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        世界綜合最大規模水工隧洞群全面貫通

        文章來源:國家開發投資公司  發布時間:2011-12-19

          2011年12月8日23點28分,國家西部大開發標志性工程、“西電東送”戰略骨干電源點雅礱江錦屏二級水電站建設工地,在一聲爆破巨響中,錦屏二級水電站4號引水隧洞實現全線貫通。至此,錦屏二級水電站4條橫穿錦屏山的4條引水隧洞、1條排水洞、2條交通洞,總長近120公里的世界上綜合規模最大的水工隧洞群全面貫通。此項目的完成,不僅標志著錦屏二級水電站2012年發電目標指日可待,而且標志著錦屏二級水電站高埋深、高地應力、高壓大流量涌水條件下地下工程施工的世界級難題得以突破。

          總裝機480萬千瓦的錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河灣上。錦屏二級水電站通過開挖隧洞、截彎取直,利用錦屏大河灣310米的水頭發電,是雅礱江上水頭最高、裝機規模最大的巨型水電站,同時也是四川省境內除界河外最大的水電站。今年6月6日至12月8日相繼貫通的4條引水隧洞,沿線上覆巖體一般埋深1500至2000米,最大埋深約2525米,從進水口至上游調壓室的平均洞線長度約16.67公里,開挖最大洞徑達13米,具有埋深大、洞線長、洞徑大的特點,是目前世界埋深最大、規模最大的引水隧洞。

          錦屏二級水電站由國家開發投資公司和四川省投資集團公司出資組建的二灘水電開發有限責任公司作為項目業主單位,設計單位為華東勘測設計研究院,4條引水隧洞分別由中鐵二局?水電五局聯合體、江南水利水電工程公司、中鐵十八局?水電七局聯合體、中鐵十三局?北京振沖聯合體施工,二灘國際、貴陽勘測設計研究院監理。自2007年6月20日開始,采用鉆爆法和TBM相結合的方式從東西兩端同時施工。在1600多個日夜的鏖戰中,二灘公司精心組織參建各方,以不怕吃苦、連續作戰的工作作風,科學管理、精心設計、精細施工,在強巖爆綜合防治、高壓大流量涌水封堵等方面積累了寶貴的施工經驗,保證了4條引水隧洞安全、高效、快速掘進。

          強至極強巖爆,是錦屏二級引水隧洞開挖中的世界級技術難題,被國內外專家喻為地下工程施工中的“癌癥”。錦屏二級水電站引水隧洞巖爆洞段約占整個開挖洞段的15%。在二灘水電的組織下,參建各方多次召開巖爆專題會議,邀請相關院校、國內外知名專家進行專題研究和現場實驗,針對不同等級的巖爆采取了不同的支護措施,提出了巖爆洞段具體施工技術要求。在開挖過程中采用了超前應力解除爆破、水脹式錨桿、噴射添加納米級材料外加劑等新材料、新工藝、新方法,有力地保證了施工進度和人員、設備的安全。微震監測系統在國內外礦山中應用較為普遍,錦屏二級水電站引水隧洞在國內首次將微震監測技術用于大型水電站施工隧道工程,通過專用數據采集設備及處理軟件,首次在國內水電工程中構建了隨TBM和鉆爆法掘進而移動監測的微震監測系統,對施工掌子面前后的巖體微震活動進行實時連續監測和分析預報,有效預報了巖爆的發生。 

          高地應力帶來的高壓大流量涌水,是困擾錦屏二級水電站引水隧洞掘進的攔路虎。錦屏山2000多米深的胸腹中,發育著旺盛的圍巖富水帶,洞子里的地下水具有大流量、高水壓、強交替、突發性等顯著特點,最大外水壓力可達10兆帕,對隧洞施工構成嚴重威脅。面對流量大大超過預期的突涌水,二灘公司帶領施工方通過及時開挖排水洞、布置儲水“水倉”、加高排水溝、多班作業等措施,克服困難頑強向前掘進。在大型礦井開挖中普遍采用、在國內水電施工中首次采用的錦屏二級水電站多級“水倉”,最大儲水容積達21000立方米,成為戰勝高壓突涌水的“功臣”。

          據二灘水電總經理陳云華介紹,2011年是以錦屏一級、錦屏二級水電站建設為重點的雅礱江流域水電開發的“決戰年”,錦屏一級、錦屏二級水電工程建設將完成投資近90億,世界綜合規模最大水工隧洞群全面貫通,不僅為實現2012年錦屏二級水電站首臺機組發電目標奠定了堅實基礎,而且刷新了強巖爆綜合防治、高壓大流量涌水封堵等多項世界紀錄,錦屏一、二級水電站發電目標的實現,將為國家低碳經濟發展和提升中國水電科技整體水平做出重大的貢獻。

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