【导读】： 摘要:牛栏江一滇池补水工程泵站工程处于灰岩地区，岩溶、溶蚀发育，115. 25 m高工作竖井穿过p2溶蚀破碎带，受p2破碎带影响，开挖过程中发生井壁坍塌。坍塌区采用钢支撑加固、快易收...
摘要:牛栏江一滇池补水工程泵站工程处于灰岩地区，岩溶、溶蚀发育，115. 25 m高工作竖井穿过p2溶蚀破碎带，受p2破碎带影响，开挖过程中发生井壁坍塌。坍塌区采用钢支撑加固、快易收口网为模板，混凝土回填坍塌区空腔的快速施工措施，泵站工作竖井已完成混凝土衬砌及机电设各安装施工，计划2013年6月泵站投入供水运行。
1、概述：
1. 1、工程概述：
牛栏江一滇池补水工程是治理滇池水环境污染及远期兼顾昆明、曲靖城市供水跨邻近流域的一项引水工程。工程位于云南省曲靖市的沾益县、会泽县及昆明市的寻甸县、n明县和盘龙区境内，由水源工程、取水(水泵站)工程和输水工程组成。干河泵站由进水建筑物、地下厂房及附属洞室、出水建筑物、地而厂区等组成。泵站装机规模4x23 mw(1台备用)，设计扬程219. 23 m。
干河泵站工程标段，主要包括进水建筑物、地下泵房、出水建筑物、地而厂区、施工支洞的土建，压力钢管的制作及安装，机电设备的安装，闸门、闸阀及启闭机的安装，以及相应的弃渣场水土保持工程措施及施工道路等内容。
工作竖井布置在主厂房中部上游侧。地而厂区和地下泵站间电力、通信、人员等主要通过工作竖井联系，工作竖井是运行管理的垂直主交通道，也是地下泵站厂房主要的通风孔。工作竖井开挖断而为圆形，上部直径10. 6 m，下部直径12. 0 m,混凝土衬砌后断而为直径9. 0 m的圆形，竖井高度115. 25 m即高程1 845~1 729. 75 m。
1. 2、工程地质：
干河泵站工作竖井地处岩溶发育的栖霞、茅口地层，p1q m岩性为浅灰一深灰色厚层状灰岩、白云质灰岩。岩体风化浅，以弱风化、微风化为主，局部地表有强风化零星分布。
区内岩溶发育，主要表现为溶洞、落水洞、溶沟、溶槽，形态长短不一、宽一般0.5~2 m、可见深度一般0.5~2 m，多为红色砂质粘土、碎石充填或半充填。1条较大规模的构造节理破碎带p:与竖井相交，p2倾斜角85°与竖井轴线近似平行。工作竖井围岩类别以叁类为主，局部洞段为五类。
1. 3、工程背景：
泵站工作而于2011年7月21日开始反导井开挖施工，2011年9月7日完成反导井开挖，导井直径1. 4 m。导井采用反井钻机施工。2011年12月初完成反导井1次扩挖施工。2012年3月初大井锁口混凝土及井口设施完成，2012年3月8日大井正式扩挖，2012年3月27日大井全断而开挖支护至1 823 m高程，次日凌晨高程1 823~1 840 m高程段井壁坍塌，坍塌区域高17 m，宽约 15 m，坍塌区水平方向最深处距设计井壁约6. 5 m，坍塌区为一溶洞，填充物为淤泥及孤石。坍塌区示意见图1,图2。
工作竖井坍塌区于2012年4月28日处理完成，大井扩挖施工正常作业2个循环后，由于受p2破碎带影响，反导井1 820~1 760 m高程洞段多次发生溶洞内填充物堵井及导井围岩坍塌堵井，多次疏通导井无果后，工作竖井扩挖工作流程由“正井开挖导井溜渣”改为“正井开挖正井吊渣”。
图1竖井坍塌区平而示意图
图3工作竖井坍塌区处理示意图
2、塌方段处理：
2. 1、井壁坍塌原因分析：
经设计、监理、施工各方现场踏勘，分析井壁坍井壁采用i20工字钢加工成环形钢支撑进行加固，钢支撑间距50 cm，每棍钢支撑采用i14号工字钢连接，连接工字钢间距100 cm，工字钢采用锚杆固定，施工时由下自上逐层安装。钢支撑每安装完成2m，对坍塌区进行一次混凝土回填。
2)坍塌区岩壁加固:坍塌区为溶洞，洞内填充物坍塌后移至工作竖井内堆积，因p2破碎带影响，溶洞区域围岩较破碎，掉块时有发生，为保证施工安全，对溶洞围岩进行一次喷混凝土封闭，喷混凝土厚5 cm。喷混凝土完成后，在溶洞围岩上施工自进式锚杆。自进式锚杆参数:l = 3 m, x32 mm@ 100cm。
3)混凝土回填:溶洞内围岩加固完成后，对坍塌区空腔进行c20混凝土回填，混凝土回填分层实施，分层高度2~3 m。每层间布置插筋及排水孔，排水孔采用势50 mm pvc管预埋。为加快施工进度，模板选用快易收口网。混凝土采用溜管入仓。回填区处理布置见图3。
2. 2、处理措施：
1)环向钢支撑加固井壁:对1 843~1 823洞段塌原因如下:
1)造成工作竖井1 840~1 823 m高程井壁坍塌的原因主要是受p2破碎带影响，p2破碎带影响范围占竖井近1/4之周长，p2破碎带影响范围岩体不完整，且p2倾角与竖井轴线近似平行，竖井开挖后，致使一侧约束解除，虽然，竖井扩挖过程中采用了随层支护的施工原则，对揭露的井壁及时进行了系统支护，但支护深度仅为表层，不足以支撑岩体自重。
2)因p2破碎带规模大，发育深度由地表至地下近50 m,溶蚀、溶洞发育，连续降雨也是造成井壁坍塌的原因之一。
3、结语：
干河泵站工作竖井处于灰岩地区，溶蚀、岩溶发育，由于溶蚀、溶洞发育具有不确定性，对竖井开挖施工造成了极大的不利影响，在大井扩挖之前虽然对竖井进行了混凝土锁口处理，并且在1 842. 5~1 823 m洞段扩挖过程中采取了随层支护的工艺，但由于地表水的渗入仍然发生了井壁坍塌，该井壁坍塌使施工充分认识到，岩溶地区渗水对隧洞隐定的危害性。目前，泵站工作竖井己完成混凝土衬砌及机电设备安装施工，计划2013年6月泵站投入供水运行。
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