洪屏電站反坡向隧洞超標(biāo)地下水的排除及費用核定

劉 東，蹇 云，劉旭偉

(1.中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，成都，610225;

2.江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西 靖安，330600)

1 工程概況

江西洪屏抽水蓄能電站位于江西省靖安縣境內(nèi)，進(jìn)廠交通洞位于下庫進(jìn)出水口的左側(cè)，洞口距下庫進(jìn)出水口的距離約1050m(間隔一處大沖溝)，洞口底板高程186.15m，開挖洞徑8.0m×8.25m(寬×高)～9.6m×9.75m(寬×高)，主洞長1610.05m，軸線方向由N13.0oE轉(zhuǎn)為S47.5oE進(jìn)入廠房，主洞兩側(cè)共有6個永久支洞口;交通洞為下坡洞(反坡向)開挖，最大坡度7%，平均縱坡為4.87%。

該電站進(jìn)廠交通洞為反坡向隧洞，施工中遇到洞內(nèi)地下水最大水量372.9m3/h，為合同條款描述洞內(nèi)最大水量108m3/h的3.45倍。洞內(nèi)地下水猛增不僅嚴(yán)重影響到工程正常施工，還嚴(yán)重影響隧洞圍巖的穩(wěn)定。通過研究制定了強力排水方案，采取有效措施克服了反坡向隧洞施工地下水排除與管理難題。

2 施工期超標(biāo)地下水的排除

2.1 水文地質(zhì)條件

招標(biāo)技術(shù)文件所描述的下庫進(jìn)出水口一側(cè)PDX4探洞深約1120m，水文地質(zhì)條件差，地下水豐富，水位高，巖體富水性好，透水性強，“經(jīng)PDX4洞口觀測，總流量為1600～1800L/min”，即96m3/h～108m3/h。

洞身段巖性單一，為震旦系下統(tǒng)硐門組變質(zhì)含礫中粗砂巖(Z1d1－1)，洞內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，大小斷層19條。其中，有13條斷層較寬，開挖后設(shè)計確認(rèn)Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段達(dá)377m，特別是F11、F54、F55三條大斷層匯集在樁號213m～294m之間，形成寬達(dá)81m的斷層帶和影響帶。該處圍巖不穩(wěn)定，洞內(nèi)巖壁出現(xiàn)大量滲水和涌水。參建幾方在該大斷層開挖通過后對水量進(jìn)行現(xiàn)場實測，經(jīng)5天實測測得洞內(nèi)平均水量達(dá)202m3/h。由于斷層帶、擠壓破碎帶的導(dǎo)水性良好，洞室開挖時，截斷了地下水通道，地下水沿斷層、破碎帶產(chǎn)生集中滲漏或涌水，水量隨著洞挖掘進(jìn)逐漸增大;樁號0+900m至隧洞開挖結(jié)束期間經(jīng)三次實測，測得洞內(nèi)水量分別為365.80m3/h及372.90m3/h和356.67m3/h。

2.2 超標(biāo)地下水排除措施

發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)地下水逐漸超標(biāo)突出后，發(fā)包人、設(shè)計、監(jiān)理、承包人都非常重視，多次到現(xiàn)場勘查并召開專題會議，結(jié)合已開挖洞段的涌水情況，對整條交通洞的地下水進(jìn)行重新分析，研究確定主攻型對策、方案，采取強有力措施排除地下水。

2.2.1 根據(jù)洞內(nèi)水情及各支洞施工中產(chǎn)生大量泥砂對水泵的要求，實施“分段截流，分級抽排”方案組織排水，將洞內(nèi)滲水通過水泵“多次接力，逐級抽排”抽到洞外污水沉淀池內(nèi)。

按開挖段水量大小設(shè)置固定集水坑和移動式排水。開挖0+000～0+500m樁段時，設(shè)置的移動集水坑位置隨開挖進(jìn)尺進(jìn)行換位;樁號0+500m往后設(shè)置固定集水坑，固定集水坑位置為樁號0+500m、0+920m、1+110m，分別為1#集水坑、2#集水坑、3#集水坑;樁號1+110m后使用移動集水坑，形成掌子面的滲水用潛水泵抽至3#集水坑，再抽至2#集水坑，再至1#集水坑，最后抽至洞外沉淀池內(nèi)，沉淀凈化后排入河內(nèi)。

2.2.2 分析各級集水坑排水量，按水量大小及排水揚程選用水泵型號及配置臺數(shù)，排水中含大量泥砂需選擇耐磨型水泵，經(jīng)分析、對比后主要選擇7S100－65－250型單級雙吸離心泵，但與水泵廠家協(xié)商將泵殼耐磨層加厚，以延長使用期。該類水泵用于此環(huán)境排水需用潛水泵引水，每級集水坑的主排水泵總額定流量需大于該級集水坑每小時應(yīng)排水量的1.1～1.3倍。各固定集水坑的水泵配置情況見表1。

表1 進(jìn)廠交通洞固定集水坑及水泵配置情況

2.2.3 在交通洞進(jìn)洞方向左側(cè)有效布置排水鋼管，根據(jù)實測情況和表1配置水泵。結(jié)合實際滲水量并考慮常有涌水，按D(管道直徑)=的公式，計算出管道直徑≥245mm;考慮原配有φ200mm的鋼管，增添1條φ150mm的鋼管。其排水系統(tǒng)布置見圖1。

圖1 進(jìn)廠交通洞排水系統(tǒng)布置

2.2.4 排水電源配置情況。隨著洞室開挖掘進(jìn)，水泵不斷增加，原有洞口已布置的630kVA變壓器，洞內(nèi)布置的185mm2鋁芯線作為照明和排水專用電源線路已不能滿足排水需要。當(dāng)開挖工作面到樁號0+950m后，從洞口的630kVA變壓器處引3×35高壓鋁芯電纜進(jìn)洞，并在洞內(nèi)樁號0+850m附近架設(shè)500kVA變壓器、功率因數(shù)補償器各1臺;針對突發(fā)涌水排除用電電壓易波動的情況，增添SBW－320kVA補償式穩(wěn)壓器1臺;為防止停電對洞內(nèi)排水造成影響，在洞口備用1臺250kW柴油發(fā)電機，保證洞內(nèi)排水設(shè)施正常運行。

2.2.5 洞室施工中的所排水含泥沙量大、滲水易突變，造成水泵損壞頻繁，故在各級泵坑安排專人24h輪班調(diào)節(jié)水泵排水。每天安排人員及時清理集水坑內(nèi)淤積泥沙，檢查維護(hù)排水管路和電源線路，配備足夠的備用水泵，以保證排水連續(xù)。

2.3 超標(biāo)地下水排除效果

對洞內(nèi)超標(biāo)地下水實施以上排除措施后，大大減小了地下滲水及突涌水對隧洞施工的影響，扭轉(zhuǎn)了工期阻滯的局面，達(dá)到了預(yù)期效果。

3 超標(biāo)地下水排除費用核定

3.1 超標(biāo)準(zhǔn)排水為變更事項的界定

洪屏抽水蓄能電站進(jìn)廠交通洞開挖至匯集F11、F54、F55三條大斷層的0+250m樁段時，洞內(nèi)巖壁出現(xiàn)大量滲水和涌水，實測洞內(nèi)水量已達(dá)202m3/h，且水量隨著洞挖掘進(jìn)逐漸增大，已大大超過招標(biāo)文件所描述的洞內(nèi)水量96m3/h～108m3/h。為加快進(jìn)廠交通洞施工進(jìn)度，為主體標(biāo)段進(jìn)場及后期排水創(chuàng)造有利條件，發(fā)包人組織各參建單位召開交通洞超標(biāo)地下水排除專題會議。承包人按照專題會議要求及審批的《交通洞成倍超標(biāo)地下水排除專項方案》實施排水，比合同標(biāo)準(zhǔn)水量的排除增添了大量排水設(shè)備和專業(yè)人員投入，依據(jù)施工合同“38.1變更的范圍和內(nèi)容”中“d.改變合同中任何一項工作的標(biāo)準(zhǔn)或性質(zhì)”和“38.6變更影響本項目和其它項目的單價或合價”的規(guī)定可知，本變更項目成立。

3.2 工程量的確定

排除超標(biāo)地下水所需用的設(shè)備臺時數(shù)量由現(xiàn)場監(jiān)理工程師旁站，發(fā)包人不定期檢查，所發(fā)生工程量由監(jiān)理、發(fā)包人、承包人共同簽證確認(rèn)。簽證工程量中包含的原合同標(biāo)準(zhǔn)水量的排除工程量，在費用計算時予以扣除。

施工過程中突發(fā)涌水排水時，掌子面附近無法施工，停工期間現(xiàn)場施工人員、設(shè)備窩工的時間，監(jiān)理工程師按照一天不足八小時以實際為準(zhǔn)，超過八小時以八小時為準(zhǔn)記錄，最終由監(jiān)理、發(fā)包人、承包人共同簽證確認(rèn)。

3.3 組價原則

基礎(chǔ)價格、費率等按合同中變更處理原則規(guī)定的基礎(chǔ)價格、費率等計算。

合同3.10.2.2條“若地下排水量超出預(yù)定的數(shù)量和范圍，……承包人應(yīng)有責(zé)任增裝排水設(shè)備，并向監(jiān)理人申報，由此增加的費用，仍由承包人承擔(dān)”，核定費用時扣除排水設(shè)備增裝費，只計算超出合同標(biāo)準(zhǔn)的排水運行及維護(hù)費用。水泵臺時單價按《水利工程施工機械臺時費定額》(2002年版)計算，扣除折舊費及安拆費后計取其他直接費、間接費和稅金，管道維護(hù)人工費按中級工計并計取間接費和稅金。

3.4 費用計算

3.4.1 合同清單項目1.1.12“施工期排水”已包括承包人應(yīng)承擔(dān)的合同標(biāo)準(zhǔn)水量的排水費用，核定變更費用只計取超出合同范圍的排水費用——超標(biāo)準(zhǔn)排水費用。超標(biāo)準(zhǔn)排水費用按施工中每次更換或調(diào)節(jié)集水坑后的排水時段分別計算，每時段的平均滲水量按該時段實測水量的算術(shù)平均值計取。具體計算如下:

3.4.2 突發(fā)涌水致使窩工為非承包人原因造成，給予合理的窩工費用。窩工的人員采用合同清單內(nèi)的人員單價，窩工的機械采取《水利工程施工機械臺時費定額》(2002年版)計取一類費用中的折舊費。停工期間只簽證了現(xiàn)場施工人員和設(shè)備，窩工人員和機械均計取間接費和稅金。

3.5 超標(biāo)排水費用核定金額

按上述計算并經(jīng)審計單位審核后，洪屏抽水蓄能電站進(jìn)廠交通洞超標(biāo)排水費用總金額為3475933.89元(已扣除合同中應(yīng)排除水量的費用)。

4 結(jié)語

江西洪屏抽水蓄能電站反坡向進(jìn)廠交通洞施工，發(fā)生了排除突涌及超標(biāo)地下水情況及其費用核定問題。在隧洞工程施工中，無論洞內(nèi)地下水情況多繁復(fù)、水量多大和洞內(nèi)坡向形式對地下水排除如何不利，只要根據(jù)工程的具體情況研究制定切合實際的方案，同時按照工程施工合同條款實事求是地進(jìn)行費用核定，地下水終能有效排除，隧洞工程施工即能得以正常進(jìn)行。