淺析某水電站導(dǎo)流洞封堵

謝春蓮

（攸縣水利局　　株洲市　412300）

淺析某水電站導(dǎo)流洞封堵

謝春蓮

（攸縣水利局株洲市412300）

文章對某水電站導(dǎo)流洞的封堵設(shè)計、施工要求以及實(shí)施簡況進(jìn)行介紹。2014年汛期導(dǎo)流洞成功封堵，為工程初期蓄水提供了有力支撐。可為類似工程提供借鑒。

導(dǎo)流洞封堵堵頭

1 工程概況

某水電站正常蓄水位599.0m，總庫容3265萬m3，是一座以發(fā)電為主的Ⅲ等中型水利水電樞紐工程。

樞紐建筑物從右至左依次布置為：右岸副壩、泄洪閘壩段、電站廠房、安裝間和左岸副壩。泄洪閘、副壩、發(fā)電廠房及開關(guān)站等主要建筑物為3級建筑物，次要建筑物為4級。電站廠房布置2臺單機(jī)容量16MW和1臺單機(jī)容量8MW的貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)40MW；泄洪閘布置在河床偏右側(cè)，共5孔，孔寬13.0m，堰頂高程577.0m，閘頂高程602 m，1#～4#孔采用WES實(shí)用低堰，5#孔采用平底閘。

工程采用一次攔斷河床隧洞導(dǎo)流方案，導(dǎo)流隧洞位于河床左岸，進(jìn)口底板高程576.0m，出口底板高程575.0m，隧洞長295.87m，斷面型狀為城門洞型，凈斷面尺寸（寬×高）為6.5m×6.5m。

根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度安排，工程于2014年汛前進(jìn)行了導(dǎo)流隧洞封堵，2014年汛期由已建的5孔泄洪閘泄流。

2 堵頭設(shè)計概述

工程正常蓄水位599.0m，導(dǎo)流隧洞堵頭設(shè)計最高擋水水位采用壩頂高程602m，設(shè)計水頭26.55 m，堵頭設(shè)計按照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》SL279-2002中封堵體設(shè)計的相關(guān)要求進(jìn)行。

堵頭位置根據(jù)水工建筑物位置及大壩基礎(chǔ)防滲帷幕位置綜合考慮，施工時要求對導(dǎo)流隧洞堵頭段原噴護(hù)進(jìn)行拆除，并對底板及側(cè)墻進(jìn)行擴(kuò)挖，堵頭長度按等斷面封堵體長度計算公式計算：

L≥p/τA

式中L——封堵體長度（m）；

P——封堵體迎水面承受的總水壓（MN）；

τ——容許剪應(yīng)力，取（0.2～0.3）MPa；

A——封堵體剪切面周長（m）。

堵頭計算中容許剪應(yīng)力取了0.2、0.25、0.303個不同數(shù)值，對不同容許剪應(yīng)力下，考慮底部、側(cè)墻等局部失效的不同工況進(jìn)行計算。

考慮側(cè)墻及頂拱摩擦失效，僅靠堵頭自重與底部摩擦受力，應(yīng)是最不利的受力工況。在容許剪應(yīng)力取0.2，假設(shè)堵頭側(cè)墻摩擦失效，僅考慮底部剪切面周長，此工況下堵頭計算長度8.9m。根據(jù)封堵體計算長度，為保證封堵體蓄水后擋水安全，設(shè)計堵頭長度為12m，樁號：壩0-005.5m～0+006.5m。

為保證封堵體與圍巖的有效摩擦面，設(shè)計對堵頭部位巖石進(jìn)行擴(kuò)挖，詳見圖1。

圖1　堵頭平面圖（1-1剖視圖）

按照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》SL279-2002第9.1.1條強(qiáng)制性條文規(guī)定，隧洞混凝土與頂拱接觸面必須進(jìn)行回填灌漿，為保證堵頭混凝土與周邊圍巖的有效粘結(jié)，設(shè)計對堵頭進(jìn)行固結(jié)灌漿與回填灌漿施工，堵頭后部設(shè)置尺寸2.0m×2.5m的灌漿廊道方便施工，灌漿施工按《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》SL279-2002和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-2014的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

圖2為導(dǎo)流隧洞封堵設(shè)計方案的堵頭縱剖面圖。

圖2　堵頭縱剖面圖

3 堵頭施工簡況

導(dǎo)流隧洞封堵于2014年汛前進(jìn)行，堵頭施工期間，施工方上報了工程變更備忘單，備忘單中提出為方便施工，在堵頭施工時對設(shè)計方案做出以下修改：

（1）為加快堵頭施工進(jìn)度，經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算，取消了原設(shè)計的堵頭段擴(kuò)挖及灌漿廊道配筋，將堵頭長度修改為15m，樁號0-007.0m～0+ 008.0m；

（2）為方便灌漿機(jī)械施工，將灌漿廊道尺寸改為2.5m×2.5m，灌漿廊道在堵頭回填灌漿與固結(jié)灌漿施工檢測完成后采用混凝土回填。

為方便施工，最終堵頭施工時采取了施工方提出的修改意見。

4 結(jié)語

本工程堵頭施工前各參建方都做了充分的準(zhǔn)備，從導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰修筑，到封堵方案的設(shè)計及討論等，在各方的共同努力下2014年汛期導(dǎo)流洞成功封堵，為工程的初期蓄水提供了有力支撐，同時也為其它類似工程應(yīng)用提供了借鑒。

謝春蓮（1972-），女，大學(xué)專科，工程師，從事水利水電工程管理工作。

（2016-07-10）