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对于地势平坦,水力资源自然条件较差的江苏省来说,溧阳电站是不可多得的抽水蓄能源点。溧阳电站建设条件好,水源条件好,水库淹没损失小,对于严重缺煤省份,从改善江苏电网电源结构来看,建设溧阳抽水蓄能电站是十分必要的。就使得江苏国信有限公司携中国水利水电的建设者们拉开了天目湖畔建江苏最大抽水蓄能电站的帷幕。
溧阳抽水蓄能站地处于江苏省溧阳市,是目前江苏省最大的抽水蓄能电站,也是溧阳历史上最大的固定资产投资项目,对长三角的经济发展发挥巨大的作用。因地质的关系溧阳电站是建设公司和各参建单位的十分关注重要事项,但是把溧阳电站建设成“精品工程,优质工程”是工程建设的业主单位、设计单位、监理单位和各参建共同的心声和追求。
水电六局承建溧抽抽水蓄能电站尾水系统工程项目。尾水主洞是由两条长约分别为1124米和长约1211米长隧洞组成,其中地质多以泥质粉砂岩、断层和层间挤压碎带围岩为主。在开挖中地下施工受地质条件影响最大:岩爆、地下水丰富、无排水廊道降水,且没有规律性和可预见。
第一次来溧阳工地的特咨团专家组有一种共识:对于这种地质状况下建设这么大规模的蓄能电站是对大自然的挑战,是在创造世界奇迹。但是水电六局让奇迹变成了现实,并且不断地刷新着奇迹。由于尾水主洞由于所处的围岩分别为Ⅳ类和Ⅴ类,且岩石破碎,断层裂隙发育,岩体完整性较差,地质壤嵌结构块体多,多条断层岩脉穿过,尤其是地下水丰富且无排水廊道降水,塌方、涌水、超喷砼、锚杆塌孔等现象严重。为了保证洞室掘进施工中的安全,项目部决定向技术要工期,要质量,要进度。采用SIR-110型地质雷达探测仪对掌子面前方进行探测,用超前排水及超前小导管预支护,开挖边线按光面爆破设计,控制最大一响起爆药量,尽可能减小爆破施工对围岩的扰动,加强钢拱架支立,及时进行锚喷支护,有效抑制塌方,保证了洞段围岩的稳定。同时为了保证大洞径尾水主洞顶部开挖中的完整成型,采用的“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭”的双掏心预留核心土全断面一次成型的开挖施工技术施工工艺,极大地确保开挖进尺后掌子面及顶拱围岩的稳定。科学先进的施工工艺和合理可行的技术措施,使项目部的洞挖施工连续,均衡、安全生产,保证了尾水主洞顺利进行,还曾一度领跑溧阳工地。2011年,第二次来到溧阳工地的马洪琪说:“去年(第一次咨询指导工作)我最担心的是尾水洞的施工进度和安全问题,说它是潜在的关键路线。今天看来基本打消了我的顾虑,进度满足要求,安全有保障,施工的技术措施和方法是合理可行的。水电六局做的不错,如此复杂的地质条件下洞挖施工这么好,可见水电六局的确是国内地下工程施工的一流企业!”
溧阳抽水蓄能电站尾水洞开挖洞径为12米,在开挖初期经常遭遇Ⅴ(25%)和Ⅳ(65%)类岩层的困扰,地下水发育,洞室的施工开挖可以说是在地下水位线以下进行,施工难度大,质量要求高。随着洞室开挖的不断深入,更为棘手的难题又摆在面前。在地质超前预报出①尾水主洞有长约105米和②尾水主洞长约220米的泥粉状断层破碎带时,施工难点形如一把利剑悬又一次浮出水面凸显出来。每次走进洞室,极易碎层的岩石时常掉落,真可谓头顶了座“弹药库”。为了攻克这一难题,项目部反复研究,采用喷射纳米仿钢纤维混凝土的施工工艺,此工艺就是在渗水洞段和不良地质洞段采用“阿力瓦”湿喷机械手强制性进行喷射纳米仿钢纤维混凝土,能快速达到强度及时封闭围岩,有效抑制塌方部位的蔓延,保证了施工中洞段围岩的稳定,确保了尾水系统工程进度。项目部同时在开挖爆破过程中不断调整施工措施,改用短进尺、弱爆破、多循环、强支护以及工多种施工工艺技术方案,为安全施工创造了条件。
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