【正文】 形式，即氣墊式調(diào)壓室方案。由于本工程圍巖條件較好，電站水頭高達(dá)450m。根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有已建高水頭電站的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，可直接利用圍巖的承載力來(lái)承受隧洞的高壓內(nèi)水壓力，且當(dāng)內(nèi)水壓力超過(guò)150m水頭后襯砌將開(kāi)裂，襯砌體開(kāi)裂后，圍巖承擔(dān)絕大部分內(nèi)水壓力，這時(shí)增加襯砌厚度及鋼筋對(duì)提高襯砌體自身承載力的作用已不大，因此襯砌及鋼筋量可大大減小，從而節(jié)約投資，縮短工期。氣墊式調(diào)壓井方案即通過(guò)高壓固結(jié)灌漿來(lái)提高圍巖強(qiáng)度和整體性，利用圍巖承擔(dān)高壓內(nèi)水壓力，襯砌主要承受外水壓力。對(duì)于高壓隧洞和氣墊式調(diào)壓室，圍巖最小地應(yīng)力應(yīng)大于設(shè)計(jì)壓力，以滿足圍巖抗水力劈裂穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，受條件所限，本階段尚未進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試工作，下階段結(jié)合壓力管道段施工開(kāi)挖進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試工作。但經(jīng)過(guò)工程類比初步推測(cè)圍巖最小地應(yīng)力可滿足工程要求，對(duì)不滿足要求的局部可采用鋼板襯砌承受內(nèi)水壓力。本次設(shè)計(jì)克屯那木水電站發(fā)電洞的布置采用隧洞縱坡為大坡度的高壓隧洞+氣墊式調(diào)壓室的布置形式，即氣墊式調(diào)壓室方案，故洞線布置必須滿足規(guī)范規(guī)定的高壓隧洞的選線原則。通過(guò)長(zhǎng)期摸索和探討，人們已達(dá)成共識(shí)，即當(dāng)巖體中最小主應(yīng)力大于最大內(nèi)水壓力，巖體中各構(gòu)造軟弱面上的正應(yīng)力大于最大內(nèi)水壓力，巖體就不會(huì)被壓力水劈裂，節(jié)理不會(huì)被張開(kāi)。由于絕大多數(shù)情況下，覆蓋厚度與地應(yīng)力成正比關(guān)系，故高壓隧洞與不襯砌隧洞的選線原則一致，即圍巖的最小覆蓋厚度必須滿足高壓隧洞的上覆巖體厚度要求。（1）洞線選擇的主要原則1）根據(jù)《水利水電工程地下建筑物工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程》DL/，對(duì)于混凝土襯砌的高壓管道，圍巖需滿足山體抗抬穩(wěn)定、抗水力劈裂穩(wěn)定及抗?jié)B穩(wěn)定要求。在洞線布置時(shí)體現(xiàn)為圍巖的最小覆蓋厚度必須滿足規(guī)范規(guī)定的最小埋深厚度要求。2）根據(jù)地形條件盡可能將洞線布置成直線，減少?gòu)澋?，使洞線最短，減少工程量。3）根據(jù)地質(zhì)條件力求洞線與巖層、構(gòu)造斷裂面及軟弱帶具有較大的夾角，并盡量減小洞線與最大水平地應(yīng)力方向的夾角。4）考慮施工支洞的布置，盡量縮小其長(zhǎng)度，縮短發(fā)電洞的施工工期。5）進(jìn)、出口應(yīng)選擇地形、地質(zhì)條件較好的部位，盡量避開(kāi)高陡邊坡和卸荷裂隙發(fā)育地段。（2）洞線比選方案的確定由于調(diào)壓室后的洞線相對(duì)較短，占發(fā)電洞總洞長(zhǎng)10%以內(nèi)，為簡(jiǎn)化工作，發(fā)電引水洞洞線比選僅對(duì)調(diào)壓室前的洞線進(jìn)行比選，調(diào)壓室后的洞線結(jié)合廠房位置比選另行確定。工程區(qū)無(wú)大的斷裂通過(guò)，洞線距離河谷一般在800～1200m范圍內(nèi)，沿線沖溝發(fā)育，多呈V型，深切山體，切深300～500m，與洞線大角度相交，由于隧洞沿線沖溝發(fā)育，深切山體，對(duì)地應(yīng)力亦有一定的釋放作用，所以洞線基本處于地應(yīng)力釋放區(qū)，初步判斷最大地應(yīng)力為自重應(yīng)力。巖性為華力西中期第二侵入次（ηγ42b）灰白色黑云母二長(zhǎng)花崗巖、肉紅色二長(zhǎng)花崗巖，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。根據(jù)工程區(qū)的地形地質(zhì)條件，洞線平行河谷方向布置條件基本相同，洞線選擇主要集中在通過(guò)沖溝的方式。結(jié)合工程地質(zhì)、施工條件，為使洞線既能保證上覆巖體厚度要求，又要使洞線盡可能短，并結(jié)合施工支洞布置，以減短施工支洞長(zhǎng)度、縮短工期的原則針對(duì)調(diào)壓室前的洞線確定了上線方案、中線方案、下線三個(gè)方案進(jìn)行比選。上線方案為在所有沖溝處的控制點(diǎn)基本上剛好滿足除去覆蓋層厚度后的最小上覆巖體厚度，即整條洞線任意點(diǎn)處均滿足上覆巖體厚度要求，洞線為在全部滿足高壓隧洞的布線原則下盡量靠近河邊的洞線。中線方案與上線方案的主要區(qū)別在過(guò)沿線2兩條大沖溝時(shí)，中線方案盡管地面高程計(jì)算的上覆厚度滿足要求，但由于沖溝內(nèi)覆蓋層厚度較深，高達(dá)160m，從全強(qiáng)風(fēng)化的下界面算起的局部巖體厚度不滿足挪威準(zhǔn)則，局部洞段需采用鋼襯。下線方案考慮到1大沖溝覆蓋層厚度較深導(dǎo)致洞線偏向山體的距離較大，且1沖溝前至進(jìn)口的灘地地形平緩，有布置埋涵的條件，故在靠近河邊處采用埋涵型式通過(guò)1大沖溝，此處可減少一條施工支洞。（3）上線方案1） 基本地質(zhì)條件引水隧洞沿線圍巖巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖（ηγ42b），巖體呈塊狀、次塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面輕度到中等發(fā)育，巖體較完整，局部完整性差。隧洞沿線無(wú)大的斷裂分布，根據(jù)地表測(cè)繪成果推測(cè)，樁號(hào)0+661m、0+943m、2+099m、2+568m、2+652m、3+797m、5+205m、5+333m、5+475m、5+618m、7+753m處，發(fā)育小斷層，產(chǎn)狀以0～20176。SE∠75～85176。為主，～4m，影響帶寬度5～20m，斷層走向多與洞線大角度相交。隧洞沿線發(fā)育一組裂隙：0～20176。SE∠75～85176。, ～，面平直粗糙，多閉合，地表局部切深5～50m，該組裂隙工程區(qū)較為發(fā)育，走向與洞線大角度相交，對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定無(wú)大的影響。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及勘探資料，推測(cè)隧洞多位于地下水位以下，據(jù)ZK7孔深120～170m微風(fēng)化～新鮮巖體進(jìn)行的4段高壓壓水試驗(yàn)，最大壓力2..88MPa，透水率為0~，屬微～極微透水。由于巖體透水性差，其地下水僅通過(guò)構(gòu)造裂隙聯(lián)系，賦水性差，洞室開(kāi)挖中局部可能存在滲水、滴水現(xiàn)象，斷層及較大的裂隙附近可能存在線狀流水現(xiàn)象，需做好排水工作。圍巖類別以Ⅲ類為主,部分巖體完整段為Ⅱ類圍巖，部分過(guò)溝段、進(jìn)口段及構(gòu)造發(fā)育段，巖體完整性差或較破碎，圍巖類別為Ⅳ類。2） 洞線距河岸邊距離及洞線方向角上線方案隧洞距岸邊距離及剖面方向表 單位：m樁號(hào)距岸邊距離（m）洞線方向角0+～0+194～349176。0+～1+349～975176。1+～3+975～1400176。3+～7+1427～1147176。7+～8+1147~1125176。8+~8+1125~996176。3）上線方案調(diào)壓室前洞段拐點(diǎn)坐標(biāo)表上線方案隧洞拐點(diǎn)坐標(biāo)表 單位：m編號(hào)拐 點(diǎn)坐 標(biāo)樁 號(hào)距 離備 注XyIP10+隧洞進(jìn)口IP20+IP3 1+IP4 3+IP57+IP68+IP7 8+調(diào)壓井中心線（4）中線方案1）基本地質(zhì)條件引水隧洞沿線圍巖巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖（ηγ42b），巖體呈塊狀、次塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面輕度到中等發(fā)育，巖體較完整，局部完整性差。其中，樁號(hào)1+730～1+773m隧洞通過(guò)1沖溝位置，據(jù)物探資料，隧洞揭露上更新統(tǒng)沖洪積漂卵礫石層，該層結(jié)構(gòu)密實(shí)。揭露隧洞沿線無(wú)大的斷裂分布，根據(jù)地表測(cè)繪成果推測(cè)，樁號(hào)0+605m、0+904m、1+605m、2+111m、2+346m、2+637m、3+456m、5+029m、5+156m、5+298m、5+943m、7+653m處，發(fā)育小斷層，產(chǎn)狀以0～20176。SE∠75～85176。為主，～4m，影響帶寬度5～20m，斷層走向多與洞線大角度相交。隧洞沿線發(fā)育一組裂隙：0～20176。SE∠75～85176。, ～，面平直粗糙，多閉合，地表局部切深5～50m，該組裂隙工程區(qū)較為發(fā)育，走向與洞線大角度相交，對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定無(wú)大的影響。推測(cè)隧洞多位于地下水位以下，洞室開(kāi)挖中局部可能存在滲水、滴水現(xiàn)象，斷層及較大的裂隙附近可能存在線狀流水現(xiàn)象，需做好排水工作。圍巖類別以Ⅲ類為主,部分巖體完整段為Ⅱ類圍巖，部分過(guò)溝段、進(jìn)口段及構(gòu)造發(fā)育段，巖體完整性差或較破碎，圍巖類別為Ⅳ類；1+709～1+799m段通過(guò)1沖溝處，圍巖多呈散體狀，為Ⅴ類圍巖。2）洞線距河岸邊距離及洞線方向角中線方案隧洞距岸邊距離及剖面方向表樁號(hào)距岸邊距離（m）洞線方向角0+～0+194～349176。0+～1+349～622176。1+～3+622～1045176。3+～7+1045～1147176。7+～8+1147~1125176。8+ m～8+ m1125~996176。3）中線方案調(diào)壓室前洞段拐點(diǎn)坐標(biāo)表中線方案隧洞拐點(diǎn)坐標(biāo)表 單位：m編號(hào)拐 點(diǎn)坐 標(biāo)樁 號(hào)距 離備 注XyIP10+隧洞進(jìn)口IP20+IP31+IP43+IP57+IP68+IP78+調(diào)壓井中心線（5）下線方案1）基本地質(zhì)條件(樁號(hào)0+000～1+456m)為埋管段及隧洞進(jìn)口段，管線方向290176?！?22176。，該段主要位于右岸坡腳及階地上，自然坡度5～20176。地表多分布洪坡積含土砂碎塊石層，下部多為沖積漂卵石層，下部基巖為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖，巖質(zhì)堅(jiān)硬。埋管基礎(chǔ)位于含土砂碎塊石、漂卵石層內(nèi)。地基承載力特征值：漂卵石層取350～400KPa ，含土砂碎塊石層250～300KPa 。該段挖深0～18m，覆蓋層臨時(shí)1∶～1:，永久1:～。該段過(guò)1沖溝處，溝內(nèi)常年流水，沿線地下水位多位于埋管以下，僅過(guò)1沖溝段，受沖溝水補(bǔ)給影響，推測(cè)水位較高，施工中需做好排水措施。樁號(hào)0+388m、0+616m、0+799m、1+381m處分別發(fā)育4條沖溝，暴雨期易發(fā)生泥石流，涵管需加強(qiáng)防護(hù)。隧洞進(jìn)口處最大挖深約18m，挖深較大，隧洞進(jìn)口為上更新統(tǒng)沖洪積漂卵石、碎塊石層，結(jié)構(gòu)密實(shí)，進(jìn)口覆蓋層厚度18m。該地層圍巖結(jié)構(gòu)呈散體狀，圍巖穩(wěn)定性極差，變形破壞嚴(yán)重。土洞段（1+456～1+585m）：該段位于1沖溝右岸溝口，洞身段揭露上更新統(tǒng)沖洪積漂卵礫石層、碎塊石層，上覆覆蓋層厚度18～60m，結(jié)構(gòu)密實(shí)，推測(cè)地下水位位于隧洞以下，隧洞圍巖呈散體狀，穩(wěn)定性極差，成洞條件極差，開(kāi)挖后變形破壞嚴(yán)重。碎塊石粒徑一般10～70cm，局部大者可達(dá)2m，對(duì)洞室開(kāi)挖不利。引水隧洞沿線圍巖巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖（ηγ/42b/），巖體呈塊狀、次塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面輕度到中等發(fā)育，巖體較完整，局部完整性差。其中，樁號(hào)3+713～3+765m隧洞通過(guò)2沖溝位置，據(jù)物探資料，隧洞揭露全新統(tǒng)洪積含土砂碎塊石層，圍巖結(jié)構(gòu)呈散體狀，圍巖穩(wěn)定性極差。隧洞沿線無(wú)大的斷裂分布，根據(jù)地表測(cè)繪成果推測(cè)，樁號(hào)3+325m、4+908m、5+034m、5+176m、5+823m、7+528m處，發(fā)育小斷層，產(chǎn)狀以0～20176。SE∠75～85176。為主，～4m，影響帶寬度5～20m，斷層走向多與洞線大角度相交。隧洞沿線發(fā)育一組裂隙：0～20176。SE∠75～85176。, ～，面平直粗糙，多閉合，地表局部切深5～50m，該組裂隙工程區(qū)較為發(fā)育，走向與洞線大角度相交，對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定無(wú)大的影響。推測(cè)隧洞多位于地下水位以下，洞室開(kāi)挖中局部可能存在滲水、滴水現(xiàn)象，斷層及較大的裂隙附近可能存在線狀流水現(xiàn)象，需做好排水工作。圍巖類別以Ⅲ類為主,巖體較完整，局部完整性差，K0=30～50MPa/cm，部分為Ⅱ類圍巖，巖體較完整，K0=50～70MPa/cm，部分過(guò)溝段及構(gòu)造發(fā)育段，巖體完整性差或較破碎，圍巖類別為Ⅳ類，K0=10～30MPa/cm。3+713～3+765m段通過(guò)2沖溝處，圍巖多呈散體狀，為Ⅴ類圍巖，K0=1～3MPa/cm。樁號(hào)3+416～3+461m、3+671～3+801m、5+601～5+921m上覆巖體厚度較薄，不能滿足山體抗抬穩(wěn)定性評(píng)價(jià)要求。2）洞線距河岸邊距離及洞線方向角下線方案隧洞距岸邊距離及剖面方向表 單位：m樁號(hào)距岸邊距離（m）洞線方向角0+～0+38～133176。0+～0+133～183176。0+～1+183～201176。1+～2+201～942176。2+～3+942~9983+ m～6+998~1459176。6+ m～8+1459～1147176。8+ m～8+1125~9963）下線方案調(diào)壓室前洞段拐點(diǎn)坐標(biāo)表下線方案隧洞拐點(diǎn)坐標(biāo)表 單位：m編號(hào)拐 點(diǎn)坐 標(biāo)樁 號(hào)距 離備 注XyIP1 發(fā)0+埋管起點(diǎn)IP2發(fā)0+IP3發(fā)0+IP4發(fā)1+IP5發(fā)1+隧洞進(jìn)口IP6發(fā)2+IP7發(fā)3+IP8發(fā)6+IP9發(fā)8+IP10發(fā)8+調(diào)壓室中心線 （6）洞線布置方案比選對(duì)發(fā)電引水洞調(diào)壓室前洞段的三條洞線，從地形、地質(zhì)條件、隧洞長(zhǎng)度、施工支洞長(zhǎng)度、工程投資及工期等方面進(jìn)行綜合比較，詳見(jiàn)洞線比選特性對(duì)比表。 洞線比選特性對(duì)比表方 案上線方案中線方案下線方案埋涵段長(zhǎng)度(m)1441441456隧洞長(zhǎng)度(m)822681126614靜水壓力與洞頂以上巖體重力的要求F值（F）1沖溝 2沖溝 3沖溝 4沖溝 5沖溝 最大上覆蓋厚度　67010201020Ⅱ類圍巖占洞長(zhǎng)的百分比%Ⅲ類圍巖占洞長(zhǎng)的百分比%Ⅳ類圍巖占洞長(zhǎng)的百分比%Ⅴ類圍巖占洞長(zhǎng)的百分比%0施工支洞總長(zhǎng)度(m)15621122831施工道路（km）