天花板水电站引水隧洞设计
2011-09-03蒋逵超
张 杰,何 敏,蒋逵超,常 跃
(中国水电顾问集团北京勘测设计研究院,北京 100024)
天花板水电站引水隧洞全长 2 514.01 m,引用流量 232.4 m3/s,采用圆形断面,内径 8.2 m,采用钢筋混凝土衬砌,隧洞纵坡为0.5%。沿线Ⅳ、Ⅴ类围岩段长度达到总长度的54.93%,开挖洞径最大10.2 m,在开挖中遇到了塌方段。隧洞规模较大,有一定设计难度。
1 隧洞地形、地质条件及布置
引水隧洞前半段 (桩号Y0±000.00~Y0+342.00)地形起伏较大,且发育有深切沟谷,上覆岩体厚度为 70~670 m; 后半段 (桩号 Y0+342.00~Y2+514.00 m)地形较平缓,无冲沟深切,上覆岩体厚度为50~280 m。沿江侧向山体厚度为150~450 m。
桩号Y0±000.00~Y1+647.00段岩性为震旦系上统东龙潭组中厚层至厚层状粉晶质白云岩;桩号Y1+647.00~Y2+514.00段为澄江组长石石英砂岩、岩屑石英砂岩夹泥质粉砂岩,局部见软弱夹层。
引水隧洞沿线东龙潭组白云岩产状为NE54°SE∠17°,属于单斜构造;澄江组砂岩产状为NE62°SE∠73°,倾角较陡,地质构造相对简单,断裂发育有f2、 f7、 f10、 f15、 f16、 f17和 f18。 在白云岩和石英砂岩间有1条角度不整合接触带,接触带内岩性为岩溶角砾岩,大部分岩体为钙质胶结,岩体强度较低且很破碎。隧洞轴线基本上与岩层走向近正交。裂隙主要发育有: ①NW310°NE∠86°; ②NE30~40°NW∠80°; ③ NW305°SW ∠80°; ④ NW275~280°NE∠85°。
隧洞沿线白云岩顺层面发育溶蚀裂隙,地下水为岩溶水;砂岩中发育基岩裂隙水。地下水位埋藏较深,地下水位多在隧洞顶拱以上,岩体为中等透水岩体。隧洞大部分为深埋隧洞,其中Ⅲ类围岩长1 133.00 m,占 45.07%;Ⅳ类围岩长 1 087.00 m,占43.24%;Ⅴ类围岩长294.00 m,占11.69%。
引水隧洞布置于河道右岸,为减小洞线长度,基本采用顺河道裁弯取直布置。即:隧洞桩号Y0±000.00~Y0+075.97段紧邻进水口,为直线段,走向NW354.06°;……
