杭州市第二水源千島湖配水工程施工圖審查與設(shè)計優(yōu)化

黃東軍，王東鋒，房敦敏

（中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

1 工程概況

杭州市第二水源千島湖配水工程從千島湖淳安縣境內(nèi)取水，通過輸水隧洞將水引至杭州市余杭區(qū)閑林水庫，為下游原水輸水工程提供優(yōu)質(zhì)千島湖水源，同時在輸水線路途中向建德市、桐廬縣及富陽區(qū)部分區(qū)域供水，供水規(guī)模為9.78 億m3/a，配水流量38.8 m3/s（330 萬m3/d），可滿足杭州主城區(qū)及輸水沿線縣市部分區(qū)域800 多萬居民生活用水需要。

本工程為Ⅰ等工程，主要建筑物包括千島湖進水口、輸水建筑物、分水口、閑林出口流量控制及調(diào)壓設(shè)施、閑林水庫取水口等建筑物，采用全重力流輸水方案，輸水線路全長113.22 km。

千島湖—閑林水庫輸水隧洞混凝土襯砌段為襯后直徑6.7 m、底寬3.5 m 的平底馬蹄形斷面；在淺埋隧洞段、跨分水江穿江隧洞段、跨淥渚江倒虹吸管和下穿小溪流等部位采用鋼管襯砌，鋼管直徑均為5.0 m，全線鋼管段合計長度約10.00 km。輸水線路沿線在高嶺塢、林山及羊巖塢設(shè)3 座事故檢修閘；在分水江上下游、淥渚江以及獅子山埋管上游各設(shè)置1 座事故檢修閥，共布置5 座事故檢修閥，以便于隧洞及倒虹吸管分段排水檢修。輸水線路沿線布置32個施工支洞，總長18.83 km。閑林水庫上游側(cè)設(shè)置閑林控制閘，控制上游來水進入閑林水庫。在閑林水庫內(nèi)布置配水井，分別向下游九溪線、城北線、江南線配置原水，配水井需要時可與閑林水庫相互交換水體。

杭州市第二水源千島湖配水工程是浙江省水利史上一次性建成投資最多、輸水距離最長、供水流量最大的供水工程。工程方案經(jīng)過多年論證，線路總體布置合理；輸水管道全線暗埋，符合環(huán)保、安全的設(shè)計理念，且檢修方案完備。閑林水庫配水井利用閑林水庫施工期采石場形成的凹坑，修建成容量達20 萬m3的“超級碗”，調(diào)節(jié)并分配水量，功能性和藝術(shù)性達到完美統(tǒng)一。工程于2014 年12月24 日開工建設(shè)，2019 年9 月29 日投入試運行。

2 施工圖審查與設(shè)計優(yōu)化的依據(jù)

2014 年6 月，浙江省水利頒布浙水建〔2014〕29 號《浙江省水利建設(shè)工程施工圖設(shè)計文件審查備案管理辦法》，建立施工圖審查備案制度；2016 年9 月頒布浙水建〔2016〕26 號《浙江省水利工程施工圖審查導(dǎo)則》。按上述文件規(guī)定，水利工程施工圖需第三方審查的圖紙為：總體全面性圖紙；分部性圖紙；建筑物結(jié)構(gòu)布置和主要部位配筋圖紙；有關(guān)重要結(jié)構(gòu)的局部性圖紙。

2014 年12 月，中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司中標(biāo)《杭州市第二水源千島湖配水工程施工圖審查及跨分水江、淥渚江區(qū)段優(yōu)化設(shè)計施工總承包標(biāo)段》，合同規(guī)定工作內(nèi)容之一為：提出杭州市第二水源千島湖配水工程施工圖審查及輸水隧道樁號50+850～63+480 m、樁號69+100～76+400 m 段的優(yōu)化設(shè)計建議方案。

依據(jù)合同，組織由水工、施工、金結(jié)、電氣、監(jiān)測、交通、建筑、給排水、暖通等專家組成的施工圖審查團隊，2015—2019 年審查該工程各專業(yè)圖紙2 515 張，發(fā)出施工圖審查意見169 份。審查意見大致分為3 個類別：施工圖是否符合規(guī)程規(guī)范（特別是強制性條款）及政府審批的初步設(shè)計審查意見；對施工圖提出設(shè)計優(yōu)化意見；對施工圖差錯提出修改意見。

審查過程中，與設(shè)計單位充分討論、溝通，盡量達成一致意見。分歧較大時請業(yè)主單位總工程師協(xié)調(diào)，極少數(shù)重要的問題邀請外部專家召開專題咨詢會，統(tǒng)一意見。最終，所有問題審查單位均與設(shè)計單位達成一致，審查意見的落實和優(yōu)化方案的實施均反映在施工藍圖中。按《浙江省水利工程施工圖審查導(dǎo)則》規(guī)定，需審查的圖紙均由圖審單位在底圖蓋上施工圖審查合格章，再曬藍圖送發(fā)施工監(jiān)理和施工單位。

2017 年2 月，浙江省水利廳以浙水法〔2017〕2 號廢止《浙江省水利工程建設(shè)施工圖設(shè)計文件審查備案管理辦法》，不再強制要求對浙江省行政區(qū)域內(nèi)各類水利工程的施工圖進行審查和備案。但本項目仍按合同規(guī)定，履行完成剩余的施工圖審查工作。

3 施工圖審查與設(shè)計優(yōu)化案例

3.1 千島湖進水口結(jié)構(gòu)設(shè)計

千島湖進水口分為2 孔，設(shè)中墩。原設(shè)計分層進水塔中墩與后坡結(jié)構(gòu)上分離，中間為流道。經(jīng)圖審單位復(fù)核，在3 道分層進水口閘門下閘擋水、門后下游側(cè)流道放空的檢修工況下，進水塔中墩結(jié)構(gòu)應(yīng)力不滿足要求。此外，進水口處覆蓋層厚度約20 m，進水口兩側(cè)和后坡?lián)跬翂^高，不易滿足穩(wěn)定和應(yīng)力要求。建議進水塔中墩與后坡100.50～116.00 m 高程增設(shè)支撐墻；考慮千島湖取水低水位為98.00 m，建議進水口上游側(cè)擋土墻在97.00 m 高程以下增設(shè)2 排支撐梁，被設(shè)計單位采納，在不影響千島湖湖面觀賞景觀的前提下，可改善進水塔和擋土墻的受力條件（見圖1）。

圖1 進水口閘門塔增設(shè)支撐墻和支撐梁圖 單位：cm

3.2 輸水隧洞

3.2.1 混凝土襯砌段基本斷面

本工程引水隧洞全長113.22 km，其中混凝土襯砌段長約103.20 km。工程可行性研究階段，設(shè)計推薦混凝土襯砌段基本斷面為圓形斷面，襯后直徑6.7 m。引水隧洞混凝土襯砌段內(nèi)水壓力水頭為40～90 m，屬于中—低壓隧洞，按限裂原則設(shè)計，對隧洞斷面形狀要求不高；圓形斷面施工較困難，運行期放空檢修時洞內(nèi)交通不便。圖審負責(zé)人作為本工程前期論證各階段咨詢會或?qū)彶闀＜?，多次呼吁輸水隧洞混凝土襯砌段調(diào)整為城門洞形或平底馬蹄形斷面隧洞。初步設(shè)計階段，設(shè)計單位將圓形基本斷面底部調(diào)整為2.6 m 寬的路面，便于運行期檢修交通；施工圖階段，設(shè)計單位又進一步將基本斷面調(diào)整為底寬3.5 m 的平底馬蹄形（見圖2）。以ⅠⅠⅠ類圍巖為例，底板開挖寬度4.8 m，實際施工過程中仍不能滿足雙向行車要求；隧洞襯砌過程中，混凝土罐車也不能穿越邊頂拱混凝土襯砌臺車。本工程施工實踐表明，隧洞開挖、襯砌是制約工程進度的主要因素。如果施工圖設(shè)計時底寬能進一步加寬（按等斷面面積原則同步減小隧洞直徑），滿足開挖期雙向行車要求、襯砌期混凝土罐車穿越襯砌臺車條件，可加快開挖出渣速度，創(chuàng)造單工作面多臺車混凝土襯砌條件，縮短工期。

3.2.2 IV類圍巖超前支護

圖2 初步設(shè)計、施工圖階段輸水隧洞斷面圖 單位：cm

設(shè)計單位送審的施工圖圖紙，Ⅳ類圍巖段支護參數(shù)為：系統(tǒng)20a 工字鋼，間距1.0 m；腰線以上φ25×7 普通中空注漿錨桿，腰線以下φ25 系統(tǒng)砂漿錨桿，長度L為4.5 m，相間2.5 m；掛網(wǎng)φ8@15 cm×15 cm，噴C25 混凝土，厚20 cm；頂拱范圍采用SD27N 自進式中空注漿錨桿超前支護，錨桿長4.8 m，間距0.4 m，排距3.0 m。如按送審的支護方案實施，所有的Ⅳ類圍巖段每個開挖循環(huán)都必須先施工23根SD27N 自進式中空注漿錨桿作為超前支護措施。本工程個別標(biāo)段Ⅳ類圍巖占比超過50%，要達到預(yù)定的工期目標(biāo)，每天至少要保證1～2 個開挖循環(huán)進度。Ⅳ類圍巖如全部進行超前支護，則難以達到工期進度目標(biāo)，必將拖延整個工程投運時間。

隧洞開挖經(jīng)驗表明，大部分Ⅳ類偏好圍巖開挖揭露后，能夠在一定的時間段內(nèi)保持穩(wěn)定，及時噴混凝土、施工錨桿、鋼拱架，能保證掌子面安全；如果每個循環(huán)都打超前錨桿，實際上超前錨桿砂漿強度未達標(biāo)時，又進入下個循環(huán)爆破，超前錨桿作用有限。當(dāng)然也有部分Ⅳ類偏差圍巖如果不進行超前錨桿支護，圍巖開挖揭露后掌子面會出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。經(jīng)圖審單位與設(shè)計單位反復(fù)溝通并征得業(yè)主同意，最終施工圖中，設(shè)計單位將Ⅳ類圍巖進一步細分為Ⅳ類偏好圍巖和Ⅳ類偏差圍巖。Ⅳ類偏差圍巖支護方案仍維持23 根SD27N 自進式中空注漿錨桿超前支護，Ⅳ類偏好圍巖原系統(tǒng)的錨桿超前支護調(diào)整為隨機布設(shè)。實際施工過程中，根據(jù)每個循環(huán)開挖揭露的圍巖情況，由設(shè)計、監(jiān)理、施工、業(yè)主4 方代表組成的圍巖類別鑒定小組現(xiàn)場決定，并以工作單的形式下達給施工隊實施。由此大量減少Ⅳ類偏好圍巖自進式中空注漿錨桿超前支護工作量，在保證掌子面安全的同時，加快工程進度。

3.2.3 跨分水江倒虹吸布置

輸水隧洞跨分水江段位于桐廬縣橫村鎮(zhèn)奚家坑村附近，河床寬度約220.0 m，河底平均高程（含覆蓋層）約-5.00 m。前期擬定管橋方案和穿江隧洞方案技術(shù)、經(jīng)濟、景觀比選，最終選用穿江隧洞（倒虹吸）的形式穿越分水江。管線與分水江基本垂直布置，沿線穿過分水江右岸塘包山、桐鄭公路、分水江、S208 省道，在左岸穿過尖山。穿江隧洞總長度為982.0 m（其中鋼襯段總長868.0 m），由江底水平段和兩側(cè)的斜坡段組成。江底水平段長308.0 m，底高程為-50.00 m；右岸斜坡段長227.5 m，縱坡為1:3.5；左岸其中斜坡段長320.0 m，坡比為1:8.0（見圖3）。開挖呈馬蹄形，開挖直徑7.3 m，鋼管內(nèi)徑5.0 m，鋼管采用16MnR鋼，鋼管壁厚24 mm，并設(shè)置加勁環(huán)。

穿江隧洞下游段（左岸）存在斷層，基巖完整性較差，根據(jù)前期勘探結(jié)果，穿江隧洞上覆巖體最小厚度約16.0 m，施工風(fēng)險較大，是整個工程的關(guān)鍵點之一。

圖3 初步設(shè)計階段分水江穿江隧洞布置圖 單位：cm

按初步設(shè)計階段布置方案，右岸斜坡段（圖3 左側(cè)）縱坡為1:3.5（28.6%），無論采用正井法或反井法開挖，掌子面支護、出渣、鋼管安裝均比較困難，不利于江底隧洞段施工期緊急逃生，運行期檢修放空穿江隧洞，開展巡視檢修也很困難。圖審單位建議右岸斜坡縱坡調(diào)整為1:7.0（14.3%），同時為減少鋼襯長度，右岸閥室底板高程從15.00 m 降低為4.00 m（見圖4），被設(shè)計單位采納。后續(xù)施工表明，斜坡縱坡調(diào)整為1:7.0 后，出渣車、混凝土罐車均能通行，降低鋼襯安裝和防腐施工難度，確保穿分水江隧洞按期建成。

3.2.4 官地上下穿302省道埋管段

官地上埋管段位于富陽市大塢垅水庫北側(cè)，長238.0 m，由南至北穿過官地上沿山渠和S302 省道，地面高程約42.00 m。輸水隧洞施工時，官地上埋管上方302 省道已拓寬為一級公路，沿公路埋設(shè)多根管線，包括杭州至桐廬高壓天然氣管道。原設(shè)計埋管段采用淺埋暗挖法施工，長76.0 m，鋼管底高程30.00 m，洞頂以上覆蓋層厚度為7.4 m，其中基巖厚度僅為2.6 m。采用37.0～45.0 m 長管棚超前支護，環(huán)向間距0.3 m；20 a 鋼拱架支撐，間距0.5 m；掛網(wǎng)噴C25 混凝土，厚≥20 cm（見圖5）。

由于302 省道交通繁忙，高壓天然氣管道距隧洞開挖頂部不到4.0 m，40.0 m 級長大管棚精度控制難度大，圖審意見認為該方案實施難度大，難以取得交通部門和天然氣業(yè)主單位的同意。圖審單位通盤研究官地上埋管上游、下游段輸水隧洞立面布置后，建議降低輸水鋼管高程，將淺埋暗挖段下沉調(diào)整為較深的埋管，隧洞可全部采用正常鉆爆法開挖，無需采用大管棚支護，被設(shè)計單位采納。最終施工圖中，將輸水鋼管中心線高程降低15.00 m，上覆巖體厚度超過17.0 m，施工過程順利。

圖4 施工圖階段分水江穿江隧洞布置圖

圖5 官地上淺埋暗挖段原設(shè)計布置圖

3.3 輸水隧洞鋼管襯砌

3.3.1 空間彎管問題

原設(shè)計官地上埋管斜坡轉(zhuǎn)彎段、分水江穿江隧洞鋼管左岸斜坡轉(zhuǎn)彎段、淥渚江淺埋鋼管左岸斜坡S 型轉(zhuǎn)彎段等鋼襯洞段，輸水隧洞平面上軸線圓弧轉(zhuǎn)彎的同時，立面上呈一定坡度，理論上系圓柱螺旋線，為典型的空間彎管。空間彎管鋼管制造、安裝難度均較大，管節(jié)端口面與隧洞軸線不正交、管節(jié)對接精度低、對接橫縫焊縫質(zhì)量保證率低。圖審單位建議調(diào)整斜坡轉(zhuǎn)彎段鋼管軸線布置，將鋼管中心線布置在同一個傾斜平面上，即鋼管軸線在斜平面上展開為平面圓弧，在水平面上投影為橢圓線段。目的將空間彎管調(diào)整為軸線在傾斜平面上的平面彎管，絕大部分管節(jié)可按平面彎管制作安裝。該建議被設(shè)計單位采納，采用電腦三維精確繪制沿鋼管軸線三維坐標(biāo)，用于隧洞開挖放樣及鋼管安裝控制，后續(xù)鋼管制造、安裝均比較順利。

3.3.2 鋼管段灌漿

初步設(shè)計報告中要求對所有的鋼管襯砌段進行固結(jié)灌漿、回填灌漿和接觸灌漿，具體為：固結(jié)灌漿孔距3.0 m，每排12 孔，孔深3.5 m；洞頂拱120°范圍內(nèi)進行回填灌漿；接觸灌漿孔距3.0 m，每排6 孔。

（1）固結(jié)灌漿。招標(biāo)圖紙中固結(jié)灌漿調(diào)整為只針對Ⅳ～Ⅴ類鋼管段進行固結(jié)灌漿，孔距約2.8 m（按基巖面每斷面分孔控制），排距2.5 m，每排8 孔，孔深4.0 m。鋼管段固結(jié)灌漿通?？刹扇? 種方式：隧洞開挖完成后對裸巖進行灌漿；鋼管安裝完畢，混凝土回填后，從鋼管內(nèi)部開孔灌漿。前者混凝土噴層阻漿效果差，固結(jié)灌漿效果也較差；后者需對鋼管大量開孔，對鋼管破壞大。

輸水隧洞鋼管襯砌段，除穿分水江段鋼管厚度為24 mm外，其它鋼管厚度為22 mm，并均布置有加勁環(huán)。經(jīng)復(fù)核，鋼管能獨立承擔(dān)輸水隧洞內(nèi)水、外水壓力，不需要由回填混凝土及圍巖分擔(dān)內(nèi)水壓力。考慮開挖期采用支護措施后，圍巖已穩(wěn)定，鋼管與圍巖之間回填混凝土厚1.0 m，足以承擔(dān)山巖壓力或土壓力。圖審單位認為采用固結(jié)灌漿加固鋼管段外圍巖土必要性不大，建議取消Ⅳ～Ⅴ類圍巖鋼管段固結(jié)灌漿，被設(shè)計單位采納。

（2）回填灌漿。鋼管安裝完成C20 混凝土回填后，布置回填灌漿充填頂部空腔是必要的。初步設(shè)計回填灌漿采用鋼管不開孔灌漿方式，即采用頂部預(yù)埋灌漿管。每個灌漿孔均需埋設(shè)送漿管、回漿管連接到灌漿工作面，送漿管、回漿管量大，容易混淆。輸水鋼管安裝、回填混凝土、回填灌漿工序需交錯進行，回填灌漿將占用直線工期，預(yù)埋灌漿管方式回填灌漿質(zhì)量也缺乏檢驗手段。借鑒我國水電站（含抽水蓄能電站）鋼管回填灌漿經(jīng)驗，圖審單位建議在輸水鋼管頂部開少量灌漿孔，每環(huán)布置2～3 個（間隔布置），并推薦開孔和封孔細部結(jié)構(gòu)，被設(shè)計單位采納。實際施工表明，少量開孔回填灌漿可在鋼管安裝、混凝土回填工序結(jié)束后再進行，回填灌漿工作面與輸水鋼管安裝、混凝土回填工作面互不干涉，不影響直線工期，同時節(jié)約大量送漿管、回漿管。

（3）接觸灌漿。初步設(shè)計報告中鋼管襯砌段均進行接觸灌漿，孔距3.0 m，每排6 孔。接觸灌漿須在鋼管安裝到位、混凝土回填完成后施工，同時也需在輸水鋼管上開孔。如系統(tǒng)布置接觸灌漿孔，由于預(yù)留開孔處與實際脫空處重合度很低，從預(yù)留開孔處進行接觸灌漿效果有限?？紤]本工程鋼管可以獨立承擔(dān)水壓力，局部小面積脫空不影響鋼管的安全性，水電站工程大型鋼管一般采用聲波檢測或敲擊檢查探測脫空部位，只針對脫空部位采用磁座電鉆開小孔進行接觸灌漿的方式。圖審意見建議取消接觸灌漿系統(tǒng)布孔，明確脫空范圍和脫空程度標(biāo)準(zhǔn)，即明確多大的脫空需要進行接觸灌漿。建議被設(shè)計單位采納，最終施工圖紙取消系統(tǒng)開孔接觸灌漿，僅對錘擊檢查脫空面積大于0.5 m2進行接觸灌漿，大幅度減少接觸灌漿開孔量，提高接觸灌漿的針對性。

3.3.3 江家弄淺埋鋼襯段設(shè)計優(yōu)化

黃昌嶺淺埋段鋼襯段末端與分水江穿江隧洞鋼襯段起點之間洞段長約2 240.0 m，江家弄淺埋鋼襯段位于其中部，長度347.0 m。山體巖性為燕山晚期第二階段石英閃長巖，地面高程79.00～110.00 m，隧洞底板高程9.00 m，上覆巖體大于70.0 m，滿足水工隧洞設(shè)計規(guī)范中挪威準(zhǔn)則要求的巖石覆蓋厚度?？睖y設(shè)計單位前期勘探布置3 個地質(zhì)鉆孔，初步表明江家弄段隧洞地質(zhì)條件較好，但考慮該段地形低于千島湖正常蓄水位（108.00 m），原設(shè)計仍按本工程淺埋段原則設(shè)計，輸水隧洞布置厚22 mm 鋼板襯砌。

本標(biāo)段EPC 總承包單位在江家弄段隧洞開挖前，補充14 個地質(zhì)鉆孔，對其中2 個孔共進行26 段壓水試驗，并布置5 條地震折射波法探測剖面，結(jié)果表明江家弄隧洞段地質(zhì)條件非常優(yōu)異。另據(jù)臨近江家弄鋼襯段上游已開挖洞段統(tǒng)計分析，Ⅱ類圍巖占96.2%，下游已開挖洞段統(tǒng)計分析，Ⅰ～Ⅱ類圍巖占100%。預(yù)測江家弄段隧洞絕大部分為Ⅰ～Ⅱ類圍巖，極少量Ⅲ類圍巖。

根據(jù)前期勘探、地質(zhì)測繪和本工程全線開挖揭露的地質(zhì)條件，判斷黃昌嶺淺埋段—分水江穿江隧洞2.20 km（含江家弄淺埋段）隧洞段是全線隧洞中地質(zhì)條件最好的洞段，下游段開挖已揭露出罕見的Ⅰ類圍巖段。隧洞工程中地質(zhì)條件如此優(yōu)越在浙江省內(nèi)極少遇到，在全國隧洞工程中也少見，如仍繼續(xù)采用鋼板襯砌，有悖于地下工程動態(tài)設(shè)計理論。因此，圖審單位編制設(shè)計優(yōu)化專題報告，提出如下建議：①取消江家弄淺埋段鋼板襯砌，調(diào)整為鋼筋混凝土襯砌；②江家弄段地形最低處巖石覆蓋厚度與隧洞承受水頭之比為0.71，取消鋼襯后，是全線混凝土襯砌段巖石覆蓋最薄的部位?？紤]工程投入運行后，停水檢修幾率很小，必須確保萬無一失，為此，適當(dāng)加強江家弄段混凝土襯砌、灌漿，具體如下：Ⅰ～Ⅱ類圍巖按Ⅲ類圍巖段標(biāo)準(zhǔn)進行鋼筋混凝土襯砌（Ⅰ～Ⅱ類圍巖襯砌厚度35 cm，Ⅲ類圍巖襯砌厚度50 cm）；對該段隧洞進行系統(tǒng)固結(jié)灌漿（原設(shè)計Ⅰ類、Ⅱ類圍巖無固結(jié)灌漿）。設(shè)計單位采納圖審單位提出的優(yōu)化方案，實際開挖揭露江家弄淺埋段全部為Ⅱ類圍巖。工程充水運行后，地表檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常，說明設(shè)計優(yōu)化是成功的。

3.4 運行期兼調(diào)壓井功能的施工支洞

3.4.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

輸水線路沿線布置32 個施工支洞，保留其中15 個施工支洞不封堵：金竹牌支洞和桐村支洞保留作為流量計檢修交通洞，分水江1#支洞和分水江2#支洞保留作為分水江右岸、左岸檢修蝶閥室交通洞；石毛畈支洞、樟村支洞等11 個支洞保留作為隧洞檢修交通洞，運行期亦可作為調(diào)壓井發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。其他17 個施工支洞在主洞與支洞交叉口支洞側(cè)封堵。

初步設(shè)計批復(fù)意見同意施工支洞度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇，輸水隧洞、調(diào)壓井等主體工程設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇設(shè)計、300 a 一遇校核。圖審單位審圖過程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計所有的施工支洞（含后期兼作調(diào)壓井的11 個支洞）洪水標(biāo)準(zhǔn)均為20 a 一遇。如發(fā)生超過20 a 一遇的大洪水，洪水將通過施工支洞進入輸水隧洞，導(dǎo)致輸水隧洞達不到永久建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)。圖審意見要求設(shè)計單位進一步復(fù)核運行期保留的施工支洞洞口處的洪水位，必要時調(diào)整洞口高程，或布置擋水閘等其他擋水設(shè)施，使之達到100 a 一遇設(shè)計、300 a 一遇校核永久建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計單位按審查意見執(zhí)行，消除運行期安全隱患。

3.4.2 兼調(diào)壓井功能的施工支洞二次襯砌

按原設(shè)計，所有施工支洞底板均澆筑40 cm 厚混凝土作為路面，Ⅰ～Ⅲ類圍巖采用噴錨支護，Ⅳ～Ⅴ類圍巖采用初期噴錨支護+二次混凝土襯砌，并進行回填灌漿和固結(jié)灌漿。圖審單位認為，兼作調(diào)壓室功能的施工支洞屬于永久主體建筑物，建筑物等級應(yīng)與輸水隧洞等同為1 級建筑物，原設(shè)計結(jié)構(gòu)措施偏弱，建議兼作調(diào)壓室功能的施工支洞全長采用二次混凝土襯砌，被設(shè)計單位采納。

3.5 穿分水江隧洞地下檢修蝶閥室襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化

穿分水江隧洞左岸、右岸采用檢修蝶閥控制的方式對穿江隧洞進行檢修。根據(jù)地形地質(zhì)條件，在分水江兩岸雄厚山體內(nèi)設(shè)置地下檢修蝶閥室，每座檢修閥室布置1 套D 5 000、PN1.6 MPa 電動操作的硬密封蝶閥。左右岸地下閥室結(jié)構(gòu)布置基本一致，由閥室段、裝配廠和閥室交通洞組成。地下閥室采用城門洞型結(jié)構(gòu)，閥室段邊墻結(jié)合吊車梁布置，吊車梁底部鋼筋混凝土墻厚1.2 m，頂拱采用鋼筋混凝土襯砌，厚0.8 m。襯后閥室凈尺寸為寬9.8 m、高17.8 m 的城門洞型，閥室長18.2 m。實際開挖揭露，分水江右岸閥室為侏羅系上統(tǒng)黃尖組（J3h）晶屑凝灰?guī)r，Ⅱ類圍巖；分水江左岸閥室為志留系上統(tǒng)唐家塢組（S3t）灰色中厚—厚層狀砂巖，Ⅲ類圍巖。分水江左岸、右岸閥室是整個工程代表性建筑物之一，關(guān)注度較高。

左右岸閥室混凝土襯砌前，已開挖支護完成3 a 左右，埋設(shè)的監(jiān)測儀器表明圍巖變形已收斂完成。圖審單位建議取消頂拱混凝土襯砌，采用組合鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)替代，理由如下：

（1）地下閥室類似水電站地下廠房、主變洞、閘門洞等結(jié)構(gòu)，國內(nèi)水電站同類洞室能夠順利完成開挖，頂拱一般采用柔性噴錨支護作為永久支護結(jié)構(gòu)，混凝土襯砌剛性支護較罕見。如天荒坪、桐柏、仙居、宜興等抽水蓄能電站地下廠房主機洞、主變洞、閘門室等地下洞室，均采用噴錨支護作為永久支護。尤其是宜興抽水蓄能電站，地下廠房為Ⅳ類圍巖，洞室規(guī)模也遠大于本工程地下閥室，也采用噴錨支護，建成十幾年運行良好。

（2）初步設(shè)計階段蝶閥直徑4.0 m，閥室內(nèi)橋機為50 t/10 t 電動雙梁橋式起重機；施工圖階段蝶閥直徑調(diào)整為5.0 m，橋機調(diào)整為125 t/30 t/15 t 電動雙梁橋式起重機。起重機起吊能力成倍增加，導(dǎo)致部件尺寸、重量相應(yīng)增加，加大吊裝難度。機電設(shè)備招標(biāo)啟動較晚，閥室澆筑混凝土?xí)r，橋機廠家尚未提供相關(guān)橋機部件尺寸。如果頂拱采用混凝土襯砌，閥室頂拱橋距機軌頂僅6.3 m，空間極為有限。頂拱調(diào)整為組合鋼構(gòu)后，可在橋機安裝到位后再安裝組合鋼構(gòu)，增加0.8～1.0 m 橋機安裝空間，確保橋機吊裝成功。如先安裝橋機，則無法進行頂拱襯砌。

（3）左岸閥室開挖完成后，發(fā)現(xiàn)山體地下水位較高，如果采用混凝土襯砌剛性支護方案，需做好引排水措施。否則外水壓力將成倍增加，80 cm 厚混凝土襯砌難以承擔(dān)外水壓力荷載。因此，在閥室圍巖已穩(wěn)定的前提下，借鑒水電站地下廠房的成熟經(jīng)驗，可采用堵排結(jié)合的方案處理山體滲水，滿足閥室運行環(huán)境。

（4）取消頂拱鋼筋混凝土襯砌后，為進一步提高閥室圍巖穩(wěn)定性，頂拱增設(shè)EX29N 漲殼式預(yù)應(yīng)力中空注漿錨桿@3 m，L=6 m，每排4 根，共7 排。

以上設(shè)計優(yōu)化方案經(jīng)相應(yīng)審批后，被設(shè)計單位采納。

4 結(jié) 語

大型水利工程涉及范圍廣，前期地質(zhì)勘察等工作可能存在紕漏。工程前期論證過程中，雖然歷經(jīng)多次咨詢和審查，主要針對總體方案、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、主要建筑物布置等宏觀問題。但在工程建設(shè)過程中，根據(jù)現(xiàn)場施工不斷揭露的地質(zhì)和其他情況，仍需要解決許多具體問題。大量施工圖紙在工程建設(shè)初期完成，建設(shè)管理單位正處于組建初期，缺乏專業(yè)技術(shù)人員。如果缺少專業(yè)團隊參與，建設(shè)管理單位不可能迅速形成完善的設(shè)計技術(shù)監(jiān)督或制約機制，不能對施工圖進行有效審查以及開展設(shè)計優(yōu)化，設(shè)計單位自身也沒有相應(yīng)的積極性。因此，工程建設(shè)管理單位通過招標(biāo)，擇優(yōu)選擇具有豐富工程經(jīng)驗的技術(shù)團隊（專業(yè)設(shè)計院或工程咨詢機構(gòu)），開展施工圖審查和設(shè)計優(yōu)化，形成有效的設(shè)計技術(shù)監(jiān)督機制。實踐表明，對重要的水利工程項目開展施工圖審查和設(shè)計優(yōu)化，具有非常重要的意義。