锚喷支护技术在小浪底工程中的应用

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

不良的地质条件和特殊的水沙条件，决定了小浪底水利枢纽的泄洪、排沙、发电建筑物在黄河左岸集中布置的总体格局，最终形成了泄洪洞、排沙洞、引水发电洞、交通洞、排水洞、灌浆洞、施工洞、吊物井、通风竖井、电缆井等 100多个洞室组成的洞室群挤在左岸约1km2的单薄山体上。左岸山体为砂岩、粉砂岩和黏土砂岩，且被20多条大小断层切割，山体上下游均有冲沟切割。岩层层面接近水平(倾角8°～12°)，节理裂隙发育，存在分布不规则的层间剪切破碎带和多层泥化夹层。在如此复杂的地质和地形条件下，进行水工建筑物的设计和施工实属国内外罕见。

　　因此，中外建设者采用了目前世界上最先进的施工设备和技术措施。在采用种种先进施工技术中，锚喷支护技术在小浪底工程中得到了最充分的运用，并显示巨大的生命力。

一、进出口高边坡的锚喷支护

　　 1．进口高边坡锚喷支护

　　小浪底工程将泄洪、排沙、灌溉和发电洞等16条隧洞进口组合成“一”字形排列的10座进水塔，其上游面在同一竖直面内，总宽度276.4m。为了布置进水塔群，在小浪底工程黄河左岸风雨沟进行了大量的土石方开挖，形成了塔后走向NE23°倾向NW，最大坡高120m，坡脚前缘宽277.30m的进口高边坡。这里地质构造异常复杂，对高边坡稳定造成一定影响。①左岸工程区规模较大的F28、F236、F238和F240断层在进口地层都有出露；在开挖过程中，还揭露出十几条小断层。②节理发育，个别地段形成节理密集带，节理面多附有泥膜或泥质充填，对塔后边坡稳定具有控制作用。③层间剪切破碎带。④在砂岩中发现有30层夹泥层，出露最长的达53.5m。

　　通过分析和施工中所发生的各种问题，小浪底工程采取了一系列保证进口高边坡稳定的工程措施。

　　①将进口边坡南、北两山头顶部的第四系覆盖的黄土层和砂卵层全部挖除降低进口边坡高度。

　　②在高程205m、230m,250m,265m和280n分别设置了3m宽的马道以方便施工和增加边坡的稳定性。

　　③进行全面的、大规模的锚喷支护，增设了大量预应力锚索，提高高边坡稳定安全系数，确保边坡稳定。进水口高边坡锚喷支护量为砂浆锚杆3738根，总长3万多m，喷混凝土5687m3，钢纤维喷混凝土951.71m3，预应力锚索600根。

　　 2 泄洪建筑物出口高边坡锚喷支护

　　泄洪建筑物出口高边坡基岩边坡高虽然只有50～80m，但其地质条件复杂，断层密布，地层结构倾向不利，因此其稳定问题严重，为了保持边坡稳定，小浪底工程采取了多种多样工程措施。

　　出口上游坡为顺向坡，是3条导流洞(后改为孔板洞)、3条排沙洞、3条明流洞和1个正常溢洪道的出口，其下布置3个消力塘。

　　出口边坡加固方案的形成，伴随施工的全过程，经历了4年多的时间。在这个期间做了大量的分析和研究工作，根据施工中揭露的地质情况和现场监测的结果不断对支护措施进行适当的调整，最终形成了较为合理安全的加固方案。

　　①削头减载，降低Ⅱ区边坡高度，并用钢筋混凝土板覆盖削头平台，以防雨水和施工用水进入边坡。