某抽水蓄能電站施工支洞堵頭滲流情況分析

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急工程技術中心，浙江杭州，311122）

1 工程概況

某抽水蓄能電站為大（1）型工程，主要由上水庫、輸水系統、地下廠房、下水庫和開關站等部分組成。上、下庫進/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，土建主體工程進點，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。

經過近7年運行，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計，且對工程運行有一定的指導作用。

2 3號施工支洞堵頭監測布置

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設置厚度為50 cm的襯砌段并進行系統固結灌漿，襯砌段長32.68 m。

圖1 輸水系統平面布置布置圖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支滲壓計和3支測縫計。監測平面和剖面布置見圖2。

圖2 3號施工支洞堵頭監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 現場檢查

3號施工支洞空心段混凝土結構整體完好，未見明顯混凝土開裂、露筋等，未發現影響混凝土結構安全的缺陷。頂拱有多處滲水析鈣現象，由于該洞堵頭較長且為倒坡，在堵頭空心部位設置擋水墻，墻上設有量水堰，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心段。歷次巡查均未發現異常問題?，F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

4 滲透壓力

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，滲透壓力特征值統計見表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計表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從0.18增長到目前的0.56，說明經過多年運行，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，水頭折減越大，到距邊墻60.2 m之內已經折減為0。

（3）從過程線看，3號施0+601斷面和3號施0+584斷面滲壓計有較明顯的逐年增長趨勢。而根據上庫水位過程線，2014—2019年，上庫水位測值均相對較穩定，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水逐漸沿堵頭與巖體接觸部位發展引起。

5 滲流量

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

6 接觸縫變形

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。各測點均無明顯的趨勢性變化，同時與溫度相關性也不明顯。

7 結語

分析該堵頭監測情況和現場檢查情況可知：可通過埋設滲壓計直觀地監測堵頭封堵效果及其變化情況。3號堵頭實際運行性態正常。