正文 新疆某水電站導流洞設計與施工(1 / 2)

應用技術

作者:袁媛,孫金霄

摘要 導流洞是水利樞紐工程的重要組成部分,承擔著工程施工期導流泄水任務。本文介紹了某在建的大(2)型Ⅱ等工程導流隧洞的設計及施工方法。

關鍵詞 導流洞設計;石方洞挖;混凝土澆築;灌漿

中圖分類號TV672.2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0172-02

1 工程概況

新疆北部某水電站主要任務是發電和灌溉,正常蓄水位為752m,總庫容為2.32億m3,電站裝機14萬kW,年平均發電量5.24億kW·h,屬大(2)型Ⅱ等工程。工程由攔河壩、導流洞、深孔泄洪洞、表孔溢洪洞、引水發電係統、電站廠房等組成。

2 導流方式和導流標準

根據《水利水電工程施工組織設計規範》(SL303-2004),導流臨時建築物為IV級,導流建築物設計標準為10年~20年一遇洪水,壩體度汛設計標準為50年~100年一遇洪水。

初期導流進行了10年一遇和20年一遇洪水標準的對比,在相同導流規模前提下,20年一遇洪水比10年一遇洪水的水位高9.0m,根據《水利水電工程施工組織設計規範》SL303-2004,並考慮上遊圍堰最大填築高度和總填築量、施工工期以及工程的氣候特點等因素,本工程初期導流采用10年一遇洪水標準,相應洪峰流量717.01m3/s。中期導流標準選定為50年一遇洪水標準,相應洪峰流量為1 046.565m3/s。後期導流洞封堵改建期采用枯期時段(10月~次年3月)重現期10年一遇洪水標準,相應洪峰流量109.89m3/s。

本工程壩址區河穀呈基本對稱“V”形,河穀走向呈168°。穀底高程634m~635m,左岸山頂高程766m~862m,右岸山頂高程842m~844m,現代河床寬64m,右岸山體較高陡,岸坡坡度在35°~45°,局部近直立,左岸山體總體較緩,岸坡坡度多在20°~62°,局部陡坎基岩裸露。故本工程不具備分期導流條件。因此,施工導流采用河床一次斷流,上下遊圍堰擋水,隧洞導流的方式。

3 導流洞布置及設計

從壩址地形看,導流洞布置在右岸,隧洞呈直線較順暢,但隧洞地質條件複雜,經比較采用左岸導流洞方案,與深孔泄洪洞結合采用“龍抬頭”布置方式。

導流洞引水明渠位於壩前左岸坡腳附近,河穀岸坡自然邊坡走向近325°,坡度20°~25°,引水明渠方向150°,地表分布崩坡積碎石土,厚度2.5m~4.5m,結構鬆散。強風化帶厚3m~4m,弱風化帶厚10m~11m。引水明渠底板高程為637.0m,梯形斷麵,底寬11.0m,平坡,岩石開挖邊坡1:0.3,表層覆蓋層開挖邊坡1:1.0,邊坡采用C30混凝土噴錨支護,噴混凝土厚度100mm,每10m設一層馬道,馬道寬2.0m。

導流洞洞身段洞頂上覆岩體厚21m~115m,岩性為細粒斜長花崗岩。洞身段處於微風化~新鮮岩體內,岩體多呈塊狀構造,岩石為硬岩,大部分岩體完整性較好,斷裂構造不發育,主要發育斷層有f76、f77、f98。f76:345°NE∠86°, 斷層呈舒緩波狀,破碎帶寬一般20cm,最大40cm,以碎裂岩為主,局部見糜棱岩。按圍岩工程地質分類,洞室以圍岩主要為Ⅲ、Ⅳ類圍岩。洞身段總長817.769m,導0+000.000~導0+404.314縱坡為i=1/298,導0+404.3144~導817.769縱坡為i=1/252,有壓洞,城門洞形,底寬6m,直牆高6.268m,拱高為1.732m,圓心角120°。洞身段導0+485.614~導0+817.769段為導流洞與深孔泄洪洞結合段。依據地質條件和導流洞與永久建築物結合的要求,隧洞采用全斷麵C25鋼筋混凝土襯砌,非結合段按臨時建築物設計,結合段按永久建築物設計,襯砌厚度0.6m,洞身圍岩采用固結灌漿加固處理,頂拱回填灌漿。

導流洞出口段包括出口明渠段、挑流鼻坎和下遊護砌段,出口明渠段長140.0m,斷麵型式為矩形,底寬6.0m。挑流鼻坎段長16m,底寬6.0m,下遊護砌段長10.0m。