金川水电站导流洞碳质千枚岩洞段施工技术

刘 钊，张金龙

（中国安能集团第一工程局有限公司，广西 南宁 530028）

0 引言

金川水电站位于四川省阿坝州金川县境内的大渡河上游河段，电站总装机容量为900 MW。该水电站导流洞布置在右岸，断面型式为城门洞型，按有压洞设计，断面尺寸为12.5 m×14.5 m（宽×高），洞身长1 035.75 m，底坡4.92‰。该水电站工程区位于青藏高原隆起的东部边缘，夹持于多个地震构造带之间，近代历史中周边松藩、炉霍、汶川、芦山等地多次发生特大地震。地形隆起、河谷深切、构造挤压、岩层变质、地震振动造成岩层产状倾斜、结构破坏、裂隙发育，导流洞围岩稳定性较差。

1 导流洞围岩地质条件

1.1 导流洞围岩地质条件

金川水电站导流洞最大埋深380 m，洞身大部分洞段处于地下水位以下。围岩主要为中厚层夹薄层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，岩层陡倾，产状 NW320°～ 330°SW ∠ 60°～ 89°，与导流洞近于正交，以Ⅳ1类和Ⅲ1类为主；导流洞0+053桩号往下游方向出现厚约10 m、沿导流洞长约40 m的碳质千枚岩，薄层砂板岩软弱岩层带，属于Ⅳ2类围岩。

围岩体内发现的断裂主要为顺层断层和层面裂隙，并发育少量缓倾角断裂，其与陡倾的层面裂隙组合易形成不稳定块体，对顶拱不利，易引起局部掉块、塌方。

1.2 碳质千枚岩的工程地质特性

碳质千枚岩呈灰黑色，细粒鳞片变晶结构，千枚状构造，岩性松软，三轴干抗压强度5～8 MPa，软化系数约为0.35，有膨胀性，遇水极易软化，抗风化能力差，易形成岩屑，产生碎落现象[1]。

在导流洞洞室开挖过程中，围岩应力重新分布，松动圈和塑性圈快速扩展，且碳质千枚岩自稳能力极差，变形发生后极易产生坍塌，甚至产生较大的塌方[2]。……