新奥法在沙坪水电站引水系统中的应用

【摘 要】 在以Ⅳ类围岩为主的沙坪水电站引水隧洞工程中，根据实际地质情况，灵活采用了新奥法一期支护施工，如型钢、钢格栅支撑、型钢附拱、超前管棚等，经时间检验，已满足并超出了设计标准。
　　【关键词】 围岩；引水隧洞；新奥法；支护施工
　　新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，即在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。
　　1 新奥法施工基本原理
　　新奥法施工的基本原理是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。新奥法的主要原则可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。
　　2 新奥法在沙坪水电站引水系统中的应用
　　沙坪水电站位于四川雅安青衣江一级支流周公河中下游，隧洞轴线基本沿沙坪背斜西翼展布。隧洞出口洞段处于四方石Ⅱ级阶地之下，地面高程677～690m，所处地段为一缓坡平台，地形坡度小于10°，台面上部为厚5～12m阶地堆积层，下伏基岩为J2s泥岩夹砂岩，隧洞上伏基岩厚约20～30m，多属弱～微风化岩体，层部夹层发育，属Ⅴ类围岩，开挖后洞室稳定性差，需及时进行支护处理。出口边坡为J2s泥岩夹砂岩构成，斜-顺向坡，边坡上部有厚大于5.0m松散堆积层。上部强风化岩体及松散堆积层强度低，开挖边坡稳定性差，应采取相应处理措施。
　　2.1 一般地质洞段
　　（1）Ⅲ类围岩洞段
　　采用锚喷支护：Φ25砂浆锚杆，L=3m，外露0.4m，排距3m，环间距45°，顶拱120°范围梅花型布置；顶拱120°范围喷10cm厚C20混凝土，布置形式如图1所示。
　　（2）Ⅳ类围岩洞段
　　采用挂网喷锚支护：Φ25砂浆锚杆，L=4.5m，外露0.5m，排距3m，环间距45°，顶拱270°范围梅花型布置；顶拱270°范围喷10cm厚C20混凝土；顶拱90°范围挂Φ6.5@15×15cm钢筋网片，布置形式如图2所示。
　　（3）Ⅴ类围岩洞段
　　采用挂网锚喷钢格栅支护：Φ25砂浆锚杆，L=4.5m，外露0.5m，排距1.5m，环间距21°，顶拱270°范围梅花型布置；顶拱270°范围喷10cm厚C20混凝土；顶拱270°范围挂Φ6.5@15×