Page 22 - 水利学报2021年第52卷第1期

2），属极高地应力区，是同类工程中岩石低强度应力比最低的 ［17］ 。在地下厂房洞室群开挖过程中出
现了围岩变形量大（达 245 mm），卸荷松弛深（达 16 m），锚索大量超限的严重问题。
8.1 围岩变形控制 在开挖中考虑高地应力的分区有序释放，充分发挥围岩自承能力，控制围岩应

力调整与变形发展，采取“分层分段，间隔开挖；先洞后墙，先小后大；先浅后深，适时支护；协同
变形，分级支护；抑制变形，主动支护；洞口开挖，超前锁固”的开挖支护原则，有效抑制围岩变形
和破裂向深部扩展，确保大型洞室群围岩稳定。
在围岩浅表层施加锚喷柔性支护，在主厂房下游拱脚岩体开裂部位设置了框格梁-钢筋肋拱-钢
护板或钢带等刚性固壁结构。浅表固壁可以加固岩体，提高岩体强度，增加围压，抑制围岩浅表破
裂向深部扩展。对围岩松弛区采用精细控制灌浆补强，实测平均声波波速比灌前提高了 2.4% ~ 5%。
此外，采用表层喷混凝土和钢筋肋拱确保锚墩荷载压力扩散，采用锚杆锚固浅表部围岩增加强度，
锚索通过主动锚固提升围压并与深部岩体共同承担开挖卸荷作用，共同形成表层-浅层-深层复合支
护联合受力，确保大跨度顶拱的破碎岩体能够形成承载圈，发挥围岩自承能力。
8.2 适时支护 对于脆性围岩，围岩应力最终处于弹性末端之前，围岩应变最多达到稳定和非稳定
软化区分界时的应变，此时脆性岩体支护结构发挥的作用最优。根据研究成果提出了支护时机计算
方法，指导现场适时支护，5 机组最优支护时机分布见图 11。
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位移/mm

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图 11 锦屏一级 5 机组最优支护时机 T x （天）分布 图 12 长期运行稳定后围岩位移等值线云图
8.3 围岩时效变形稳定分析 基于非定常黏弹塑性流变模型的洞室群长期稳定性分析成果表明，围
岩变形计算值与实测值规律一致，量值相当，运行期洞室群围岩应力状态和塑性区深度未发生明显
变化，围岩变形和锚索支护力在开挖完成 0.5 ~ 1 年内基本收敛，断层和煌斑岩脉影响区域的变形和
锚索受力在 3 ~ 5 年内逐步趋于收敛，长期运行稳定后围岩位移等值线云图见图 12。综合监测和数值
分析成果，地下厂房洞室群围岩-支护体系整体稳定安全。

9 高山峡谷地质灾害频发地区的场地时空拓展与利用

工程区河谷深切，岸坡陡峻，两岸谷坡高差 1500～2500 m，阶地不发育，地质灾害频发，坝区
附近可供利用的施工场地极为有限，还需兼顾锦屏二级水电站西端闸坝、电站进水口及引水洞工程
同期施工对施工场地的需求，面临施工场地稀缺、交通条件差、场地安全条件差、环境保护要求
高、施工场地布置极为困难等突出问题。（1）交通隧道布置。场内外交通工程以布置隧道为主，枢纽区
36.3 km 场内公路隧洞总长 25.86 km，隧道占约 71%，可减少形成高陡人工边坡，减少植被扰动对环境
的影响。（2）设施地下布置。将巨型水电站工程坝区供水系统、部分变电站、骨料生产与运输设施、
炸药库等均布置于地下洞室。此外，为解决供应大坝混凝土的高线拌和系统场地不足问题，将混凝
土拌和系统的骨料仓以及骨料仓的受料和出料系统全部置于地下；首次采用强制式拌和系统拌制常
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态混凝土供应大坝浇筑，容量为 2×7 m 。这种布置方式下，占地仅 1.2 万 m ，实现了整个系统在右岸
1975～1885 m 之间坝肩开挖形成的有限平台的布置，且系统紧邻坝肩。（3）管带机骨料运输。首次在
水电工程中采用管状带式系统运输混凝土骨料，该系统穿山越江，总长约 5.6 km，设计输送能力

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