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快易收口網干河泵站工作豎井塌方施工

  • 時間:2014-08-20 15:09:54????????瀏覽量:????????作者:...
摘要:牛欄江一滇池補水工程泵站工程處于灰巖地區,巖溶、溶蝕發育,115. 25 m高工作豎井穿過P2溶蝕破碎帶,受P2破碎帶影響,開挖過程中發生井壁坍塌。坍塌區采用鋼支撐加固、快易收口網為模板,混凝土回填坍塌區空腔的快速施工措施,泵站工作豎井已完成混凝土襯砌及機電設各安裝施工,計劃2013年6月泵站投入供水運行。
1、概述:
1. 1、工程概述:
    牛欄江一滇池補水工程是治理滇池水環境污染及遠期兼顧昆明、曲靖城市供水跨鄰近流域的一項引水工程。工程位于云南省曲靖市的沾益縣、會澤縣及昆明市的尋甸縣、n明縣和盤龍區境內,由水源工程、取水(水泵站)工程和輸水工程組成。干河泵站由進水建筑物、地下廠房及附屬洞室、出水建筑物、地而廠區等組成。泵站裝機規模4X23 MW(1臺備用),設計揚程219. 23 m。
    干河泵站工程標段,主要包括進水建筑物、地下泵房、出水建筑物、地而廠區、施工支洞的土建,壓力鋼管的制作及安裝,機電設備的安裝,閘門、閘閥及啟閉機的安裝,以及相應的棄渣場水土保持工程措施及施工道路等內容。
    工作豎井布置在主廠房中部上游側。地而廠區和地下泵站間電力、通信、人員等主要通過工作豎井聯系,工作豎井是運行管理的垂直主交通道,也是地下泵站廠房主要的通風孔。工作豎井開挖斷而為圓形,上部直徑10. 6 m,下部直徑12. 0 m,混凝土襯砌后斷而為直徑9. 0 m的圓形,豎井高度115. 25 m即高程1 845~1 729. 75 m。
1. 2、工程地質:
    干河泵站工作豎井地處巖溶發育的棲霞、茅口地層,P1q+m巖性為淺灰一深灰色厚層狀灰巖、白云質灰巖。巖體風化淺,以弱風化、微風化為主,局部地表有強風化零星分布。
    區內巖溶發育,主要表現為溶洞、落水洞、溶溝、溶槽,形態長短不一、寬一般0.5~2 m、可見深度一般0.5~2 m,多為紅色砂質粘土、碎石充填或半充填。1條較大規模的構造節理破碎帶P:與豎井相交,P2傾斜角85°與豎井軸線近似平行。工作豎井圍巖類別以叁類為主,局部洞段為五類。
1. 3、工程背景:
    泵站工作而于2011年7月21日開始反導井開挖施工,2011年9月7日完成反導井開挖,導井直徑1. 4 m。導井采用反井鉆機施工。2011年12月初完成反導井1次擴挖施工。2012年3月初大井鎖口混凝土及井口設施完成,2012年3月8日大井正式擴挖,2012年3月27日大井全斷而開挖支護至1 823 m高程,次日凌晨高程1 823~1 840 m高程段井壁坍塌,坍塌區域高17 m,寬約 15 m,坍塌區水平方向最深處距設計井壁約6. 5 m,坍塌區為一溶洞,填充物為淤泥及孤石。坍塌區示意見圖1,圖2。
    工作豎井坍塌區于2012年4月28日處理完成,大井擴挖施工正常作業2個循環后,由于受P2破碎帶影響,反導井1 820~1 760 m高程洞段多次發生溶洞內填充物堵井及導井圍巖坍塌堵井,多次疏通導井無果后,工作豎井擴挖工作流程由“正井開挖導井溜渣”改為“正井開挖正井吊渣”。
圖1豎井坍塌區平而示意圖
圖1豎井坍塌區平而示意圖
 
圖2豎井坍塌區正視圖
圖3工作豎井坍塌區處理示意圖
圖3工作豎井坍塌區處理示意圖
 
2、塌方段處理:
2. 1、井壁坍塌原因分析:
    經設計、監理、施工各方現場踏勘,分析井壁坍井壁采用I20工字鋼加工成環形鋼支撐進行加固,鋼支撐間距50 cm,每棍鋼支撐采用I14號工字鋼連接,連接工字鋼間距100 cm,工字鋼采用錨桿固定,施工時由下自上逐層安裝。鋼支撐每安裝完成2m,對坍塌區進行一次混凝土回填。
    2)坍塌區巖壁加固:坍塌區為溶洞,洞內填充物坍塌后移至工作豎井內堆積,因P2破碎帶影響,溶洞區域圍巖較破碎,掉塊時有發生,為保證施工安全,對溶洞圍巖進行一次噴混凝土封閉,噴混凝土厚5 cm。噴混凝土完成后,在溶洞圍巖上施工自進式錨桿。自進式錨桿參數:L = 3 m, X32 mm@ 100cm。
    3)混凝土回填:溶洞內圍巖加固完成后,對坍塌區空腔進行C20混凝土回填,混凝土回填分層實施,分層高度2~3 m。每層間布置插筋及排水孔,排水孔采用勢50 mm PVC管預埋。為加快施工進度,模板選用快易收口網?;炷敛捎昧锕苋雮}?;靥顓^處理布置見圖3。
 
2. 2、處理措施:
    1)環向鋼支撐加固井壁:對1 843~1 823洞段塌原因如下:
    1)造成工作豎井1 840~1 823 m高程井壁坍塌的原因主要是受P2破碎帶影響,P2破碎帶影響范圍占豎井近1/4之周長,P2破碎帶影響范圍巖體不完整,且P2傾角與豎井軸線近似平行,豎井開挖后,致使一側約束解除,雖然,豎井擴挖過程中采用了隨層支護的施工原則,對揭露的井壁及時進行了系統支護,但支護深度僅為表層,不足以支撐巖體自重。
    2)因P2破碎帶規模大,發育深度由地表至地下近50 m,溶蝕、溶洞發育,連續降雨也是造成井壁坍塌的原因之一。
3、結語:
    干河泵站工作豎井處于灰巖地區,溶蝕、巖溶發育,由于溶蝕、溶洞發育具有不確定性,對豎井開挖施工造成了極大的不利影響,在大井擴挖之前雖然對豎井進行了混凝土鎖口處理,并且在1 842. 5~1 823 m洞段擴挖過程中采取了隨層支護的工藝,但由于地表水的滲入仍然發生了井壁坍塌,該井壁坍塌使施工充分認識到,巖溶地區滲水對隧洞隱定的危害性。目前,泵站工作豎井己完成混凝土襯砌及機電設備安裝施工,計劃2013年6月泵站投入供水運行。

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