許藝煌,滕世敏,樂莉霞
(1.福建仙游抽水蓄能有限公司,福建仙游,351200;2.國家水電站大壩安全和應(yīng)急工程技術(shù)中心,浙江杭州,311122)
某抽水蓄能電站為大(1)型工程,主要由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、下水庫和開關(guān)站等部分組成。上、下庫進(jìn)/出水口之間的輸水管道總長度為2 253.59 m,其中:引水隧洞長為1 149.09 m,尾水隧洞長為1 104.50 m。2009年5月1日,土建主體工程進(jìn)點(diǎn),2012年5月上水庫蓄水,2012年7月下水庫蓄水。
3號施工支洞位于引水下平洞岔管前、2號引水隧洞0+741.641 m樁號處,圍巖類別為Ⅱ類,為Ⅰ級建筑物。
經(jīng)過近7年運(yùn)行,該施工支洞堵頭部位滲透壓力逐漸增大。分析該部位滲透壓力變化趨勢可以反饋設(shè)計(jì),且對工程運(yùn)行有一定的指導(dǎo)作用。
3號施工支洞堵頭位置見圖1,尺寸及長度見表1。施工支洞堵頭空心段外側(cè)設(shè)置厚度為50 cm的襯砌段并進(jìn)行系統(tǒng)固結(jié)灌漿,襯砌段長32.68 m。
圖1 輸水系統(tǒng)平面布置布置圖Fig.1 Layout of water delivery system
表1 3號施工支洞堵頭布置Table 1 Layout of the plug of construction branch tunnel No.3
在3號施工支洞布置3個監(jiān)測斷面(3號施0+548,3號施0+601.840和3號施0+584.217),每個斷面布置3支滲壓計(jì)和3支測縫計(jì)。監(jiān)測平面和剖面布置見圖2。
圖2 3號施工支洞堵頭監(jiān)測平面和剖面布置圖Fig.2 Plan and profile of the monitoring points for plug of construction branch tunnel No.3
3號施工支洞空心段混凝土結(jié)構(gòu)整體完好,未見明顯混凝土開裂、露筋等,未發(fā)現(xiàn)影響混凝土結(jié)構(gòu)安全的缺陷。頂拱有多處滲水析鈣現(xiàn)象,由于該洞堵頭較長且為倒坡,在堵頭空心部位設(shè)置擋水墻,墻上設(shè)有量水堰,量水堰未見明顯流水,由此判斷該堵頭滲水量小。由于空心段積水淹沒,無法巡視檢查堵頭實(shí)心段。歷次巡查均未發(fā)現(xiàn)異常問題。現(xiàn)場檢查見圖3。
圖3 3號施工支洞堵頭后空心段Fig.3 Hollow section behind the plug of construction branch tunnel No.3
繪制3號施工支洞滲透壓力變化過程線于圖4,繪制上庫水位變化過程線于圖5,滲透壓力特征值統(tǒng)計(jì)見表1。
圖4 3號施工支洞堵頭滲透壓力測值過程線Fig.4 Graphs of seepage pressure at the plug of construction branch tunnelNo.3
圖5 上水庫水位人工觀測測值過程線Fig.5 Water level of upper reservoir measured by man
表2 3號施工支洞堵頭滲透壓力特征值統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistics of characteristic values of seepage pressure at the plug of construction branch tunnelNo.3
由圖表可見:(1)3號施工支洞3號施0+601斷面水頭最大為345.70 m(頂部PD3-601-1),發(fā)生于2018年10月7日,該斷面整體水頭較大,主要是距離2號引水隧洞邊墻僅6.6 m。2014年以來,測值逐年有所增加,約增加200 m,相對于上庫水位的折減系數(shù)從0.18增長到目前的0.56,說明經(jīng)過多年運(yùn)行,堵頭封堵效果有所下降。
(2)3號施工支洞3號施0+584斷面水頭最大為1 22.91 m,相對于上庫水位的折減系數(shù)為0.14;3號施0+548斷面水頭最大為17.78 m,相對于上庫水位的折減系數(shù)0。這兩個斷面距離2號引水隧洞邊墻分別為24.2 m和60.2 m,3號施0+548斷面距離下游面1.8 m,說明隨著距邊墻越來越遠(yuǎn),水頭折減越大,到距邊墻60.2 m之內(nèi)已經(jīng)折減為0。
(3)從過程線看,3號施0+601斷面和3號施0+584斷面滲壓計(jì)有較明顯的逐年增長趨勢。而根據(jù)上庫水位過程線,2014—2019年,上庫水位測值均相對較穩(wěn)定,年變幅在22.14~24.91 m之間,并不存在上庫水位增大的情況。該段均為混凝土襯砌,從襯砌巖體滲壓測值看,2014—2019年期間并無增大的趨勢。綜合分析,3號施工支洞堵頭水頭逐年增長是由內(nèi)水逐漸沿堵頭與巖體接觸部位發(fā)展引起。
繪制2020年3—6月之間3號施工支洞堵頭后滲流量變化過程線于圖6。由圖6可見:3號施工支洞堵頭后滲流量基本不變,常年位于0.60~0.67 L/s之間。
圖6 3號施工支洞堵頭滲流量測值過程線Fig.6 Graphs of seepage amount through the plug of construc?tion branch tunnel No.3
混凝土與圍巖間接觸縫測值為-0.33~1.28 mm,近期測值在-0.05~0.37 mm。各測點(diǎn)均無明顯的趨勢性變化,同時與溫度相關(guān)性也不明顯。
分析該堵頭監(jiān)測情況和現(xiàn)場檢查情況可知:可通過埋設(shè)滲壓計(jì)直觀地監(jiān)測堵頭封堵效果及其變化情況。3號堵頭實(shí)際運(yùn)行性態(tài)正常。