硬梁包水電站德威大堰引水工程施工技術

王 廣 巍

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

硬梁包水電站德威大堰引水工程施工技術

王 廣 巍

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

硬梁包水電站位于四川省瀘定縣境內，由首部樞紐、引水系統和廠區樞紐等建筑物組成，其主體工程尚未開工。德威大堰引水工程為電站前期配套工程，用以保證下游加郡鄉等鄉鎮居民飲用及灌溉用水。經對德威大堰隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進行工程量、投資等比較后，最終決定采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞洞挖方案，并對隧洞出口段樁號0+364-0+372底板細砂層進行了混凝土置換處理。介紹了所采用的施工技術。

硬梁包水電站；德威大堰引水工程；覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞；細砂層

1 工程概述

德威大堰引水工程在硬梁包水電站首部樞紐工程范圍內沿右岸布置，全長842 m，縱坡約為1.1‰，進水口樁號0+000，底板高程1 232 m，沿岸坡坡腳布置，穿過右岸壩肩后，在下游與原大堰渠道連接。其中0+000-0+399為隧洞段，斷面尺寸為2.6 m(寬)×2.5 m(高)，呈城門洞形；0+399-0+842為明渠涵管段，斷面尺寸為2.8 m(寬)×2.7 m(高)。

其中0+000-0+360.8段為基巖成洞，圍巖為弱風化花崗巖，主要呈塊裂結構，根據《水力發電工程地質勘察規范》(GB50287-2006)中的圍巖工程地質分類標準，確定其以Ⅳ類圍巖為主。

0+360.8-0+399為覆蓋層成洞，圍巖上部為灰黃色塊碎石土層，下部為灰色細砂層。灰黃色塊碎石土層主要分布于0+372-0+399洞段及0+360.8-0+372洞段上部。灰色細砂層較純凈，不染手，局部偶見小礫石，多呈次圓狀，結構稍密，分布于0+360.8-0+372洞段下部、隧洞頂板高程1 232.8 m以下。

0+399-0+842段為明渠涵管段，地基為灰黃色塊碎石土層、灰色漂卵石層。

2 該引水工程存在的主要工程地質問題

德威大堰引水工程0+360.8-0+399覆蓋層洞段地質條件較為復雜，且施工過程中不能對高程約1 260 m新建的輸水管道造成破壞。施工中存在的主要工程地質問題如下。

(1)0+360.8-0+399為隧洞出口覆蓋層洞段，出口邊坡坡度約30°，其下部堆積高約20 m的灰黃色塊碎石土層。原設計方案為對出口段進行明挖，將出口邊坡覆蓋層全部挖除，不僅施工難度較大，開挖工程量大，而且還可能影響坡體上部高程約1 260 m的當地新建輸水管道。經對隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進行工程量、投資比較后，最終決定采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞洞挖方案。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細砂層，較純凈，不染手，局部偶見小礫石，多呈次圓狀，結構稍密。該砂層位于壩后且在地下水位線以上，不存在砂層液化可能，主要表現為承載力較低。為了確保大堰引水工程運行永久安全，對該洞段底板細砂層進行了混凝土置換處理。

為了查清底板細砂層分布范圍，在該段隧洞內設計底板高程1 231.3 m沿洞軸線開挖了2個探坑，編號依次為1#探坑、2#探坑，對應樁號依次為0+368.4、0+371.4。1#探坑深1.5 m，2#探坑深1.2 m。灰色細砂層力學性質較差，物理力學參數建議值見表1。大堰引水工程0+360-0+399段隧洞軸線地質剖面見圖1。

3 所采取的施工處理措施

(1)0+360.8-0+399段為隧洞出口段，采用覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞洞挖方案，并對隧洞出口邊坡進行了掛網、噴混凝土支護。具體施工方案為(德威大堰引水工程隧洞出口邊坡見圖2)：

表1 細砂層物理力學指標建議值表

圖1 大堰引水工程0+360-0+399段隧洞軸線地質剖面圖

①出口邊坡高約15 m，走向NE35°～40°，坡度約45°，頂部設置一條2 m寬的馬道以及防護欄、被動防護網；坡面采取掛網φ6.5，間排距為0.3 m×0.3 m，噴C20混凝土，設置φ50排水孔，對出口內外側邊坡坡面也采取了相同的支護措施。

②“覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞洞挖”方案中，鉆具跟管采用無縫鋼管，規格為φ108～φ127，鋼管壁厚4.5～6.5 mm，表部預設固結灌漿孔，鉆孔間距為30 cm，鉆孔深度按進入基巖1.5 m控制。

③固結灌漿壓力為0.1～1. MPa，每m吸漿量為150～200 kg，固結灌漿首選水泥漿，必要時加入粘土或膨潤土。

④隧洞支護采用格柵拱架，拱架間距約50 cm，底部用型鋼進行橫向支撐，隧洞混凝土襯砌厚度為50 cm。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細砂層，對該洞段底板細砂層進行了混凝土置換處理。具體施工措施為：分別在樁號0+364.4、0+366.6、0+367.8、0+369.7、0+371.4處開挖換填坑，長約2 m，寬約0.5 m，深約1～1.2 m；換填坑間隔開挖，用C25混凝土進行回填置換處理。德威大堰引水工程隧洞出口段底板0+369.7處換填坑情況見圖3。

4 結 語

圖2 德威大堰引水工程隧洞出口邊坡圖

圖3 德威大堰引水工程隧洞出口段底板0+369.7處換填坑圖

(1)經對德威大堰引水工程隧洞出口段明挖、洞挖施工方案進行工程量、投資比較，最終決定采用“覆蓋層跟管鉆孔管棚進洞洞挖”方案，保證了施工安全，加快了施工進度，節約了工程投資。

(2)隧洞0+364-0+372段底板為灰色細砂層，該砂層承載力較低，據此決定對細砂層進行了C25混凝土置換處理。經上述處理后，底板承載力滿足設計要求。

[1] 黃潤秋.中國西南巖石高邊坡的主要特征及演化[J].地球科學進展，2005，20(3)：292-297.

[2] 張倬元,王士天,王蘭生.工程地質分析原理[M].北京，地質出版社，1990.

[3] GB50287-2006，水力發電工程地質勘察規范[S].

王廣巍(1971- )，男，內蒙古赤峰人，高級工程師，學士，從事水利水電工程地質勘察工作.

(責任編輯：李燕輝)

2017- 03- 10

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1001- 2184(2017)增2- 0075- 02