大崗山水電站大壩深部基礎處理工程業主管理與控制

吳 楠

(國電大渡河大崗山水電開發有限公司，四川石棉 625409)

1 工程簡介

大崗山水電站是大渡河干流中游上段具有日調節性能的高壩大型水電站。壩型為混凝土雙曲拱壩，最大壩高約210m，電站總裝機容量2600 MW，設計正常蓄水位 1130.00m，庫容 7.42億m3，調節庫容1.17億m3。電站樞紐建筑物由混凝土雙曲拱壩、水墊塘及二道壩、泄洪隧洞、引水及尾水建筑物、發電廠房、開關站等組成，發電廠房為地下式，廠內安裝四臺水輪發電機組，每臺裝機容量為650MW。

2 項目概況

大壩深部基礎處理工程主要對在拱壩建基面925m ～1030m 高程范圍 β21、β8、β43三條輝綠巖脈進行網格置換處理、大壩灌漿和排水平洞開挖施工。輝綠巖脈深部處理包括三條巖脈的網格開挖、支護、鋼筋制安、混凝土澆筑、平洞襯砌后的回填灌漿、固結灌漿、巖脈加密固結灌漿、平洞混凝土回填后的回填灌漿等。

β21輝綠巖脈走向與河流近平行，陡傾坡外，傾角65゜～75゜，壩基巖脈出露在970m～1 040m高程，巖脈在空間上不完全連續，被f64、f67、f112等斷層切錯。巖脈厚度1m～6m，傾向上游、高程變薄，主要為Ⅲ2～Ⅳ類巖體，局部擠壓錯動相對強烈，屬Ⅴ類。β8(f7)輝綠巖脈發育于右岸低高程，走向與岸坡斜交，傾向坡內偏下游，傾角70゜，壩基出露在970m～960m高程，巖脈厚度5m～8m，與圍巖主要呈裂隙式、斷層式接觸，內部發育f7斷層，破碎帶寬230cm，屬V類巖體。β(f6)輝綠巖脈走向與岸坡近平行，起伏，傾向坡內，傾角55゜～67゜，壩基出露高程在980m～960m高程，巖脈厚度1.5～3.5m，巖脈呈碎裂結構，與圍巖主要呈斷層接觸，沿β43輝綠巖脈發育f6斷層，破碎帶100cm～180cm，屬V類巖體。

3 項目實施過程中面臨的主要問題

3.1 承包人低價中標帶來的合同風險

該工程施工部位分布在1135m～925m高程范圍，高差達210m。左右岸各布置了5層帷幕灌漿洞、4層排水洞，左岸β21巖脈處理設置了3層平洞、4條斜井;右岸β8巖脈處理設置了2層平洞、2條斜井，β43巖脈處理設置了2層平洞、4條斜井;為滿足施工需要設置21條施工支洞、4條豎井;布置的永久和臨時洞、井共計62條，洞挖總長度達10.9km，其中僅施工支洞就有3410 m。工程施工難度較大。

3.2 復雜地質條件帶來的安全風險

深部基礎處理工程的主要工作內容是壩基巖脈置換。巖脈置換洞室地質條件復雜，β21輝綠巖脈主要為Ⅲ2～Ⅳ類巖體、局部屬Ⅴ類;β8(f7)和β43(f6)輝綠巖脈均為Ⅴ1類巖體，成洞條件差，尤其是斜井開挖難度最大。正由于洞井群布置密集，同層之間、層與層之間相互干擾大，不可預測因素太多，該工程安全風險極為突出。

3.3 臨時支護增加帶來的投資風險

巖脈施工區域工程地質條件復雜，存在較大不確定性，招標過程中對地質條件的認識不足，工程量清單中對臨時支護及固結灌漿工程量估算遠遠不夠。工程實施過程中，設計院又不參與臨時支護項目支護方案確定，施工單位以安全風險為由，提出較為保守的支護措施，而業主和監理對地質條件很難做出準確判斷，往往為保證安全及工期，提高承包人積極性，被迫采取較為保守的支護方案，工程投資大幅增加。

3.4 施工干擾帶來的工期風險

大崗山水電站施工部位狹小，現場分布標段眾多，相鄰標段之間存在較大施工干擾，深部基礎處理工程主要位于大壩建基面及以下，與大壩工程、引水發電系統工程、右岸卸荷裂隙加固處理工程、B1改線膠帶機洞等工程都存在交叉干擾。業主日常協調難度較大，該工程進度受到一定制約。

4 采取的措施

針對深部基礎處理工程復雜的施工條件及管理難度，施工過程中業主單位采取各種積極措施，保證了工程建設順利推進。

4.1 加強協調管理，及時處理現場問題

針對現場施工干擾，業主單位組織成立了大壩施工協調工作組，及時協調施工過程中的各類問題。

該工程施工過程中，業主單位細致分析了施工進度計劃及其特性，深入討論了相鄰標段之間聯系，按照優先大壩施工的總體原則，根據現場情況積極協調該工程及時改變施工計劃，調整施工程序，優化資源配置。業主單位發揮主導作用，開展了大量的協調工作，結合現場情況對左右岸940m、右岸1030m、右岸1081m等多條灌漿排水平洞、巖脈置換斜井的施工程序進行了調整，最終保證了大壩工程關鍵工期，也避免了該工程出現較大規模的費用索賠。

4.2 過程精細化，確保工程質量和安全

面對大崗山水電站不良地質條件帶來的安全風險，業主單位組織成立了由業主、設計、監理及施工單位組成巖脈追蹤開挖工作組，對開挖過程進行精細化設計、精細化施工。巖脈每一開挖循環由監理單位組織“四方”現場查看確定下一循環施工參數。為了保證洞室安全，對巖脈置換平洞及斜井采取了“短進尺、弱爆破、強支護、勤觀測”的開挖方式，施工過程中未出現塌方事故。

對于灌漿這類隱蔽工程，一是加強過程質量監管，確保施工過程監理到位，業主單位加強現場巡視，嚴控灌漿工程量及質量;二是對于發現的質量問題采取嚴厲的懲罰措施，增強施工管理人員責任心;三是每條平洞灌漿完成后，及時組織各方進行成果評審，分析灌漿施工中存在的不足，督促施工單位積極改進，保證了輝綠巖脈灌漿效果滿足設計要求。

4.3 過程動態設計施工，嚴控工程投資

在巖脈施工過程中，設計院按照“跟蹤開挖、動態設計”的思路，及時分析研究，調整開挖方案，對左岸β21H3平洞、右岸β8V1斜井進行了優化設計，取得了較好的經濟效益。同時在施工支洞布置方案上，巧妙的結合抗力體排水洞進行布置，節省了洞室開挖工程量;在灌漿排水平洞施工中，為避免下穿導流洞造成安全風險，經與設計溝通，取消了下穿導流洞段洞室施工，從而避免了安全風險，也節省了工程投資。

對于臨時支護項目，為了確保工程安全，控制投資，業主單位在每條洞室施工前先組織相關單位技術人員召開專題會，研究確定臨時支護的基本原則，開挖過程根據不同圍巖類別，通過技術核定單形式共同研究確定支護參數，再結合已施工部位實施效果，對支護參數進行不斷的優化，逐步摸索形成一套有效的臨時支護方案。

5 管理效果及評價

5.1 工程進度

由于各方面原因，工程進度較原計劃順延了半年，但對大壩關鍵線路工期沒有造成影響，工程總體進度滿足大壩蓄水發電需要。

5.2 工程投資

工程實施過程中通過跟蹤開挖、動態設計，巖脈置換工程量取得優化，工程總體投資控制在合同規定的范圍內。

5.3 工程安全

深部基礎巖脈置換過程中，通過強支護措施，巖脈開挖過程從未塌方，在一定程度上保證了工程進度，減少了工程投資，也創造了復雜的工程地質條件洞室開挖的奇跡。

5.4 工程質量

2013年6月通過竣工驗收，工程質量滿足合同要求。

6 結語

大崗山水電站大壩深部基礎處理工程歷時五年建設，積累了豐富的經驗，對復雜地質條件洞室工程業主方管理提供了較多可參考的經驗和教訓。

(1)對于類似工程，在招標過程中，應考慮必須的臨時支護工程量;施工過程中，應充分發揮設計核心作用，協調設計院應參與臨時支護方案的制訂，同時應加強設計溝通，積極開展設計優化。

(2)在施工單位的選擇上，要盡可能避免低價中標，應選擇有可靠資信和履約能力的合理低價方作為中標合作單位。

(3)對于監理單位，應配備合格的監理工程師;對于施工單位，應保證合同資源投入。施工過程中，應采取適當的激勵措施，調動參建各方積極性。