巴基斯坦N-J水电站地下厂房快速安全开挖施工技术研究（论文）.pdf

一 _工壅 摭 J Constr~tlon Technology『 巴 基 斯 坦 N — J 水 电 站 地 下 厂 房 快 速 安 全 开 挖 施 工 技 术 研 究 Study on the Construction Technology of Rapid Excavation of Underground Powerhouse 0f N ．J Hydropower Station in Pakistan 郭 少军 ，师锋 民 (中国葛洲坝集团第三工程有限公司，湖北 宜昌 443002) GUO Shao~un，SHI Feng—min (ChinaGezhoubaDamGroupThirdEngineeringCo．Ltd．，Yichang 443002，China) 【摘 要】巴基斯坦N．J水电站地下厂房是整个工程施工的关键线路，该厂房开挖具有跨度大、高边墙上孔洞分布多、围岩 差、变形大、支护工程量大，开挖支护强度高、顶拱和高边墙开挖施工安全风险大等特点。论文通过研究地下厂房快速安全 施工技术、优化施工方案、科学组织实施，实现了各项施工目标，为同类工程提供了重要的参考经验，其技术成果在类似地 下工程施工中具有广阔的应用前景。 【Abstract]PakistanN—JHydropowerStationundergroundpowerhouseisthekeylineofthe entireprojectconstruction，excavation with large span and high side wall holes distribution of surrounding rock，and large deformation，supporting large quantifies，the excava~onandsupportingofhigh strength，higharchand sidewallexcavationconstruction safetyrisksandotherarticlesbycarefully stud~ng the fast and safe construction technology ofthe underground powerhouse，optimization ofconstruction scheme，scientific organization and implementation，to achieve the goal of construction，provides an important reference experience for the similar projects，thetechnologyhasawideapplicationprospectinthesimilarundergroundengineeringeonstrucfion． 【关键词IN．J水电站；地下厂房；快速安全支护 【Keywords】N Jhydropowerstation；undergroundpowerhouse；fastsafety 【中图分类号lTV541 【文献标志码lg 【文章编号】1007．9467(2017)11-0161．03 【DoI】10．13616／j．enid．gcjsysj．2017．11．048 1 概 述 1．1工 程概 述 N—J工程位于巴基斯坦克什米尔首府 Muzaffarabad地 区 ，电站厂房距离首都伊斯兰堡约 200km，总装机容量为 963MW。N．J工程地下厂房长 136．7m，岩锚梁以上宽 24．6m， 岩锚梁以下宽 19．55-24．05m，总高度 53．95m(从尾水管底板 到厂 房顶拱 )，厂房 开挖 顶拱 高程 624．28m，主 变室长 【作者简介】郭少军(1973 )，男，湖北天门人，高级工程师，从事水 电站施工技术研究。 164．37m，宽 16．4m，高 19．05m。 1．2 地 质条件 地下厂房围岩主要由 SS．1砂岩、SS-2砂岩和泥岩组成 ， 砂岩和泥岩互层多，裂隙发育，围岩类别以 Q3和 Q4为主，局 部为 Q2围岩。 1．3 地 下厂 房施 工交通 条 件 从 A6支洞(出线洞)，经勘探洞可达厂房顶部西端，经尾 水调压交通洞、尾水调压洞、厂房顶部交通洞达厂房顶部东 端 ，经尾水调压洞 、尾水 mainfold、尾水管和厂房排水洞可达 厂房底部。从 A5支洞(厂房交通洞)可达厂房西端 600．5m高 程 ，经引水交通洞 、引水 mainfold、压力管道洞达厂房下部。A5 161 {工程建设与设计 J Ⅲ n mn＆Des Fort'0『“1 支洞和 A6支洞进洞口距离约 45m，断面型式均为城门洞型， 断面尺寸为 7mx(8~9m)(宽x高)。 2 t,i-d地 下 厂 房 施 工 重 点 和 难 点 1)本工程是边设计边施工工程 ，在 A6支洞开挖至厂房附 近后，再进行勘探施工，最终确定厂房具体位置 ，由于较投标 预期地质条件差 ，确定厂房位置时间比预期晚了 4个月，同 时，厂房锚索支护工程量大量增加，受此影响，厂房施 工成为 整个 N-J工程施工的关键线路之一，砂岩洞段裂隙发育 ，泥岩 洞段开挖后收敛变形大，差围岩地质条件下地下厂房的快速 安全开挖是厂房施工的难点，也是关键。 2)厂房顶层开挖跨度大，围岩差，而且随着厂房开挖高程 下降，一旦顶拱发生掉块和塌方 ，很可能造成重大伤亡事故， 必须合理选择厂房顶层开挖支护方法和程序 ，才能确保施工 安全。 3)厂房开挖高度大，和周边洞室包括勘探洞、厂房顶部交 通洞、通风洞、厂房交通洞、母线洞、压力管道隧洞、排水洞、尾 水管洞立体交岔，地质条件差 ，高边墙上开口多 ，施工安全问 题尤为突出。 3 施 工 风 、水 、电 布 置 3．1供风 由A5洞口布置的 100mS／min的空压站集中供风，主风 管采用 DN150ram钢管 ，厂房内风管采用DN100m钢管，风管 沿隧洞左侧布置，掌子面 30m范围采用胶管供风。 3．2 供 水 由 A6洞 口 200m 生产水 池供 水 ，主供水 管 采用 DN100ram钢管，厂房内供水管采用 DN80mm钢管 ，沿隧洞左 侧布置，每 60m装 1个枝状又头。 3．3 供 电和