苗尾水電站導(dǎo)流隧洞施工布置及施工方法

王鳳軍 任金明

（中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院，浙江杭州 310014）

1 概 述

苗尾水電站位于云南省大理州云龍縣舊州鎮(zhèn)境內(nèi)的瀾滄江河段上。樞紐建筑物主要由礫質(zhì)土心墻堆石壩、溢洪道、沖沙兼放空洞、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房等組成，裝機容量1400MW。

大壩、廠房施工導(dǎo)流采用斷流圍堰、隧洞導(dǎo)流方式。其中導(dǎo)流隧洞共兩條，布置于壩址左岸。

1#導(dǎo)流隧洞全長1174.50m，縱坡0.173%。2#導(dǎo)流隧洞全長1069.82m，縱坡0.190%。

兩條導(dǎo)流隧洞均采用城門洞型斷面，全斷面混凝土襯砌，凈斷面尺寸13.0m×15.0m（寬×高），頂拱角度120°。

1#、2#導(dǎo)流隧洞進出口同高程布置，進口高程1302.00m，出口高程1300.00m。

2 施工導(dǎo)流布置

根據(jù)施工總進度安排，2011年11月上旬截流，利用2#導(dǎo)流隧洞過流；2012年3月31日1#導(dǎo)流隧洞具備過流條件，汛期利用 1#、2#導(dǎo)流隧洞過流。據(jù)此，導(dǎo)流洞施工導(dǎo)流程序及標準如下。

一期導(dǎo)流：2009年9月1日～2011年11月30日為一期導(dǎo)流階段。本階段由 1#、2#導(dǎo)流隧洞進出口圍堰擋水，河床泄流。導(dǎo)流設(shè)計標準為全年10年一遇洪水，流量為6130m3/s。

二期導(dǎo)流：2011年12月1日～2012年3月31日為二期導(dǎo)流階段。本階段由1#導(dǎo)流隧洞進、出口圍堰及大壩上游圍堰擋水，2#導(dǎo)流隧洞過流。導(dǎo)流設(shè)計標準為枯期12月～次年3月10年一遇洪水，流量為861m3/s。

3 導(dǎo)流建筑物布置

3.1 1#、2#導(dǎo)流隧洞進出口一期圍堰

（1）進口一期圍堰。

1#、2#導(dǎo)流隧洞進口一期圍堰主要利用左岸底線公路作為預(yù)留巖埂，堰面高程1318.00m，采用帷幕灌漿防滲。

（2）出口一期圍堰。

為了不占壓導(dǎo)流隧洞出口結(jié)構(gòu)，并保證2#導(dǎo)流隧洞過流后對 1#導(dǎo)流隧洞出口圍堰不產(chǎn)生較大影響，出口一期圍堰采用單洞單獨布置形式。其中1#導(dǎo)流隧洞出口圍堰采用混凝土重力式，堰基采用帷幕灌漿防滲，堰頂高程1312.50m。2#導(dǎo)流隧洞出口圍堰采用洞內(nèi)預(yù)留巖埂，堰體采用帷幕灌漿防滲，堰頂高程1312.50m。

圖1 進口一期圍堰

圖2 出口一期圍堰

3.2 1#導(dǎo)流隧洞進出口二期圍堰

（1）進口二期圍堰。

采用L形重力式混凝土圍堰，布置在1#導(dǎo)流隧洞進口底板齒墻外側(cè)，堰頂高程1318.00m。圍堰一側(cè)與1#、2#導(dǎo)流隧洞進口中隔墩相連，另一側(cè)與 1#導(dǎo)流隧洞進口上游側(cè)邊坡連接，采用帷幕灌漿防滲。

圖3 進口二期圍堰

（2）出口二期圍堰。

采用L形重力式混凝土圍堰，布置在1#導(dǎo)流隧洞出口底板齒墻外側(cè)，堰頂高程1311.00m。圍堰一側(cè)與 1#、2#導(dǎo)流隧洞出口隔墻貼坡混凝土相連，另一側(cè)與1#導(dǎo)流隧洞出口左導(dǎo)墻混凝土相連，采用帷幕灌漿防滲。

圖4 出口二期圍堰

4 施工通道布置

導(dǎo)流隧洞是控制本工程發(fā)電工期的關(guān)鍵線路項目，為避免進、出口施工與洞身施工的干擾，并盡量縮短工期，在導(dǎo)流隧洞進口上游、出口下游各布置 1條施工支洞。其中 1#施工支洞主洞長320.25m，上岔洞長 128.09m。2#施工支洞主洞長319.64m，上岔洞長105.25m。2條施工支洞均為城門洞型斷面，凈斷面尺寸為7.0m×6.5m（寬×高）。另在導(dǎo)流隧洞中部布置聯(lián)通洞，為城門洞型斷面，凈斷面尺寸為7.0m×6.5m（寬×高），見圖5。

導(dǎo)流隧洞開挖出渣路線為：開挖工作面→1#施工支洞（或2#施工支洞）→左岸低線道路→上游臨時交通橋→右岸沿江道路→苗尾寨棄渣場。

導(dǎo)流隧洞洞身段混凝土運輸路線為：廠房工程混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)→下游永久交通橋→左岸低線道路→2#施工支洞→混凝土澆筑工作面。

圖5 苗尾水電站導(dǎo)流洞及施工通道布置圖

5 進出口施工

5.1 施工程序

導(dǎo)流隧洞進出口開挖分兩期進行，一期進行1320.00m（出口為1318.00m）高程以上部分的開挖，利用左岸低線道路及其分岔的道路進行；二期進行1320.00m（出口為1318.00m）高程以下部分開挖，利用左岸低線道路分岔的下基坑臨時道路進行。

進水塔混凝土在進口明挖及洞身1#施工支洞上游段開挖完成后進行施工，先施工進水塔底板混凝土，再進行底板固結(jié)灌漿施工，然后自下而上逐層澆筑進水塔混凝土至 1335.50m高程后進行門槽安裝，門槽安裝后繼續(xù)澆筑混凝土至1344.00m高程。

進口引渠、導(dǎo)墻混凝土待進口明挖完成后同進水塔混凝土一起進行澆筑施工，按先底板后邊墻的順序澆筑；出口引渠、導(dǎo)墻混凝土待出口明挖完成后進行澆筑施工，按先底板后邊墻的順序澆筑。

5.2 施工方法

導(dǎo)流隧洞進出口采用自上而下分層開挖，分層高度6～10m，洞臉部位部分為直立邊坡，為有效控制邊坡的圍巖穩(wěn)定，減小爆破對進出口圍巖的擾動，分層高度控制在4.0m以下。

覆蓋層采用反鏟開挖，推土機集料；石方開挖采用潛孔鉆輔以手風(fēng)鉆鉆孔爆破，推土機集料，2m3挖掘機配20t自卸汽車出渣，渣料運至苗尾寨棄渣場。為保證開挖邊坡穩(wěn)定和施工期安全，支護緊跟開挖進行，錨噴支護滯后開挖面不大于 10m，錨索支護滯后開挖面不大于30m。

導(dǎo)流隧洞進出口混凝土由廠房工程混凝土系統(tǒng)供料，采用 6m3混凝土攪拌車運至吊運點，進口采用塔機配1m3或3m3吊罐入倉澆筑，出口采用溜槽或泵送入倉。

6 洞身段施工

6.1 施工程序

導(dǎo)流隧洞斷面尺寸大、地質(zhì)條件差，為確保安全，參考類似工程，洞身段擬分三層進行開挖支護。

上層控制高度 8.0～9.0m，開挖斷面面積約102～140m2。

中層控制高度7.15～10.15m，開挖斷面面積約105～200m2。

下層為保護層開挖，控制高度2.0m，開挖斷面面積約30～42m2。洞身襯砌混凝土分為底板和邊頂拱兩次澆筑成型，按先底板后邊頂拱的順序進行混凝土澆筑施工。

6.2 施工方法

上層開挖Ⅴ類圍巖采用預(yù)留核心土法，采用手風(fēng)鉆或風(fēng)鎬分部開挖分部支護，先開挖周邊進行鋼支撐等支護，再開挖中部核心土。Ⅳ類圍巖采用分區(qū)開挖法，分左、右兩區(qū)分別開挖支護，三臂鑿巖臺車鉆孔配手風(fēng)鉆鉆孔。Ⅲ類圍巖采用全斷面開挖法，三臂鑿巖臺車鉆孔配手風(fēng)鉆鉆孔。上層開挖采用3～4m3側(cè)卸裝載機配20t自卸車出渣。

中層開挖采用梯段爆破，兩側(cè)預(yù)留保護層，圍巖梯段采用液壓鉆鉆孔，保護層采用潛孔鉆鉆孔，出渣采用1～2m3反鏟配20t自卸車。下層開挖采取水平光爆，手風(fēng)鉆鉆孔，出渣采用3～4m3側(cè)卸裝載機配20t自卸車。

導(dǎo)流隧洞洞身段混凝土由廠房工程混凝土系統(tǒng)供料，采用 6m3混凝土攪拌車運至澆筑點。邊頂拱漸變段混凝土采用鋼管腳手架配定型鋼拱架澆筑，洞身典型斷面采用邊頂鋼模臺車澆筑。底板混凝土根據(jù)施工通道要求，分為全輻或半輻澆筑。