王 廣 巍

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072)

硬梁包水電站德威大堰引水工程施工技術(shù)

王 廣 巍

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072)

硬梁包水電站位于四川省瀘定縣境內(nèi)，由首部樞紐、引水系統(tǒng)和廠區(qū)樞紐等建筑物組成，其主體工程尚未開工。德威大堰引水工程為電站前期配套工程，用以保證下游加郡鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民飲用及灌溉用水。經(jīng)對(duì)德威大堰隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進(jìn)行工程量、投資等比較后，最終決定采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞洞挖方案，并對(duì)隧洞出口段樁號(hào)0+364-0+372底板細(xì)砂層進(jìn)行了混凝土置換處理。介紹了所采用的施工技術(shù)。

硬梁包水電站；德威大堰引水工程；覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞；細(xì)砂層

1 工程概述

德威大堰引水工程在硬梁包水電站首部樞紐工程范圍內(nèi)沿右岸布置，全長(zhǎng)842 m，縱坡約為1.1‰，進(jìn)水口樁號(hào)0+000，底板高程1 232 m，沿岸坡坡腳布置，穿過(guò)右岸壩肩后，在下游與原大堰渠道連接。其中0+000-0+399為隧洞段，斷面尺寸為2.6 m(寬)×2.5 m(高)，呈城門洞形；0+399-0+842為明渠涵管段，斷面尺寸為2.8 m(寬)×2.7 m(高)。

其中0+000-0+360.8段為基巖成洞，圍巖為弱風(fēng)化花崗巖，主要呈塊裂結(jié)構(gòu)，根據(jù)《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-2006)中的圍巖工程地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，確定其以Ⅳ類圍巖為主。

0+360.8-0+399為覆蓋層成洞，圍巖上部為灰黃色塊碎石土層，下部為灰色細(xì)砂層?；尹S色塊碎石土層主要分布于0+372-0+399洞段及0+360.8-0+372洞段上部。灰色細(xì)砂層較純凈，不染手，局部偶見小礫石，多呈次圓狀，結(jié)構(gòu)稍密，分布于0+360.8-0+372洞段下部、隧洞頂板高程1 232.8 m以下。

0+399-0+842段為明渠涵管段，地基為灰黃色塊碎石土層、灰色漂卵石層。

2 該引水工程存在的主要工程地質(zhì)問題

德威大堰引水工程0+360.8-0+399覆蓋層洞段地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且施工過(guò)程中不能對(duì)高程約1 260 m新建的輸水管道造成破壞。施工中存在的主要工程地質(zhì)問題如下。

(1)0+360.8-0+399為隧洞出口覆蓋層洞段，出口邊坡坡度約30°，其下部堆積高約20 m的灰黃色塊碎石土層。原設(shè)計(jì)方案為對(duì)出口段進(jìn)行明挖，將出口邊坡覆蓋層全部挖除，不僅施工難度較大，開挖工程量大，而且還可能影響坡體上部高程約1 260 m的當(dāng)?shù)匦陆ㄝ斔艿馈＝?jīng)對(duì)隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進(jìn)行工程量、投資比較后，最終決定采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞洞挖方案。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細(xì)砂層，較純凈，不染手，局部偶見小礫石，多呈次圓狀，結(jié)構(gòu)稍密。該砂層位于壩后且在地下水位線以上，不存在砂層液化可能，主要表現(xiàn)為承載力較低。為了確保大堰引水工程運(yùn)行永久安全，對(duì)該洞段底板細(xì)砂層進(jìn)行了混凝土置換處理。

為了查清底板細(xì)砂層分布范圍，在該段隧洞內(nèi)設(shè)計(jì)底板高程1 231.3 m沿洞軸線開挖了2個(gè)探坑，編號(hào)依次為1#探坑、2#探坑，對(duì)應(yīng)樁號(hào)依次為0+368.4、0+371.4。1#探坑深1.5 m，2#探坑深1.2 m?；疑?xì)砂層力學(xué)性質(zhì)較差，物理力學(xué)參數(shù)建議值見表1。大堰引水工程0+360-0+399段隧洞軸線地質(zhì)剖面見圖1。

3 所采取的施工處理措施

(1)0+360.8-0+399段為隧洞出口段，采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞洞挖方案，并對(duì)隧洞出口邊坡進(jìn)行了掛網(wǎng)、噴混凝土支護(hù)。具體施工方案為(德威大堰引水工程隧洞出口邊坡見圖2)：

表1 細(xì)砂層物理力學(xué)指標(biāo)建議值表

圖1 大堰引水工程0+360-0+399段隧洞軸線地質(zhì)剖面圖

①出口邊坡高約15 m，走向NE35°～40°，坡度約45°，頂部設(shè)置一條2 m寬的馬道以及防護(hù)欄、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)；坡面采取掛網(wǎng)φ6.5，間排距為0.3 m×0.3 m，噴C20混凝土，設(shè)置φ50排水孔，對(duì)出口內(nèi)外側(cè)邊坡坡面也采取了相同的支護(hù)措施。

②“覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞洞挖”方案中，鉆具跟管采用無(wú)縫鋼管，規(guī)格為φ108～φ127，鋼管壁厚4.5～6.5 mm，表部預(yù)設(shè)固結(jié)灌漿孔，鉆孔間距為30 cm，鉆孔深度按進(jìn)入基巖1.5 m控制。

③固結(jié)灌漿壓力為0.1～1. MPa，每m吸漿量為150～200 kg，固結(jié)灌漿首選水泥漿，必要時(shí)加入粘土或膨潤(rùn)土。

④隧洞支護(hù)采用格柵拱架，拱架間距約50 cm，底部用型鋼進(jìn)行橫向支撐，隧洞混凝土襯砌厚度為50 cm。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細(xì)砂層，對(duì)該洞段底板細(xì)砂層進(jìn)行了混凝土置換處理。具體施工措施為：分別在樁號(hào)0+364.4、0+366.6、0+367.8、0+369.7、0+371.4處開挖換填坑，長(zhǎng)約2 m，寬約0.5 m，深約1～1.2 m；換填坑間隔開挖，用C25混凝土進(jìn)行回填置換處理。德威大堰引水工程隧洞出口段底板0+369.7處換填坑情況見圖3。

4 結(jié) 語(yǔ)

圖2 德威大堰引水工程隧洞出口邊坡圖

圖3 德威大堰引水工程隧洞出口段底板0+369.7處換填坑圖

(1)經(jīng)對(duì)德威大堰引水工程隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進(jìn)行工程量、投資比較，最終決定采用“覆蓋層跟管鉆孔管棚進(jìn)洞洞挖”方案，保證了施工安全，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了工程投資。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細(xì)砂層，該砂層承載力較低，據(jù)此決定對(duì)細(xì)砂層進(jìn)行了C25混凝土置換處理。經(jīng)上述處理后，底板承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

[1] 黃潤(rùn)秋.中國(guó)西南巖石高邊坡的主要特征及演化[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2005，20(3)：292-297.

[2] 張倬元,王士天,王蘭生.工程地質(zhì)分析原理[M].北京，地質(zhì)出版社，1990.

[3] GB50287-2006，水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

王廣巍(1971- )，男，內(nèi)蒙古赤峰人，高級(jí)工程師，學(xué)士，從事水利水電工程地質(zhì)勘察工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017- 03- 10

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