水电站导流洞进出口的开挖及支护

摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，为了满足人们的需求，水电站的建设越来越频繁，施工技术也越来越好，但是仍然有问题正待解决，就像是水电站导流洞进出口地段发生坍塌的状况十分频繁，因此相关的设计人员应该总结以往的相关经验，根据施工地段的地理条件对水电站导流洞的进口段和出口段进行设计和施工，并且还要对其进行开挖和支护。

关键字：水电站导流洞，进出口，施工，开挖与支护

中图分类号：TV文献标识码： A

引言：在我国水电站资源的分布比较的密集并且主要分布在西南地区，在大渡河，金沙江，澜沧江等等河的流域的水电站更是占据了全国总数的百分之七十以上。而这几条江河坐落的地理位置起伏一般较大，因此江河的落差也很大，因此在进行施工与导流的时候采用的方式一般为隧洞导流。而且我国的水电站打不很都是建造在江河的中游或者下游，而在中下游的地带一般河流量都会较大，因此就会使导流洞进出口的开挖比较困难，同时也容易发生事故。

1.水电站导流洞进出口段的结构与特点

我国的水电站一般都在我国的西北地区，而在西北地区的河谷大多数都非常的陡峭，那么为了尽可能的减少在施工时的施工量，在设计导流洞的施工时都会采用提前进洞的方法，这种方法就会破坏导流洞进口段的地质条件，这时一般就会采用四类或者三类的围岩。由于导流洞进出口的形状，一般都会在进水塔闸门的后面设置一个渐变的区域。而这个渐变的区域由于施工的情况使其地质条件变得很差，跨度也比较大，那么就会使它的导流洞的进出口段变得不是十分的稳定，所以在对水电站导流洞进口进行设计和施工的时候要特别的注意它的这一特点，以免造成难以估算的事故损失。而对水电站导流洞的出口进行设计的时候会采用晚出洞的方法，这就使导流洞在出口段的地质也会变得较差，那么在对水电站导流洞进行施工的时候也要考虑到出口的施工安全。

2.水电站导流洞进出口段的施工情况

在对水电站导流洞的进出口进行施工的时候要考虑到导流洞在进口段和出口段的开挖和相关的支护问题，导流洞进出口段的洞外明渠的开挖和相关的支护问题和在岩塞段施工时要进行超前预固结灌浆的问题，下面我们就对这些问题进行详细的介绍：

2.1导流洞进出口段的洞外明渠的开挖和相关的支护问题

在对导流洞进出口断的明渠进行开挖的时候一般都会使用100B和CM351钻机从上往下的进行分层的开挖。并且要保证在每一层的高度之间要不小于五厘米的同时还要不超过八厘米，在中间要采用梯段爆破，周边要采用预裂爆破的方式，还要在其底部留下两米的保护层，同时进行手风钻水平光面爆破。在进行导流洞进出口段的开挖和防护的时候要采用边开挖边防护的方法和手段，当洞脸露出的时候要尽快的对进行相关的支护。

2.2导流洞在进口段和出口段的开挖和相关的支护问题

在对水电站导流洞的进出口进行开挖的时候要分为上、中、下三个层面。在对上层进行开挖的时候，其高度应该为九米左右，并且先对中导洞进行开挖，然后再对左右两侧进行交叉扩挖的施工方式。在对中层进行开挖的时候，要保证开挖的高度要在不小于七米的同时不大于十米，采用手风钻中间拉槽的施工技术，还要在其两侧的部分留出大于三米小于五米的保护层来对导流洞进行扩挖。在对下层进行开挖的时候，要保证开挖的高度要在不小于四米的同时还要不大于六米，采用的施工方式为半幅开挖，对周边的空洞进行光面爆破的方法。

2.3岩塞段施工时要进行超前预固结灌浆

在二号和三号水电站导流洞进口段和出口段的岩石的类型一般为四类和五类的围岩。其中围岩的内部有错动带和裂缝发育等等。在进行设计施工的时候为了使岩石的硬度增大要在二号和三号导流洞的进口段和出口段三十米的范围内添加超前预固结灌浆，同时在对导流洞的进行开挖施工的时候要采用一边上层开挖一边采用向外钻社辐射孔在顶拱的边线位置进行开挖施工。在超前预固结灌浆完成后在对这一部分进行开挖施工。

3.水电站导流洞进出口段支护的方案

在对水电站导流洞进行支护的时候首先要对进口段和出口段的洞脸进行边坡的支护，然后对导流洞进口段和出口段的洞内进行加强支护，其具体的方法如下：

3.1 一号导流洞进口段和出口段洞脸的边坡支护

在对一号导流洞的进口段的洞脸边坡三百八十八到四百零二米的高程之间间排距离为一点五米乘以一点五米的梅花形布置。为了强化导流洞内部洞顶的围岩强度一般采用从洞脸边坡四百零八米的高程马道往导流洞洞内的顶拱打两排悬吊锚筋束的方法。一般情况下两排锚筋束的孔洞的位置应该位于同一条的直线上面，单排的锚筋束要一共布置二十五根并且每根之间的距离为二十米左右。在对一号导流洞的出口段的洞脸边坡四百一时点五米到三百九十二点五米的高程之间间排距离为一点五米的梅花形布置，并且还要在三百九十二点五米和四百一时点五米的高程之间要分别布置一排锚筋束，其中锚筋束的间距一般为三米左右。

3.2二号导流洞内进口段和出口段的上层支护

在对二号导流洞的进口段五十米的范围内的上层顶拱的支护与一号导流洞相一致。其中在洞口的0+020到0+050的范围内采用距离为一百厘米的I22型号的钢对其进行支护。但是因为这种型号钢的本身具有很重的重量，因此在进行安装的时候就会不容易贴紧顶拱的岩石面。所以在对这一钢形的施工完成后要采用长锚杆和钢筋供肋相互结合的方法对其进行加强支护。对二号导流洞的出口段的洞脸边坡四百一十点五米到三百九十二点五米的高程之间间排距离为一点五米的梅花形布置。并且还要在四百一时点五米、四百零五米、四百米、三百九十二点五米高程之间要分别布置一排的锚筋束，其每个锚筋束之间的距离一般为三米左右。洞脸边坡从三百九十二点五米到三百六十米的高程之间要交错布置距离为一点五米的砂浆锚杆和锚筋束。

4.保证水电站导流洞进出口开挖与支护施工的安全

根据我国所建成的水电站的施工进行总结，我们能够更好的保证对导流洞进出口施工时的安全问题：

4.1如果在对较为大型的隧道的进口段和出口段进行建造的时候，一般要考虑到它的岩石的特点，然后观测后在进行施工，而不是盲目的追求速度而进行施工，同时在施工时最好采用边建造般支护的方法。如果具备足够的条件，在施工时还可以利用洞外的地形条件使其在开挖之前从外部进行加强防护。

4.2如果是在大洞室内进行施工的时候，要采用型钢对其进行支撑，但是由于型钢本身就具有重量较大，安装比较困难的特点，会很不容易的使钢贴紧顶拱的岩石面，特别是在某一部分开挖的面积较大的部位和出现坍塌的部分会很难的达到预期的效果。因此应该采用一些别的方法，例如像钢筋拱肋，长锚杆，从洞外布置悬吊式的吊锚筋束的方法对其进行设计与施工。

结束语：随着我国经济的发展和技术手段的进步，水电站的管理和施工手段正在不断的提高，在对水电站导流洞进口段和出口段的施工开挖和防护已经取得了很大的进步，对于导流洞进出口段的坍塌问题也有了一定的解决办法，但是我们在进行开挖和支护的时候还要进行对成本的控制，使之达到一个最好的平衡。

参考文献：

[1]文胜良.岗曲河一级水电站导流洞开挖及支护施工[J].水利水电施工.2012,12(24):112-116

[2]朱宝凡.小湾水电站导流隧洞洞身开挖及支护施工[J].云南水力发电.2006,12(24):142-146

[3]杨明武,王臣,杨坤.大湾水电站导流洞进出口平顶不良地质段施工技术[J]. 云南水力发电.2013,12(24):152-156

[4]涂斌,孙金山.某水电站导流洞施工对边坡稳定性影响分析[J].人民长江.2014,12(24):136-139