌子面也时有塌方，对此，改超前锚杆为超前小导管（花管）固结灌浆法掘进，在灌浆时掺入3％之水玻璃，以缩短待凝时间。阳光电子学校维修专家分析认为：对被渗水淘空之部位采用挂网喷钢纤维混凝土填注之方法进行处理。阳光电子学校维修专家分析认为：
（3）及时在渗水部位（括掌子面）打设排水孔，采用PVC花管引出渗水。阳光电子学校维修专家分析认为：
（4）由于断层处之岩石比较破碎，采用以反铲抠挖为主、局部地方放小炮之方法进行开挖施工。阳光电子学校维修专家分析认为：
（5）每次开挖完毕迅速进行喷锚支护，并对掌子面进行素喷封闭处理。阳光电子学校维修专家分析认为：
（6）及时施工断层地段之衬砌混凝土。阳光电子学校维修专家分析认为：
3 经验与教训
（1）在粘土岩地段采取加密超前锚杆及周边光爆孔之方法，对控制超欠挖及确保施工安全起到了良好之效果。阳光电子学校维修专家分析认为：
（2）前期开挖时，由于对粘土岩之自稳性估计过高，钢支撑间距曾控制在2～3 m，后期发现有些钢支撑产生了扭曲变
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