地下厂房的建设规划与优化方案

我国在水电地下工程施工技术方面积累了丰富的经验,如设备的选型、滑模技术、岩壁吊车梁技术、复杂洞室交叉作业等等。随着国民经济的发展和西部大开发的全面展开,在本世纪头10年,龙滩、水布垭、构皮滩、小湾、溪洛渡、泰安等大型工程已进入施工高潮;金沙江、澜沧江、雅砻江等西部河流开发的前期工程已经开始,如雅碧江上的锦屏一、二级,澜沧江上的糯扎渡,金沙江上的向家坝以及南水北调工程等,均有相当数量与规模巨大的地下工程。大型地下洞室的施工组织、大断面隧洞的快速施工、小断面长隧洞的施工机械研制和软岩地区的成洞等方面的施工技术,还需要进一步实践探索。

云南鲁布革水电站,其地下洞室群上下重叠,交错布置,共有42个洞室,总长3.12km,开挖量为238万m3,地下厂房尺寸为18m×38.4m×125m(宽×高×长)。已建的二滩水电站,地下厂房跨度25.5m,高度67.5m,长度为2429m。二滩导流隧洞尺寸17.5m×23m。天生桥二级水电站引水隧洞长9.7km,洞径10.8m,在岩溶地区复杂的地质条件下建成。甘肃省引大入秦工程,引水隧洞群有71条,总长110km,其中盘道岭隧洞长15.7km,创造了月进尺为1300m 的记录。正在建设的溪洛渡水电站,两岸各有8条泄洪、引水、交通、变电室等地下洞室群。地下厂房有18台机组,单机800MW,两座地下厂房分别布置在左右两岸山体内,单座厂房尺寸为300m×30m×74.7m(长×宽×高),将成为世界上规模最大的地下厂房之一。

岩壁吊车梁技术已广泛应用于地下厂房,它可以取消吊车柱,减少厂房开挖跨度1～2m,减少施工难度,节省投资。它是通过砂浆锚杆或预应力锚杆使混凝土梁支撑在岩壁上。小浪底工程的吊车梁承载力已达到250t。(www.xing528.com)

在国际方面,世界共有地下水电站350座以上,总装机容量已达4000万k W。近年来,抽水蓄能地下电厂的数量增长很快,厂房尺寸不断扩大。1974 年原西德修建的瓦尔德克第二厂房断面达1390m2。在地下厂房开挖速度上,加拿大买加地下厂房为最高水平,最大月开挖强度达59000m3,月平均强度亦达44000m3,月不均匀系数1.34。在地下厂房设计中,瑞典非常重视减小结构尺寸,以求减少开挖量,并与厂家密切合作提高设备容量,压缩机组尺寸,使检修机组所需的空间最小。厂房中只考虑主要机组设备的初始安装,由于以后拆卸机会很少,因而即使有些不方便也是可以接受的;正常维修不要求比初始安装占有更大的空间。比如瑞典地下厂房边墙的开挖线一般按小于蜗壳尺寸考虑,即厂房宽度小于蜗壳宽度,同时减少机器的高度,讲究机组结构和安装程序,以求最大限度地节约开挖量。这样就使瑞典20世纪80年代所建的水电站厂房的空间尺寸比20年代时缩小了1/3。