天生桥(Ⅱ级)水电站引水隧洞岩爆情况简介
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发布时间：2024-10-01 05:25
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时间：2024-10-31 03:32
天生桥(Ⅱ级)水电站是一座低坝引水式发电站，拥有三条引水洞，每条长约9.51公里，洞径在9.9至10.8米之间，洞间距约为40至50米，埋深在400至800米之间。这些引水洞分布于尼拉大背斜轴南侧，岩层平缓，主要地层为三叠系。地质结构中，灰岩地层中发育有较大的断裂，但与洞轴线的交角较大。地下水活动在这些地区形成管道水系和暗河系统，高程从1100米至河谷壁的500至600米不等。地下水的活动可能导致岩爆和管道式涌水与泥石流问题。碳酸盐岩段的岩石力学性质和地应力情况如表6.4至表6.6所示。
6.2.1.2 岩爆发生情况与特点
(1)一般岩爆现象: 第一次岩爆发生在Ⅱ号施工支洞300米处，埋深接近300米，是由掘进机开挖引发的。洞壁光滑完整，开挖振动对围岩影响较小，无明显松动界限。周边围岩基本处于原始应力状态，未出现局部应力集中现象。在2355米长的Ⅱ号施工支洞和1007米长的Ⅰ号主洞中，使用掘进机开挖的洞段发生了约30次岩爆。大多数岩爆发生在开挖当天或1至2天后，有少数在喷锚后延迟发生。岩爆位置通常在开挖方向的顶拱左下侧，距掌子面3至10米处。岩爆爆裂声在10至30分贝之间，爆破坠落面积在0.5米乘以0.5米至2米乘以2米之间，大面积岩爆面积可达3米乘以5米、4米乘以7米、5米乘以8米。爆深在0.2至0.8米之间，爆落岩块多为数厘米至10厘米的棱形块体。
(2)岩爆松弛塌落型现象: 此类岩爆在初始阶段的烈度和破裂现象与其他洞段相似，但由于存在压扭断裂带及其影响的弱化岩带，以及低强度的薄弱夹层，开挖后易造成应力集中，导致岩爆破坏完整的拱形断面，扩大坍落段松弛范围，最终形成暂稳自然拱。在发展过程中，爆裂和掉块现象频发，最终爆发时规模大且响声强烈，被称为特大岩爆现象。例如，在Ⅰ号隧洞7+870至7+928段，岩性为方解石胶结的红色角砾岩，方解石团块含量30%至70%，存在宽2至5米的压扭断层，与洞线呈45°相交。该段埋深仅100米，采用爆破法自下游向上游推进。爆破数小时后发生第一次岩爆，随后经历42天，在7+860处发生第二次岩爆，爆坑宽度增至5至7米，深度增至3至4米，形成拱顶连续的深大崩落槽。两次爆落总体积达400立方米。岩块形态包括片形、棱形，最长可达2.5米，表现为重力垮塌，无弹射。
(3)有效治理措施: 为确保施工安全，对已发生岩爆的洞段采取应变控制法进行治理，包括：
a. 喷浆法：适用于弱岩爆和中等岩爆，喷浆厚度通常为5至10厘米。
b. 喷锚法：在岩爆发生后，残留岩片较多时，先锚固再喷浆，锚杆长度一般为3至4米，间距1至2米。
