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1、 编号：中国农业高校现代远程训练毕业论文（设计）地下工程施工新技术综述（多锚头无粘结预应力锚索施工技术）学 生 丁思源 指导老师 赵亮（职称： ）专 业 水利水电工程 层 次 专升本 批 次 082 学 号 W0 学习中心 包头轻工职业技术学院工作单位 华能新能源上海发电有限公司2011年1月 中国农业高校网络训练学院制摘要：文章以云南省*水电站引水发电系统地下厂房工程为例，论述了地下工程主厂房过地质较差的断层结构面的大跨度、高边墙、高应力锚索深层支护技术，重点论述1000KN、多锚头、无粘结预应力锚索施工技术，结合各规范要求综述1000KN多锚头预应力锚索各工序的施工过程掌握技术。关键词：地
2、下工程 1000KN 多锚头 预应力锚索 质量掌握技术目 录前言5本文商量背景5国内外商量现状9商量目的和意义91 工程概况91.1 锚索施工概况91.2 主要设备投入计划92 锚索施工方案102.1 流程102.2 锚孔定位编号112.2.1 锚孔编号112.2.2 锚孔测放定位112.3 管架平台搭设及钻机就位112.3.1 管架平台搭设112.3.2 钻机就位112.4 锚孔造孔（地质较差地段的施工难点）122.4.1 锚孔要求122.4.2 锚孔基本技术参数122.4.3 成孔方法122.4.4 锚孔成孔配套机具选择122.4.5 钻进操作技术122.4.6 清孔132.4.7 钻孔检
3、测132.5 预应力锚索体制作与安装132.5.1 锚索体型式（商量的特点）132.5.2 钢绞线规格及束数142.5.3 预应力锚索体制作142.5.4 锚索运输与安装152.6 锚索注浆152.6.1 浆液及材料152.6.2 制浆162.6.3 浆液灌注162.6.4 注浆浆液取样试验162.6.5 锚索注浆设备清洗162.6.6 锚固段结石体保护162.7 锚墩浇筑162.7.1 钢筋制安162.7.2 钢垫板安装172.7.3 锚墩立模及砼浇筑172.7.4 取砼试样172.8 预应力锚索张拉172.8.1 一般规定172.8.2 张拉程序182.8.3 穿锚182.8.4 初始荷载
4、（钢绞线调直）182.8.5 分级循环张拉至设计工作荷载192.8.6 超张拉202.8.7 张拉成果资料整理202.8.8 补偿张拉202.9 外锚头保护212.10 质量检查与验收212.10.1 质量掌握213、结论及建议21参考文献：22 前言本文商量背景*水电站引水发电系统布置于右岸山体内，装机容量*MW（*700MW），系由三大洞室和六条引水压力管道、六条母线洞、两条尾水洞以及交通洞、运输洞、出线洞和通风洞组成的一个庞大地下洞室群。其主副厂房高79.38m、宽30.6m、长298.1m。主变室高22.0m、宽19.0m、长230.6m。主厂房轴线为SE140，厂房分布的岩石主要为M
5、-1层黑云花岗片麻岩，片岩均属坚硬岩石。 级断层F27、N70W，NE4365裂开带宽40cm105cm；F5断层、N80W，NE8085裂开带宽390cm由厚3cm10cm的断泥层构成；F11断层、N80W，NE8090裂开带宽200cm主裂面宽40cm60cm，影响带12米；F10断层N6090W，NE6090裂开带宽40cm140cm，由厚0.2cm0.5cm的断泥层构成。级结构面发育，规模较大的有f3，f6，f7，f8，f11，f14等。级结构面发育，主要为成组发育的节理和随机节理，按产状可分为两组：N7090W，NE6590；近SN，（E或W）8090。地下厂房实测地应力为1=16.
6、426.7Mpa、2=10.819.7Mpa，3=6.910.1Mpa，级、级结构面均横跨厂房，主厂房跨度大、地质状况差、处于高烈度地震区、开挖和支护施工要求质量高、进度快，这给参建各方出了很多的难题。此地质情况给主厂房的开挖、支护施工带来了极大的困难。*水电站引水发电系统布置图其引水发电系统地质情况分布情况见下表。*水电站枢纽区结构面分级表级序分级依据及主要特征工程地质意义代号、代表类型延长长达数千米，裂开带（包括压碎岩）宽度4m的断层（F），有连续的断层泥。可对山体及建筑物稳定起掌握作用；可成为地下水活动带。F，F7延长长达数百米，裂开带宽度为0.5m4.0m的断层（F），有连续的或断续的
7、断层泥。对山坡、坝基、地下洞室及边坡的整体稳定及变形可有较大影响。F，F5、F2延长长数十米至数百米，裂开带宽0.1m0.5m的小断层（f），裂开带0.1m的挤压面（gm），延长长、有明显错动并有软弱充填物的EW向和SN向节理和节理密集带（Jm）。对坝基、地下洞室和边坡等局部地段的稳定有影响。f、gm、Jmf3、gm1、Jm1延长长几十厘米至数米不等，成组消失的节理和随机节理。影响岩体的完整性。j工程区主要断层汇总表编号等级产 状断层带特征与 工 程 关 系F5N6590W，NE7590由多条裂面构成，主要由断层泥，泥化糜棱岩及碎裂岩组成，裂面之间主要为碎裂岩及碎块岩，面上可见镜面和近水平擦痕
8、，影响带节理多充填高岭土，部分地段两侧岩体有蚀变现象；b=0.5m6.5m地下主厂房地段交通洞地段F10N6590W，NE6590由多条裂面构成，主要由糜棱岩、断层泥及碎裂岩组成，面上可见镜面和近水平擦痕。部分地段断层两侧岩体有蚀变现象；b=0.58.5m地下主厂房地段交通洞地段F11N7585W，NE8090由多条裂面构成，部分地段为多条挤压面组成的挤压带，主要由碎裂岩、糜棱岩、断层泥及碎块岩组成，沿走向及倾向均呈波状起伏，面上可见镜面和近水平擦痕。部分地段断层两侧岩体有蚀变现象; b=0.55.5m地下主厂房地段交通洞地段F27N6580W，NE6578裂面呈舒缓波状，产状转折变化地段局部
9、呈张性，裂开带主要由碎块岩组成，沿裂面有10cm50cm的泥化糜棱岩、碎裂岩及角砾岩，呈张性地段可见方解石晶体，胶结较好; b=0.41.0m地下主厂房地段交通洞地段f11N6580W,NE7080由厚3cm10cm的断层泥、糜棱岩、角砾岩及碎块岩构成; b=0.14.0m地下主厂房地段右壁213m；尾水洞右壁27mN80W,NE82由厚0.5cm5cm的断层泥、糜棱岩及碎裂岩构成；b=0.20.9m地下厂房支洞右壁27mf14N7580W,NE7090由厚0.2cm3cm连续的断层泥及角砾岩构成；b=1.04.0m地下厂房洞左壁194mN80W,NE82由断层泥、糜棱岩及碎块岩构成；b=4.
10、010m尾水洞右壁76mf厂-1N7980W,NE8390由泥化糜棱岩、角砾岩及碎块岩构成；b=0.51.5m地下厂房洞右壁33mf厂-2N83W,NE80由厚1cm3cm连续的断层泥、糜棱岩、角砾岩及碎块岩构成；b=1.02.0m地下厂房洞右壁172mf厂-5N73W,NE75由连续的泥膜、糜棱岩及碎块岩构成；b=0.10.3m地下厂房洞右壁291mf厂-9EW,N77由断层泥、糜棱岩及碎块岩构成。面上见有近水平擦痕；b=1.06.0m地下厂房洞、尾水洞右壁125mf35N5770W,NE6590由断层泥、糜棱岩及碎裂岩构成；b=1.02.0m地下厂房运输洞右壁186m、尾水洞f38EW,N
11、57由压碎岩构成，充填次生泥；b=4.010m地下厂房运输洞右壁19.5m；尾水洞右壁12mf44N7080W,NE5060由糜棱岩及片状岩构成，局部泥化；b=2.04.0m地下厂房运输洞、尾水洞右壁44.6mf131-1N10E由糜棱岩、碎裂岩及碎块岩构成；b=0.51.0m出线洞左壁28mf133-1N70W由碎裂岩和灰白色断层泥构成；b=0.31.7m出线洞右壁50.5m依据原观室的年度洞室变形监测数据，主厂房断面上游边墙EL.999部位，年位移增量在5.6mm68.1mm之间，其中1#3#机组段上游边墙年增量在12.8mm21.8mm之间，累积位移在51.6mm61.5mm之间，0+1
12、39.8部位位于陡倾角F10断层带上，脆性围岩剪切变位突出，位移年增量68.1mm，累积位移106.5mm。主厂房断面下游边墙EL.985部位，年位移增量在4.6mm28.1mm之间，其中除0+40.5部位为4.6mm外，累积位移8.6mm，其它在16.4mm28.1mm之间，累积位移在29.9mm87.8mm之间（注：目前开挖还只完成一半的高度即约40米）。总的来看，主厂房顶拱表面变形小于边墙、拱座等其它工程部位的变形，普遍在3mm以下。从平面来看，边墙中部变形明显大于端部，1#3#机组边墙变形明显小于4#6#机组边墙变形；从剖面来看，厂房下游边墙变形大于上游边墙变形。变形与开挖高程及历时过
13、程曲线表明，围岩变形曲线呈台阶状忽跃增加，并与分层开挖台阶对应，反映围岩变形受开挖扰动影响明显，拌随开挖扰动的削减，相应变形很快趋于收敛或缓慢的减速蠕变变形阶段（如多点位移计、锚杆应力计、锚索测力计监测图）。在主厂房第五层上半层开挖结束（共有11层），依据原观室监测资料可知，在高边墙和大跨度厂房施工时，开挖对边墙的变形和应力应变影响极大，所以必须急时加强浅层和深层支护，以掌握厂房边墙的塑性区扩大，预应力锚索在约束厂边房边墙变形起了很大作用，为厂房的平安施工制造了良好条件。部分多点位移计监测图部分锚杆应力计监测图主厂房下游边墙部分锚索测力计监测成果表部位高程设计级别（KN）张拉锁定值（KN）2005.12.312006.12.31P断面- （0+000.0）1019.51000930.0 937.4 960.9 23.5 1007.71000872.0 1209.3 1391.5 1
