英川水电站引水隧洞塌方处理方案研究
2023-08-21刘胜林
刘胜林
(深能水电投资管理有限公司,四川 成都 610095)
1 概 述
1.1 电站情况
英川水电站总装机容量4万kW,主要任务是发电,兼顾生活供水,多年平均发电量为10 876万kW·h。电站工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等,于2002年投产发电,至今已运行了20余年。英川水电站引水隧洞全长7.228 km,开挖洞径4.4 m,衬砌后直径3.6 m,详见图1~图3。
1.2 塌方情况
经现场检查,隧洞塌方主要发生在桩号为4+115 m~4+140 m、4+230 m~4+245 m、4+490 m~4+540 m等范围内,均发生在没有衬砌的部位,多是因为隧洞顶部表层岩体长期受水浸泡之后软化而发生脱落,每段塌方情况如下:
4+115 m~4+140 m范围内长度25 m,洞顶最大脱空高度2 m,塌方量合计200 m3,塌方段纵剖图如图4所示。

图4 4+115 m~4+140 m塌方段纵剖图
4+230 m~4+245 m范围内长度15 m,洞顶最大脱空高度6 m,塌方量合计500 m3,塌方段纵剖图如图5所示。

图5 4+230 m~4+245 m塌方段纵剖图
4+490 m~4+540 m范围内长度50 m,洞顶最大脱空高度11.3 m,塌方量合计2800 m3,塌方段纵剖图如图6所示。

图6 4+490 m~4+540 m塌方段纵剖图
2 塌方原因
塌方段岩体为侏罗系上统高坞组(J3g),均为未衬砌断面,导致塌方的原因主要是因为围岩长年遇水软化,外加内水压力过大。隧洞充水后,局部断面的空气不能及时排出,随着运行时间的延长,气体逐步溶解在高压水体中。夹气水流到塌方段后,因断面发生突变,流速降低,夹气水流中的气泡在壁面溃灭,对岩壁造成冲击,长时间反复运行导致岩壁受损。
3 处理方案
经现场踏勘,塌方均发生在没有衬砌的洞段,采取喷射混凝土或钢筋混凝土衬砌进行支护的洞段均未发生塌方,塌方段虽然岩体长期泡水发生软化,但仍然具备一定的强度;……
