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(duì)某水電站導(dǎo)流洞的封堵設(shè)計(jì)、施工要求以及實(shí)施簡(jiǎn)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?？蔀轭?lèi)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(kù)容3265萬(wàn)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(kāi)關(guān)站等主要建筑物為3級(jí)建筑物，次要建筑物為4級(jí)。電站廠房布置2臺(tái)單機(jī)容量16MW和1臺(tái)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(zhǎng)295.87m，斷面型狀為城門(mén)洞型，凈斷面尺寸（寬×高）為6.5m×6.5m。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)概述

工程正常蓄水位599.0m，導(dǎo)流隧洞堵頭設(shè)計(jì)最高擋水水位采用壩頂高程602m，設(shè)計(jì)水頭26.55 m，堵頭設(shè)計(jì)按照《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》SL279-2002中封堵體設(shè)計(jì)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(shí)要求對(duì)導(dǎo)流隧洞堵頭段原噴護(hù)進(jìn)行拆除，并對(duì)底板及側(cè)墻進(jìn)行擴(kuò)挖，堵頭長(zhǎng)度按等斷面封堵體長(zhǎng)度計(jì)算公式計(jì)算：

L≥p/τA

式中L——封堵體長(zhǎng)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(zhǎng)（m）。

堵頭計(jì)算中容許剪應(yīng)力取了0.2、0.25、0.303個(gè)不同數(shù)值，對(duì)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(jì)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(zhǎng)，此工況下堵頭計(jì)算長(zhǎng)度8.9m。根據(jù)封堵體計(jì)算長(zhǎng)度，為保證封堵體蓄水后擋水安全，設(shè)計(jì)堵頭長(zhǎng)度為12m，樁號(hào)：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(jì)對(duì)堵頭部位巖石進(jìn)行擴(kuò)挖，詳見(jiàn)圖1。

圖1　堵頭平面圖（1-1剖視圖）

按照《水工隧洞設(shè)計(jì)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(jì)對(duì)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(jì)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(jì)方案的堵頭縱剖面圖。

圖2　堵頭縱剖面圖

3 堵頭施工簡(jiǎn)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(bào)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(shí)對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)的堵頭段擴(kuò)挖及灌漿廊道配筋，將堵頭長(zhǎng)度修改為15m，樁號(hào)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(cè)完成后采用混凝土回填。

為方便施工，最終堵頭施工時(shí)采取了施工方提出的修改意見(jiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

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(jì)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(shí)也為其它類(lèi)似工程應(yīng)用提供了借鑒。

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

（2016-07-10）