劉宏波

（高生水電站建管部工程部，貴州 遵義564307）

1 工程概況

高生水電站工程位于貴州省務(wù)川縣洪渡河干流上，是洪渡河規(guī)劃的第7 級(jí)梯級(jí)電站，壩址位于紅絲鄉(xiāng)紅絲沖溝下游1.6km 河段內(nèi)，距上游為石埡子水電站32.4km。電站距貴陽市公路里程402km，右岸有務(wù)川至紅絲鄉(xiāng)公路。

本工程導(dǎo)流方式為圍堰一次攔斷河床、隧洞導(dǎo)流方式。導(dǎo)流洞布置在紅絲河右岸，出口處接半徑R=40m 圓弧段后。導(dǎo)流洞進(jìn)口為明洞型式，洞頂過車，明洞段長10m；導(dǎo)流洞洞身斷面尺寸為城門洞型，洞身段長590.43m，規(guī)格8m×10m（寬×高），頂拱中心角106.26°，頂拱半徑5.0m，直墻高8.0m，過水?dāng)嗝婷娣e為75.18m2；出口由明洞和明渠組成，洞頂過車，明洞段長22.9m，明渠段長15.5m，底坡i=3.387‰。

2 工程地質(zhì)條件

導(dǎo)流洞穿越地層主要有奧陶系桐梓組第3 段（O1t3）灰?guī)r及弱白云化灰?guī)r、奧陶系桐梓組第2 段第3 層（O1t2-3）薄層泥巖與薄層灰?guī)r互層。其中，樁號(hào)0+0～0+446 段全部為O1t3地層；0+446～0+587 段洞身上半部分為O1t3地層，下半部分為O1t2-3地層；0+587～0+611.63 段洞身全部為O1t2-3地層。

導(dǎo)流洞洞身段Ⅲ類圍巖洞段長452.8m，占76.7%；Ⅳ類圍巖洞段長137.63m，占23.3%。

3 導(dǎo)流洞開挖支護(hù)型式

導(dǎo)流洞洞身段主要采取5 種開挖支護(hù)型式（A 型、B 型、C1型、C2型、D 型）具體如下：

A 型（K0+0～0+34.24、K0+151.10～0+197.61）、B 型（K0+300.00～K0+350、K0+550.92～K0+590.43）：邊頂拱噴10cm 厚混凝土；頂拱范圍內(nèi)采用φ25mm 錨桿，L=4.5m，間距2.0m×2.0m，外露0.5m 或0.3m（B 型），梅花形布置；全段面襯砌混凝土厚60cm 或40cm（B 型）；頂拱范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，入巖0.1m，排距3m；全段面固結(jié)灌漿，孔深5m，間距3.0m×3.0m。

C1型（K0+34.24～K0+151.10、K0+231.44～K0+300.00、K0+350～K0+451.00）、C2型（K0+491.00～K0+550.92）：邊頂拱噴10cm 厚混凝土；頂拱范圍內(nèi)采用φ25mm 錨桿，L=4.5m，間距2.0m×2.0m，外露0.1m，梅花型布置；底板襯砌混凝土厚40cm；C2型拱肩采用2 排φ25mm 錨桿，L=4.5m，間距2m，外露0.3m；底板及邊墻襯砌混凝土厚40cm。

D 型（K0+451.00～K0+491.00）：邊頂拱噴10cm 厚混凝土，采用φ25mm 錨桿，L=4.5m，間距2.0m×2.0m，外露0.4m，梅花形布置；邊頂拱襯砌混凝土厚100cm，底板襯砌混凝土120cm；頂拱范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，入巖0.1m，排距3m；全段面固結(jié)灌漿，梅花形布置，孔深5m，間距3.0m×3.0m。

導(dǎo)流洞堵頭段支護(hù)型式：采用瓶塞型式，邊頂拱噴10cm厚混凝土，采用φ25mm 錨桿，L=4.5m，間距2.0m×2.0m，外露0.5m，梅花形布置；底板布置φ25mm 插筋，L=4.5m，間距2.0m×2.0m，外露0.5m，梅花形布置，全段面襯砌混凝土厚100cm；頂拱范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，入巖0.1m，排距3m；全段面固結(jié)灌漿，梅花形布置，孔深5m，邊頂拱間距3.0m×3.0m，底板間距2.0m×2.0m。

4 主要工程量

導(dǎo)流洞主要合同工程量：明挖4 682m3、洞挖54 150m3、噴混凝土1 750m3、錨桿2 630 根、鋼筋及鋼支撐806t、混凝土9 205m3、固結(jié)灌漿4 770m3、回填灌漿2 738m3。

5 導(dǎo)流洞施工優(yōu)化背景

根據(jù)高生水電站施工總進(jìn)度計(jì)劃安排，導(dǎo)流洞工程施工單位須在2015 年5 月進(jìn)場，2016 年4 月30 日具備過流條件，工期1 年。由于招標(biāo)工作滯后計(jì)劃2 個(gè)月，若按原計(jì)劃進(jìn)行施工，已無法保證工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

考慮到電站上游為已建的石埡子水電站（距離高生壩址34.4km，庫容1.65×108m3），具有季調(diào)節(jié)功能，通過石埡子水庫的調(diào)節(jié)，高生水電站導(dǎo)流洞具備施工優(yōu)化的前提。為此，在保證建筑物功能及工程安全的前提下，組織各參建單位對(duì)本工程的施工計(jì)劃進(jìn)行了詳細(xì)編排，同時(shí)根據(jù)實(shí)際揭露的地質(zhì)條件，在施工過程中進(jìn)一步優(yōu)化部分施工內(nèi)容，以滿足總進(jìn)度計(jì)劃安排。

5.1 開挖過程中實(shí)際揭露的地質(zhì)條件

導(dǎo)流已開挖洞段巖性主要為中厚層—厚層狀灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬，風(fēng)化狀態(tài)以微新為主，岸坡卸荷對(duì)導(dǎo)流洞巖體質(zhì)量沒有顯著影響。層面為主要結(jié)構(gòu)面，大部分層面都為硬性結(jié)構(gòu)面，平直連續(xù)，閉合或僅有極薄層鈣質(zhì)充填。圍巖完整性總體較好，局部破碎，巖體質(zhì)量級(jí)別總體為III 級(jí)（約90%）。

5.2 主要施工優(yōu)化措施

5.2.1 洞身開挖調(diào)整

洞身開挖調(diào)整從以下幾方面進(jìn)行：

1）全洞段按襯砌40cm 厚度進(jìn)行開挖，且取消邊墻噴混凝土及系統(tǒng)錨桿。

2）堵頭（0+202.96～0+231.44）起始端受斷層影響，為保證其底部圍巖的穩(wěn)定性，將堵頭段楔形體向后移動(dòng)6m，楔形體最大斷面樁號(hào)由0+209.44 調(diào)整到0+215.44 樁號(hào)。

5.2.2 襯砌段優(yōu)化

導(dǎo)流洞原設(shè)計(jì)K0+34.24 ～K0+151.10、K0+231.44～K0+300.00、K0+350～K0+451.00 段僅襯砌底板，厚40cm；K0+491.00～K0+550.92 襯砌底板及邊墻，厚40cm，其他部位全段面襯砌。在實(shí)施過程中，綜合考慮超挖引起的混凝土回填量增加及水流沿程損失，決定對(duì)本段清除底部浮渣后澆筑20cm 厚C20素混凝土，與前后襯砌段采用45°坡度銜接。0+451.00～0+491.00（尾水交叉段）根據(jù)實(shí)際受力情況，取消頂拱混凝土襯砌。

5.2.3 灌漿優(yōu)化

原設(shè)計(jì)對(duì)洞身圍巖較差的洞段設(shè)置了固結(jié)灌漿，建管部組織參建各方在現(xiàn)場有針對(duì)性的選取15 段進(jìn)行了灌前壓水試驗(yàn)，檢查結(jié)果為：透水率0.1～5.38Lu，平均值約為1Lu，取消導(dǎo)流洞固結(jié)灌漿施工。

6 導(dǎo)流洞施工優(yōu)化綜合效益分析

導(dǎo)流洞施工優(yōu)化綜合效益分析從以下幾方面進(jìn)行：

1）功能效益。根據(jù)施工期的地質(zhì)素描及施工監(jiān)測結(jié)果，導(dǎo)流洞優(yōu)化洞段的實(shí)際地質(zhì)條件均達(dá)到了III 類或以上圍巖標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化后，導(dǎo)流洞的過流能力及工程安全仍能得到有效保證，對(duì)過流及工程安全未產(chǎn)生明顯影響。

2）工期效益。通過導(dǎo)流洞施工過程中對(duì)開挖、混凝土襯砌及灌漿施工的優(yōu)化工作，有效降低了導(dǎo)流洞工程的月施工強(qiáng)度，確保了2016 年4 月30 日前分流的節(jié)點(diǎn)計(jì)劃目標(biāo)，為高生水電站按期發(fā)電奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3）投資效益。高生水電站導(dǎo)流洞工程合同價(jià)約為1 709 萬元，通過對(duì)開挖、混凝土襯砌及灌漿施工的優(yōu)化，減少洞挖工程量約1 400m3、混凝土工程量約4 000m3、鋼筋工程量約360t、灌漿工程量約5 700m，節(jié)約投資約481 萬元。

7 結(jié)語

通過開展對(duì)高生水電站導(dǎo)流洞施工的優(yōu)化工作，順利實(shí)現(xiàn)了按期分流的節(jié)點(diǎn)工期目標(biāo)，推動(dòng)了后續(xù)工程項(xiàng)目的有序開展，同時(shí)，在滿足設(shè)計(jì)功能要求的前提下有效節(jié)約了工程投資，對(duì)中、小型水電工程建設(shè)過程管理具有一定的借鑒作用。