劉牧沖，張 宏，劉 濤，張 琦

（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春130021）

1 工程概況

瓦托水電站工程在瀾滄江一級支流金河下游河段上，位于昌都市卡若鎮(zhèn)乃帕村金河下游約2.5 km處，在是一座以發(fā)電為主的中型水電樞紐工程。水庫正常蓄水位3 315.00 m，設(shè)計洪水位3 315.00 m，校核洪水位3 317.14 m，死水位3 313.00 m。水庫總庫容0.14×108m3，電站裝機(jī)容量50 MW。工程為Ⅲ等中型工程，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 000年一遇。主要建筑物包括擋水壩、泄水建筑物和發(fā)電廠房。

工程施工導(dǎo)流采用一次攔斷河床配合布置于右岸的導(dǎo)流隧洞過流的導(dǎo)流方式。

導(dǎo)流隧洞布置在右岸，全長388.72 m，進(jìn)口底板高程3 267.00 m，出口底板高程3 265.00 m，底坡5.15‰。斷面型式采用方圓形斷面，洞徑為6.5 m×8.5 m。原導(dǎo)流洞二次支護(hù)型式為全洞襯砌型式，技施階段優(yōu)化為部分洞段襯砌支護(hù)、部分洞段錨噴支護(hù)型式。

2 導(dǎo)流洞地質(zhì)條件

根據(jù)開挖揭露的地質(zhì)條件，導(dǎo)流洞進(jìn)口洞挖段K0+000.00～K0+056.30段、洞身段K0+145.00～K0+166.00段與K0+210.00～K0+230.00段、出口洞挖段K0+291.00～K0+388.72段為Ⅳ類圍巖，圍巖不穩(wěn)定；洞身段K0+056.30～K0+145.00 段 、K0+166.00～K0+210.00、K0+230.00～K0+291.00段為Ⅲ類圍巖，圍巖局部穩(wěn)定性差。

3 原導(dǎo)流洞支護(hù)型式

3.1 初期支護(hù)

導(dǎo)流洞洞身段初期支護(hù)采用錨噴支護(hù)，全洞共有3種初期支護(hù)型式：

1）樁號K0+000.00～K0+009.00段，初期支護(hù)采用I16工字鋼（50 cm一榀，底角設(shè)置鎖腳錨桿）臨時支撐，頂拱和側(cè)壁錨噴支護(hù)，噴C20混凝土厚16 cm，錨桿采用直徑25 mm鋼筋，其中頂拱錨桿間排距1.5 m×1.5 m、邊墻錨桿間排距2.0 m×1.5 m，長4.5 m，入巖深4.1 m。

2）樁號K0+009.00～K0+057.00段和K0+282.82～K0+388.72段，初期支護(hù)采用I16工字鋼（100 cm一榀，底角設(shè)置鎖腳錨桿）臨時支撐，錨噴參數(shù)同K0+000.00～K0+009.00段。

3）樁號K0+057.00～K0+282.82段，初期支護(hù)采用錨噴支護(hù)，噴C20混凝土厚度10 cm，錨桿參數(shù)同K0+000.00～K0+009.00段。

3.2 二次支護(hù)

導(dǎo)流洞洞身段二次支護(hù)采用全洞襯砌，共有3種襯砌型式：

1）樁號K0+000.00～K0+009.00段，該段為導(dǎo)流洞進(jìn)口漸變段，整體式襯砌支護(hù)型式，襯砌厚度120 cm，主筋直徑為32 mm，副筋直徑為25 mm。

2）樁號K0+009.00～K0+057.00段，采用整體式襯砌支護(hù)型式，襯砌厚度100 cm，主筋直徑為32 mm，副筋直徑為25 mm。

3）樁號K0+057.00～K0+388.72段，采用整體式襯砌支護(hù)型式，襯砌厚度80 cm，主筋直徑為28 mm，副筋直徑為25 mm。

4 導(dǎo)流洞支護(hù)型式優(yōu)化

4.1 優(yōu)化的提出

瓦托工程導(dǎo)流洞于2016年6月開挖完成，并按照原方案進(jìn)行了初期支護(hù)。由于施工現(xiàn)場混凝土骨料供應(yīng)出現(xiàn)問題，難以滿足施工要求，并有可能影響汛后截流的建設(shè)安排。為此，出于從緩解骨料供應(yīng)矛盾、加快工程建設(shè)進(jìn)程及盡可能降低工程投資等方面考慮，建設(shè)方提出進(jìn)行導(dǎo)流洞二次支護(hù)型式優(yōu)化的設(shè)想。

為全面掌握導(dǎo)流洞開挖揭露的巖石情況，現(xiàn)場在導(dǎo)流洞K0+060.00～K0+290.00段，每隔10 m進(jìn)行聲波測試，檢測成果見表1。

根據(jù)導(dǎo)流洞開挖后揭露出的圍巖實際情況、地質(zhì)綜合評價結(jié)果和現(xiàn)場聲波測試成果，導(dǎo)流洞除進(jìn)出口及中部斷層帶圍巖破碎、整體性差外，其余段圍巖整體性相對較好，具備優(yōu)化二次支護(hù)型式的條件。

4.2 二次支護(hù)型式優(yōu)化

1）導(dǎo)流洞K0+000.00～K0+056.30段，圍巖條件較差，同時封堵工況下，該段承壓水頭較高，維持該段洞身支護(hù)型式不變。

2）導(dǎo)流洞 K0+147.80～K0+166.00、K0+210.00～K0+230.00、K0+291.00～K0+388.72段，分別為跨越斷層段及出口段，均為Ⅳ類圍巖，圍巖不穩(wěn)定，上述洞身段二次支護(hù)采用分離式襯砌支護(hù)型式，襯砌厚度為80 cm，主筋直徑為25 mm，副筋直徑為16 mm。

3）導(dǎo)流洞K0+056.30～K0+147.80、K0+184.00～K0+210.00、K0+230.00～K0+291.00段圍巖整體性較好，均為Ⅲ類圍巖，上述洞身段二次支護(hù)優(yōu)化為掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)型式，噴混凝土厚度為15 cm，鋼筋網(wǎng)直徑為8 mm，間距10 cm。

優(yōu)化后，導(dǎo)流洞二次支護(hù)混凝土及鋼筋量均大幅減少，襯砌混凝土量減少2 000 m3，約占原設(shè)計量的26%；鋼筋量減少766 t，約占原設(shè)計量的72%。同時，部分洞段采用掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)型式后，一方面緩解了工程混凝土骨料供應(yīng)緊張的問題，另一方面也加快了導(dǎo)流洞的建設(shè)進(jìn)度，為工程順利截流提供了保障。

5 導(dǎo)流洞運行情況

2016年9月11 日，瓦托工程導(dǎo)流洞按照優(yōu)化方案施工完成，具備了過流條件。9月中旬，工程擇機(jī)進(jìn)行了截流，導(dǎo)流洞實現(xiàn)分流運行。

2017年7 月，瓦托工程遭遇超標(biāo)洪水。期間，導(dǎo)流洞最大過流量達(dá)到712 m3/s，遠(yuǎn)超導(dǎo)流洞設(shè)計過流量（587 m3/s）。導(dǎo)流洞設(shè)計最大平均流速為11.35 m/s，遭遇超標(biāo)洪水時，導(dǎo)流洞最大平均流速為13.77 m/s，超設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)約21%，經(jīng)觀測，導(dǎo)流洞運行狀況正常。

6 結(jié)語

根據(jù)相關(guān)規(guī)范建議，采用錨噴襯砌支護(hù)的臨時過水隧洞最大流速不宜超過12 m/s。瓦托工程導(dǎo)流洞設(shè)計最大平均流速為11.35 m/s，2017年，運行期最大平均流速達(dá)到13.77 m/s，截至目前，導(dǎo)流洞運行狀況正常。瓦托水電站計劃2018年汛后下閘蓄水發(fā)電，導(dǎo)流洞仍將運行一個汛期，作為工程施工期唯一過流通道，導(dǎo)流洞的安全性至關(guān)重要，如若失事，將造成基坑工作面過流，工程損失嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)導(dǎo)流洞的巡視及監(jiān)測工作尤為重要，做到及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，確保工程度汛安全。

表1 導(dǎo)流洞聲波檢測成果表