徐懷聚，姜殿成，其其格

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 130021）

1 導流洞工程概況

雙溝水電站為松江河梯級電站第二級電站，樞紐由混凝土面板堆石壩、岸坡式溢洪道、引水發(fā)電系統(tǒng)組成，電站總裝機2×140 MW，最大壩高110.50 m。

雙溝水電站導流洞布置于壩址處左岸，直線型布置，全長為586.57 m，斷面形式為12 m×12 m（寬×高）城門洞型。進口底板高程為490.00 m，出口底板高程為487.00 m，縱坡0.511%。導流洞進出口為開敞式明渠，進口明渠長86.00 m，出口明渠長127.43 m。導流洞設計流量1860 m3/s?；炷烈r砌段總長度為210.0 m，其中漸變段長20.0 m，漸變段襯砌厚度為2.0 m，洞身段襯砌厚度為1.0～1.2 m。錨噴段長度為376.57 m，錨噴段噴混凝土厚度為0.15 m。

2 導流洞進口塌方情況

雙溝水電站導流洞進口漸變段K0+000～K0+008 m段在施工開挖過程中，于2004年5月4日發(fā)生塌方，塌方的巖石量約為800 m3，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)洞口附近的臨時支護錨桿均遭到一定程度的破壞，同時根據(jù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)導流洞進口仍存在不穩(wěn)定因素，若不及時采取工程措施，可能還將繼續(xù)發(fā)生坍塌，因此需對導流洞塌方段進行處理，以保證導流洞進口圍巖穩(wěn)定，避免給后續(xù)施工和運行帶來危險。

3 塌方處理設計方案

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，設計提出了大開挖和加固處理兩種方案進行比選，其中在加固處理方案中又針對加固前的臨時支護進行了3個方案的比選。

3.1 大開挖方案

此方案考慮將現(xiàn)有不穩(wěn)定巖體全部清除，清除部位為導流洞進口塌方段頂拱以上巖體及導流洞進口左右兩側巖體，均按1∶0.3的邊坡進行清挖。不穩(wěn)定巖體清除后，導流洞進口段按明管進行設計。該方案預計直接投資719.88萬元（未包括開挖后巖石表面的噴錨防護造價和其他費用）。

3.2 加固處理方案

該方案總的思路為首先對現(xiàn)有坡面進行防排水處理，防止雨水侵入巖體造成繼續(xù)塌方，然后自導流洞出口進入，在洞內及時進行臨時支護，并采用錨索對導流洞進口段周邊巖體進行加固，待錨索加固施工結束后再拆除洞內臨時支護，以便在安全環(huán)境下進行后續(xù)的導流洞拉底和混凝土襯砌施工。洞內臨時支護進行了以下3個方案的比選。

1）鋼支撐臨時支護方案。該方案為在導流洞樁號K0+008～K0+020段采取臨時鋼支撐支護，支護型式為在導流洞中心線上布置一道高9.0 m，長13.0 m，厚1.0 m的連續(xù)鋼支撐，鋼支撐主要由槽鋼、角鋼和鋼板組成。該方案預計直接投資337.62萬元（未包括巖石表面的噴錨防護造價和其他費用）。

2）混凝土支撐臨時支護方案。該方案為在導流洞樁號K0+008～K0+020段采取臨時混凝土支撐支護，支護型式為在導流洞中心線上布置一道高9.0 m，長12.0 m，厚1.0～1.5 m的連續(xù)混凝土支撐墻體，混凝土支撐主要由現(xiàn)澆混凝土墻體和鋼板組成。該方案預計直接投資306.46萬元（未包括巖石表面的噴錨防護造價和其他費用）。

3）木垛支撐臨時支護方案。該方案為在導流洞樁號K0+008～K0+020段采用6個臨時木垛支撐支護，其中在導流洞中心線上布置4個，在導流洞進口邊緣導流洞中心線兩側各布置1個，木垛支撐截面為2.0 m×2.0 m，高為9.0 m，木垛支撐主要由木材和鋼釘組成，該方案預計直接投資300.25萬元（未包括巖石表面的噴錨防護造價和其他費用）。

4）方案比選。大開挖方案不但工程造價高，對周邊環(huán)境影響大，而且由于開挖后形成新的高陡邊坡，有可能出現(xiàn)新的邊坡穩(wěn)定問題，另外大開挖施工工期長，將嚴重影響工程總工期，因此經技術經濟比較，放棄大開挖方案，采用加固方案。

加固處理方案中的3個小方案，主要區(qū)別在于臨時支護型式的不同，其中鋼支撐方案結構復雜，施工程序多，工期較長，工程造價最高；混凝土支撐方案施工程序復雜，工期較長，工程造價居中；木垛支撐方案結構簡單，材料僅需木材和鋼釘，施工簡捷，工程造價最低，特別是工期短，能很好地滿足塌方搶險加固臨時處理時間緊、任務急的要求，因此在加固處理臨時支護方案比選中采用木垛支撐方案。

經綜合比較，最終采用木垛支撐臨時支護加錨索加固的設計方案。

4 選定方案設計

選定的導流洞進口塌方處理方案為：首先對現(xiàn)有坡面進行防排水處理，在導流洞進口邊坡外周圈設置截水溝以排除坡面積水，盡量減少雨水侵入巖縫造成繼續(xù)塌方，然后及時在洞內對塌方段頂拱以上巖體進行木垛臨時支護，并采用錨索對導流洞進口段周邊巖體進行加固，待錨索加固施工結束后再拆除洞內臨時木垛支護，進行后續(xù)的拉底和混凝土襯砌施工，并根據(jù)工程實際情況相應復核并加強了導流洞進口結構。

木垛支撐臨時支護型式為：在導流洞中心線上布置4個木垛支撐，在導流洞進口邊緣導流洞中心線兩側各布置1個木垛支撐，木垛支撐截面為2.0 m×2.0 m，高為9.0 m，木垛支撐主要由木材和鋼釘組成，木材選用闊葉材B-1，長2000 mm，寬200 mm，厚200 mm；扒鋸釘選用直徑 12 mm、橫長180 mm、爪長60 mm、尖端長36 mm的鋼釘。木垛支護施工中為起到良好支承作用，利用千斤頂對木垛進行預壓，然后打木楔擠緊，完后再用扒鋸釘將木垛連接成整體，以達到結構整體性要求。

錨索支護方式為：在導流洞進口右側和進口上部共布置了14根2000 kN級預應力錨索，施工順序為先施工導流洞進口右側面的5根錨索，然后施工進口上部的9根錨索。錨索超張拉15%，超張拉噸位2300 kN，內錨固段長度為8.0 m，鉆孔采用干孔法，孔徑均為φ110 mm，錨索鋼絞線，采用1860級7φ5高強度低松弛無粘結鋼絞線。錨索施工工序為造孔→錨索制作→穿索→內錨固灌漿→錨墩施工→張拉→外錨段灌漿→外錨頭施工等。內錨固段灌漿必須在錨索入孔24 h內完成，灌漿采用一次性灌漿，漿體凝固后應具有微膨脹性，7 d強度達到C30。

5 結語

雙溝水電站導流洞進口漸變段塌方加固處理方案在實際應用中取得了很好的效果，及時有效地防止了導流洞進口段巖體的進一步坍塌，給后續(xù)工程的施工創(chuàng)造了安全的環(huán)境，用較短的工期完成了加固處理，最大限度地的保證了后續(xù)工程的順利施工，實現(xiàn)了導流洞按期通水和工程按期截流的建設目標。