锦屏二级水电站引水隧洞施工期涌突水数值模拟
锦屏二级水电站引水隧洞围岩固结灌浆设计与实践
出水洞段通过高压防渗固结灌浆形成一定厚度的
隧洞周边围岩，提高围岩的承载力和抗渗能力，以
有效防渗灌浆圈，以降低围岩的渗透系数，实现承
确保引水隧洞的围岩稳定及渗透稳定。灌浆加固
载和阻水的设计目的。因此，集中涌水带及其影响
圈是保证围岩保持永久稳定，并与支护体系和混凝
土衬砌共同承受围岩压力和外水压力的重要结构。
高外水内渗的水力渗透破坏，根据开挖过程中揭露
的实际地质情况和工程承载与防渗的需要，将锦屏
二级引水隧洞固结灌浆细分为如下 4 大类：
（1）A 型灌浆。应用于主出水带区域洞段的高
压防渗固结灌浆，包括无盖重的深层高压防渗固结
灌浆及有盖重的表层固结灌浆。
（2）B 型灌浆。应用于出水带影响区，以及开挖
期间出水、后期干涸洞段的高压防渗固结灌浆，基
段在这类地质条件洞段显得必不可少。
定。根据规范要求，固结灌浆孔深入岩的深度不低
于 1 倍隧洞半径，灌浆压力一般为 1~2 倍内水压力；
同时按围岩抗渗透稳定要求考虑，根据类似工程经
验，需确保围岩承受的水力梯度不超过 5。综合以
上两点要求，裸岩灌浆压力取 1.5~2.5 MPa，灌浆孔
深度取 12~20 m，表层 0~4 m 段不进行裸岩固结灌
裸岩灌浆压力则根据内水压力及围岩条件综合确
（3）长期处于高应力、高渗透压环境下，部分锚
杆系统可能面临失效，加上锚杆支护时间滞后等问
题，仅在施工期进行喷锚支护的围岩体在运行期存
在较大的安全风险，采用混凝土衬砌作为二次支护
手段以保证引水隧洞围岩长期稳定、提高隧洞安全
可靠度是非常必要的，而固结灌浆作为衬砌补强手
1003-1510（2021）01-0056-05
锦屏二级水电站引水洞群多洞交叉段稳定性分析
收稿日期院圆园12原03原25曰修回日期院圆园12原04原29 作者简介院赵旭鹏渊 1965-冤 袁男袁黑龙江富锦人袁高级工程师袁主要从事土木工程现场施工和技术管理研究袁 E-mail院zhanpingsong@遥
锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州境 内的雅砻江锦屏大河弯处雅砻江干流上袁 属雅砻江 梯级开发中的骨干水电站遥 工程引水系统采用一洞 两机布置袁 共 4 条引水隧洞袁 洞线平均长度约
. A1l6l.66Rkimg袁ht开s挖R洞e径se1r3vme袁d衬. 砌后洞径 11.8 m袁 纵
隧洞开挖后袁 隧洞周围一定范围岩体的应力场
和位ed Technology
文章编号院1674-9146渊圆园12冤05原园066原园4
锦屏二级水电站引水洞群
多洞交叉段稳定性分析
赵旭鹏
渊 中铁十三局集团有限公司袁 吉林 长春 130033冤
摘 要院介绍了锦屏隧洞群多洞交叉概况袁 根据异形断面所处位置的地质条件及断面形状袁 采取合理施工方法袁 通过 数值模拟袁 研究了适合高地应力交叉隧洞开挖及其在二次扩挖过程中所需的支护形式袁 为类似工程施工提供了参考遥 关键词院隧道工程曰数值模拟曰多洞交叉曰稳定性 中图分类号院TV732.3 文献标志码院A DOI院10.3969/j.issn.1674-9146.2012.05.066
东引 2 号 施工支洞
1-a 3 号施工节点平面布置
3号节点 东引 1 号施工
3号引水隧道
东引 2 号施工 4号引水隧道
2.1 计算范围与数值模型 计算坐标系统院 坐标原点为 1 号隧洞隧洞纵轴
锦屏二级水电站引水隧洞工程介绍
锦屏二级水电站引水隧洞工程介绍【内容提要】雅砻江锦屏二级水电站通过长约16.67km的引水隧洞，截弯取直，获得水头约310m。
电站总装机容量4800MW，单机容量600MW。
引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深1500～2000m，最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
为世界上规模最大的水工隧洞工程。
本文简述了锦屏二级水电站引水隧洞工程概况及主体施工安排和技术方案。
【关键词】锦屏引水隧洞工程介绍1.工程概况1.1 工程简介锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差截弯取直而获得水头。
总装机容量4800MW。
锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差，通过长约16.67km的引水隧洞，截弯取直，获得水头约310m。
电站总装机容量4800MW，单机容量600MW。
工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。
首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河弯西端的猫猫滩，电站进水口位于闸址上游2.9km处的景峰桥，地下发电厂房位于雅砻江锦屏大河弯东端的大水沟，四条引水隧洞穿过锦屏山连接闸坝与厂区枢纽。
锦屏二级水电站引水系统采用4洞8机布置形式，从进水口至上游调压室的平均洞线长度约为16.67km，中心距60m，洞主轴线方位角为N58°W。
引水隧洞立面为缓坡布置，底坡3.65‰，由进口底板高程1618.00m降至高程1564.70m与上游调压室相接。
引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深1500～2000m，最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
为世界上规模最大的水工隧洞工程。
中铁十三·北京振冲联合体承建的C5标段主体工程项目为东端3#、4#引水隧洞施工。
3#引水隧洞里程为引（3）2+500～16+633.380，长14133m；4#引水隧洞里程为引（4）4+700～16+618.175，长11918m；3#引水隧洞主要采用直径12.4m 的TBM施工， 4#引水隧洞主要采用钻爆法施工，断面形式为直径13m的类圆形断面。
隧道地质超前预报技术
之后，突发大规模突水突泥，峰值涌水量30万方/小时，持续30分钟后稳定，总突水量15.1万方，突泥石5.35万方。
3
突水点附近约200m被块石、泥沙充满；
4
距突水点500m处淤积泥沙厚度约3米。
龙麟宫隧道
DK231+796半充填大型溶洞 2006年8月5日揭示该溶洞。溶洞发育纵向长100m、横向宽150m、向上高出拱顶以上10m、向下深21m。
锦屏二级水电站长探洞内曾发生瞬时涌水量大于等于0. 1 m3/s 的突水突泥点10 处, 最大突水点的最大瞬时涌水量达4. 91m3ˆs, 造成施工设备被淹, 严重影响施工工期。
武隆铁路隧道施工过程中遭遇到三条地下暗河, 最大平均涌水量达16. 2m3ˆs, 冲毁路基及洞口。 这些涌水点除具有突发性的特点外, 其涌水初期均携带有大量砂粘土, 造成洞内淤积。且大多隧洞施工过程中所出现的涌水现象, 已引起一定的环境地质问题。
齐岳山隧道进口正洞DK363+090超前探测涌水
齐岳山隧道进口正洞DK363+629超前探测涌水
齐岳山隧道出口F11断层超前探孔涌水
齐岳山隧道出口PDK366+195高压水
2004年5月31日，齐岳山隧道平导施工至PDK361+870处，采用超前炮眼孔进行超前探测时，探孔中射出高压水，射程5m，单孔涌水量60方/小时。
随后加强探测：前方发育充水溶槽，溶槽由左上向右下发育，最大宽度12m。测试水压力为0.26MPa，预测涌水量为3000方/小时。
云雾山隧道“617、526溶腔”突水涌砂：2008年7月21日，隧道出口DK245+645超前探孔时发生突水涌砂，瞬间涌水量达780方/小时，涌砂约1000方，涌水造成Ⅰ线淹井1035m、Ⅱ线淹井710m。 8月26日完成抽水及清砂。 9月6日，10#横通道超前探孔时又发生突水涌砂，再次造成淹井。 10月12日，隧道进口Ⅱ线遭遇ⅡDK245+526溶腔，溶腔内充填泥砂，探测期间突出泥砂约250方，涌水量约为90方/小时。
锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计7p
锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计摘要：锦屏二级水电站引水隧洞地处高山峡谷地区，埋深大、洞线长，高地应力、高外水压力问题突出。
按照围岩是地下工程中主要的承载结构这一设计思想，应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、围岩应力分布及其变化规律、塑性区范围，比较研究了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的工作状态的影响，得出了一些对高地下水位条件深埋引水隧洞的支护设计有普遍意义的结论。
关键词：水利工程引水隧洞围岩稳定支护设计中图分类号，TV732 文献标识码：A 文章编号1 1000-6915(2005)20-3777-061 引言随着国民经济建设快速发展以及国家西部大开发战略的实施，在交通工程、跨流域调水工程、水电工程中，隧道方案被大量采用并逐渐朝深埋、超长、特大方向发展，这些隧道穿山越岭，穿越不同的地质单元，除具有一般浅埋隧洞的地质问题外，还将遭遇一系列的特殊的地质问题：如高地应力和岩爆、高外水压力和涌水、高地温、有害气体等。
分析这些问题的发生原因、影响因素以及形成规律，并进一步作出科学的评价和预测，进而找寻合适的防治措施成为亟待解决的关键问题。
锦屏二级水电站引水隧洞贯穿锦屏山，具有埋深大、洞线长；洞径大的特点，是锦屏二级水电站枢纽最重要的组成部分。
根据前期的试验探洞资料分析，在引水隧洞施工过程中，可能遇到的工程地质问题有：涌突水、强～剧烈岩爆和其他地质灾害等，其中，高地应力和高地下水是影响引水隧洞围岩稳定性及衬砌结构安全性的主要因素，如何保证围岩稳定及支护结构在“双高”作用下的安全性是锦屏二级水电站引水隧洞能否成立所必须回答的问题，也是隧洞设计参数确定的基本前提。
2 深埋长Il洞结构设计面临的问题锦屏二级水电站工程的关键技术是4条长达16.6km、开挖洞径13m、最大埋深2525m左右深埋长隧洞的设计和施工，在施工开挖过程中将不可避免遇到各种复杂的地质情况，其中主要有地下水问题和高地应力问题。
水工隧洞突涌水灾害及工程治理措施
地层
T1 T2z T1 T2z T3 T2b T2b T2y T2y T2y
岩性 细砂岩 大理岩 绿泥石片岩 大理岩 砂岩、板岩 大理岩、灰岩 大理岩 大理岩、灰岩 大理岩、板岩 大理岩、灰岩、板岩
单位长涌水量 (m3/d.km)
单位长涌水量(m3/d.km)
3000 降雨入渗系数法 地下水径流模数法
四号横向排水洞内溶蚀宽缝串浆
5.超高压力超大流量突涌水封堵
地下水处理专用沉箱施工技术
突涌水点地下水处理专用沉箱包括箱体和盖板，其关键技术是箱体无底板，箱体顶 部连接盖板，在箱体底部的地面开挖沟槽，它能使突涌水点、带状出水全部汇集到 沉箱内，通过排水管使汇集至沉箱内的地下水实现导排，大大降低地下水的应力破 坏，确保引水隧洞结构安全。解决了引水隧洞突涌水点堵排水的技术问题，为工程 的顺利进行起着重要保障作用。
地形地貌
地形地貌对地下水的补给、径流和 排泄起着重要的影响
地层岩性
渗透系数较大的岩体，渗滴水较严重； 灰岩、白云岩等可溶岩类围岩，隧道涌 水量大、水量高
2#引水隧洞地质剖面图
引水隧洞分布 渗滴水
Annual rainfall (mm)
1400
1100
800
500
Rainfall (mm)
200 1960
侧导洞预注浆
1、掌子面超前预注浆
分别以下三种处理方式： 1、对高压、大涌水量的富水区进行全断面超前帷幕 预注浆堵水施工； 2、对低压、较大涌水量的富水区进行全周边超前帷 幕预注浆堵水施工； 3、对较小地下水量进行局部超前预注浆堵水施工。
3、开挖分流导水洞法
导水洞开挖 为了不影响掌子面正常 掘进，对开挖工作面前方 的高压大流量地下水采取 开挖导水洞进行排水。 导水洞的后期处理 掌子面正常掘进，强行 通过高压大流量地下水后 在掌子面与排水洞出口间 设置挡水围堰。
锦屏二级水电站引水隧洞工程开挖施工组织设
锦屏二级水电站引水隧洞工程开挖施工组织设计1. 引言锦屏二级水电站引水隧洞工程是为了满足电站发电需求，将水从锦屏河引入水电站的一项关键工程。
该工程的施工组织设计是为了确保工程安全、高效进行。
本文将详细介绍锦屏二级水电站引水隧洞工程开挖施工组织设计的内容。
2. 工程概况锦屏二级水电站位于某省锦屏河上，总装机容量为XXX兆瓦。
引水隧洞工程的总长度为XXX米，设计流量为XXX立方米/秒。
根据工程要求，引水隧洞采用XXX形式，由XXX段组成。
3. 施工组织设计3.1 施工目标本工程的施工目标是保证工程质量、完成工程进度，并确保施工安全。
为实现这些目标，施工组织设计将严格执行相关规范和标准，并制定详细的施工方案和安全措施。
3.2 施工人员根据工程规模和施工要求，本工程将组建一支专业化施工队伍。
施工人员包括工程师、技术人员、机械操作人员、安全员等。
施工队伍的成员将根据各自专业进行分工合作，确保施工任务的顺利进行。
3.3 施工设备为确保施工效率和质量，本工程将使用一系列专业化施工设备。
具体设备包括隧洞开挖机械、运输设备、安全监测设备等。
施工设备的选择将遵循工程技术要求，保证施工过程的顺利进行。
3.4 施工工艺引水隧洞工程的施工工艺将采用先进的隧洞开挖技术。
具体施工过程包括地质勘察、洞口开挖、洞内支护、洞内拌浆施工等。
在施工过程中，将采取合理的工艺措施，确保施工质量。
4. 施工安全措施4.1 安全管理施工过程中，将严格执行施工安全标准和规范。
施工现场将设置专门的安全管理人员，负责监督和指导施工安全工作。
同时，将实施科学的安全培训和教育，提高施工人员的安全意识和技能。
4.2 安全保护为保护施工人员的安全，将在施工现场设置警示标志，并严格控制施工区域的通行。
安全防护措施包括安全网、安全带、安全照明等。
同时，针对施工过程中可能存在的危险因素，制定详细的应急预案，并进行演练。
4.3 施工监测施工过程中，将设置专门的监测设备，对施工过程进行实时监测。
锦屏二级水电站引水隧洞岩爆预报及防治
锦屏二级水电站引水隧洞岩爆预报及防治摘要本文通过锦屏二级引水隧洞岩爆施工经验，主要通过岩爆发生特征、条件、防治思想以及预测预报技术应用，管理流程等，以期为高埋深条件下隧洞开挖提供经验借鉴。
关键词岩爆；防治思想；预测预报1 工程概况锦屏二级水电站采用4洞8机布置形式，4条引水隧洞平均洞线长度16.67km，中心距60m，洞主轴线方位角为N58°W，坡度3.65‰，沿线覆盖岩体一般埋深1 500m~2 000m，最大埋深2 525m，岩性为大理岩，具有岩石坚硬、埋深大、地应力高的特点。
在4条引水隧洞中，2#、4#引水隧洞采用钻爆法施工，开挖断面尺寸13m~13.8m，为马蹄形断面。
沿隧道线高程的最大、最小主应力分别为70MPa、30MPa，以自重应力为主，轻微、中等岩爆为主，局部洞段为强岩爆、极强岩爆。
2 岩爆特征岩爆是指隧洞在掘进施工过程中由于强烈的应力释放导致围岩破裂、弹射或塌方的现象，同时伴有震动和响声。
岩爆发生随机性强，可瞬间发生，也可持续几天或几个月。
根据现场统计，岩爆高发部位距开挖掌子面0m~12m的范围内，高发期是爆破开挖后2h~3h，24小时内最为明显。
少数洞段在持续数月甚至1年多仍有发生，事前一般无明显征兆。
3 岩爆发生一般条件通过隧道的实际埋深、围岩性质、地质构造和地形条件等均有较大关系，但围岩性质主要由以下几方面：1）岩石坚硬、脆性大，多发生在如大理岩、闪长岩、花岗岩、石英岩等岩体中，岩石单轴抗压强度较大，一般在60MPa以上；2）岩体完整，是岩爆的必要条件，因岩体完整可积蓄较大的弹性应变能量；3）根据拉森斯判别系数：σmax/σc＞0.25，强、极强岩爆；0.15≤σmax/σc≤0.25，中等岩爆；σmax/σc＜0.15，无或轻微岩爆。
其中σmax为三维应力中的最大地应力，σc为岩石单轴抗压强度；4）开挖面平整度差，造成局部应力集中，诱发岩爆。
4 岩爆等级划分及特点根据锦屏二级水电站引水隧洞工程设计岩爆等级划分，共分4级，即轻微岩爆（Ⅱb级）、中等岩爆（Ⅲb级）、强烈岩爆（Ⅳb级）、极强岩爆（Ⅴb级），基本特点如下：1）Ⅱb级：围岩表层有爆裂脱落、剥离现象，内部有清脆的噼啪声响，零星间断发生，围岩影响深度小于0.5m；2）Ⅲb级：围岩爆裂脱落、剥离现象较严重，有少量弹射并伴有雷管爆破的清脆爆裂声，有一定的持续时间，围岩影响深度0.5m~1.0m；3）Ⅳb级：围岩有大片爆裂脱落、出现崩塌，伴有爆破的声响，持续时间较长，围岩影响深度1.0m~3.0m；4）Ⅴb级：围岩大片严重爆裂，大块岩片出现崩塌，震动剧烈，有闷雷般声响，持续时间长，围岩开裂、影响深度大于3m，犹如地震。
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锦屏二级水电站引水隧洞施工期涌突水数值模拟
张继勋;任旭华;束加庆;单治刚
【期刊名称】《红水河》
【年(卷),期】2009(028)005
【摘要】涌突水是我国西南山区修建地下工程过程中经常遇到的问题之一.文章以锦屏二级水电站引水隧洞为例,引入等效入渗强度来模拟降雨入渗过程,采用等效连续各向同性介质模型,运用三维有限元的基本方法和地下水动力学的基本理论对引水隧洞施工全过程工程区涌水量和降落漏斗的影响范围开展了分析研究.在不采取相应的防渗支护措施的情况下,洞群开挖将产生最大26 m3/s左右的涌水量,降落漏斗的影响范围在20 km左右.采取"以堵为主、堵排结合"的工程措施后,涌水量明显减小,地下水位得到回升,处理结果基本可以满足工程建设和地表水环境的需要.【总页数】6页(P32-37)
【作者】张继勋;任旭华;束加庆;单治刚
【作者单位】河海大学水利水电工程学院,江苏,南京,210098;河海大学水利水电工程学院,江苏,南京,210098;江苏省电力设计院,江苏,南京,211102;中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江,杭州,310014
【正文语种】中文
【中图分类】TV732.3
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1.锦屏二级水电站1号引水隧洞施工期安全监测资料初步分析 [J], 吴忠明;沈亚兴;杨发栋;李树林
2.引水隧洞施工期涌水涌砂灌浆处理技术 [J], 邵政权;郭青春
3.锦屏二级水电站引水隧洞TBM遇突涌水施工对策 [J], 袁亮;石钊
4.锦屏二级水电站引水隧洞TBM遇突涌水施工对策 [J], 袁亮;石钊;
5.引汉济渭引水隧洞穿椒溪河段突涌水数值模拟 [J], 李立民;刘国平;许增光;肖瑜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。