锦屏二级水电站位于雅砻江大转弯处,由4条直径约11m的引水隧洞进行裁弯取直而发电。A、B两条辅助洞长17.5km,中心距35m。A洞断面6.5m×4.5m,B洞断面6.5m×5.5m。两洞之间每隔500~800m设一条横通洞。按照设计要求,两条辅助洞构成平行的单车道,是西昌通往锦屏一级电站专线公路的交通咽喉,同时也起到了为锦屏二级电站引水主洞辅助勘探的作用。
由于锦屏一带山势险峻,河谷深切,辅助洞最大埋深达2313m,所以在施工中遇到了很多特殊的地质问题,如岩爆、有毒有害气体等,但技术上难度最大、风险最高当推高压大流量涌水的处理。1995年前后,为探明地质情况,华东勘测设计研究院曾在施工辅助洞下方220m开挖了两条长5km的探洞,结果显示,富水带压力最高达10.22MPa。封闭后压力长期稳定在8MPa以上。在这么高的压力下如何保证开挖施工的持续进行,在全世界范围内尚无成功的先例。
2005年1月8日凌晨3时许,B洞开挖至BK14+888时出现流量约250L/s,压力3MPa以上的涌水,喷距50m以上。
出现上述涌水后,总承包单位对掌子面进行了封闭。而后进行超前预注浆施工以封堵裂隙。封堵施工从2005年6月开始,至2006年2月结束。试验过程中使用了普通水泥、油溶性聚氨酯、速凝膏浆和水泥水玻璃双液材料。结果表明,水泥灌浆材料在大流量裂隙水冲击下无法固化,根本起不到封堵裂隙的作用;聚氨酯材料的灌浆效果也不好;速凝膏浆效果也不够明显。最终仍然采用了水泥水玻璃双液材料,以特殊工艺进行灌注,获得了较好效果。(www.xing528.com)
值得一提的是,封堵具成效之时,已是高压涌水发生一年以后的事。涌水的压力已降至2.0MPa左右,流量则下降至120L/s以下,喷距已不足30m。水泥水玻璃双液在这种条件下取得较好效果并不令人感到意外。
尽管速凝膏浆在锦屏B辅助洞涌水封堵工程中的表现并不令人鼓舞,但我们分析,这主要是由于基础配比不是很合适所致,其展示的前景良好。与水泥水玻璃双液相比,它有几个明显的优点:第一,早期强度较高,可以抵抗一定流速水的冲击;第二,后期强度增长明显,耐久性较好;第三,一般情况下可采用单液灌浆,施工操作简便易行,浪费较少。
速凝膏浆材料的主要问题是造价过高,大体上相当于普通水泥浆的10倍。当然,这是采用企业的产品,如能实现现场配制调节,则成本将显著下降,施工灵活性成倍提高。
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