503地下戰備電廠文物防護工程技術

安 紅 州， 周 雪 琴

(四川省能投攀枝花水電開發有限公司，四川 攀枝花 617068)

1 工程概述

503電廠是一座地下戰備電廠，其周邊山巒高出洞室755 m，非常隱蔽，具備良好的戰備要求。該電廠于20世紀60年代末動工興建，歷時6 a，1975年4月26日第一臺5萬kW發電機組開始試運行，總裝機容量為10萬kW。按照國家節能減排規定，2007年3月15日電廠最后一臺機組停止運行，結束了其歷史使命。503地下戰備電廠(以下簡稱“503電廠”)是在特定歷史時期建造的、具有戰備意義的現代化工業建筑，同時也是見證攀枝花市歷史發展的工業遺跡，是祖國大三線建設的歷史縮影，具有重要的文物保護價值。2008年5月28日，攀枝花市西區人民政府發文將503地下戰備電廠列為區級文物保護單位。

503電廠位于攀枝花市西區新莊小尖山南麓金沙江北岸山腹內，地下洞室洞向由南朝北，深220 m。洞內有三個岔道，由東向西依次為1號、2號、3號導洞，由南朝北依次為化學洞、電氣洞、汽機洞、鍋爐洞，洞內為平面“用”字形布局。各大小洞室總長度達3 700 m，總建筑面積達22 400 m2，屬于龐大的人工開挖洞室，洞內最大跨度為24 m，采用當時的最新工藝——噴錨澆筑工藝施工。

在建金沙水電站位于金沙江干流中游末端的攀枝花河段，為河床式電站，電站裝機容量為560 MW,多年平均發電量為21.77億kW·h，正常蓄水位高程1 022 m，水庫總庫容為1.08億m3。金沙水電站混凝土重力壩壩頂高程為1 027 m，最大壩高66 m，壩軸線長度為392.5 m，從左至右共布置15個壩段，施工導流采用三期導流方式。

2 金沙水電站對503電廠文物影響因素分析

2.1 金沙水電站庫區蓄水對503電廠文物的影響

503電廠位于金沙水電站庫區內、距壩址(上游)1 km處，電站正常蓄水位高程1 022 m，校核洪水位高程1 025.3 m，文物區1號～3號洞出露洞口實測高程為1 017.5～1 020 m。庫區與文物洞口之間的物質為碎石夾粉土、碎石棄渣及階地堆積卵石，厚10～30 m，其下為厚度較大的卵石或無明顯變形跡象的基巖，地層具有透水性?，F場踏勘文物3個洞身均呈降坡趨勢并延伸入山體內。根據503電廠與金沙水電站位置及電站水位關系，電站發電后庫區蓄水將通過地層滲透進入文物區域內，滲水匯聚后將淹沒文物，故需在庫區與文物之間進行防滲處理。

2.2 電站附屬設施對503電廠文物的影響

根據金沙水電站總體布置規劃得知，電站在文物與庫區中間帶布置了施工場地和交通道路，施工場地平均高程為1 028 m，場內布設了3#、9#公路。相關結構對文物本身無直接影響，但場地高程明顯高于文物洞口，附屬結構布置后文物區域將形成孤島形式。結合后期文物開發需要，場地布置需預留足夠的空間以滿足后期文物開發功能的需求，施工道路設計要銜接進入文物通道，同時要考慮降水在邊坡匯入文物區域的截流引排措施。

3 所實施的文物防護方案

3.1 防護目標及擬定原則

防護工程設計的主要目標：金沙水電站水庫蓄水后，在防護工程的正常使用年限內，應確保正常蓄水位、防洪水位和暴雨條件下庫水和地表水不直接流入或大量滲入503電廠的地下洞室。

防護工程設計原則：(1)防護工程結構安全可靠原則；(2)防護工程結構的技術可行原則；(3)防護工程的經濟合理原則；(4)防護工程的施工方便原則。

3.2 總體防護思路

結合影響因素分析，該防護工程要求實現地下防滲、地面擋水、坡面截流的總體設想。防護工程的主要目的是保護文物外露的3個洞室洞口不在金沙水電站水庫蓄水后被淹沒，據此確定防護的范圍是：順江方向從1號洞口以東約30 m起，向西延伸到3號洞口以西約10 m，總長度約200 m；橫江方向為3#公路靠山側路基坡腳以內至斜坡上1 032 m高程以下區域。

(1)在文物與電站場地間適當距離布設3#公路，形成分隔區域同時解決通行問題。

(2)在3個導洞口與3#公路路基間適當位置(咨詢地方文物局確保預留面積滿足后期需要)設置地下防滲墻，以阻止庫水通過強透水性的卵石層大量滲透進入防護區；在防滲墻頂面修建地面擋水墻，阻止庫水直接流入防護區。

(3)在3個導洞洞口頂以上的自然斜坡上的適當位置設置截水溝，截排降雨產生的地表徑流，防止其進入防護區。

(4)在3號導洞口附近設一集水坑，匯集降雨時防護區內接受的大氣降水量，并設自動抽排系統。

(5)在防護區下游端設一進出坡道，并與3#公路連接，形成人行參觀和消防通道。

(6)對防護區內破損廢棄的建構筑物予以清理拆除，平整場地，設防滲混凝土地面，阻止地下水垂直向上滲入防護區。

3.3 防護結構的設計

根據防護思路及實際地形條件，防護段長度為k0+0～k0+231，由擋水墻、防滲墻、防滲帷幕自上而下布置，防洪標準取50 a一遇，相應設防水位高程為1 023 m，取安全加高0.5 m，則防護結構頂部高程不小于1 023.5 m。結合電站場平及3#、9#公路規劃布置，將防護結構順江方向由東向西分三段進行設計防護。k0+0～k0+92防護高程1 023 m采用擋水墻、防滲墻結合布置； k0+92～k0+204防護高程1 028 m采用擋水墻、防滲墻、防滲帷幕結合布置，k0+204～k0+231防護高程順延連結原始邊坡采用無蓋重防滲帷幕防護。

擋水墻：結構形式為重力式，墻頂高程為 023.5～1 028 m，墻底高程統一布置為1 020 m，墻高3.5～8 m，頂寬0.6 m，坡比1∶0.25，采用強度等級C30、防水等級P8混凝土澆筑。施工分段為15 m，結構縫及施工縫均安裝橡膠止水，布置在距內側混凝土面5 cm處。墻頂安裝不銹鋼欄桿。

防滲墻：采用等厚直立式墻體，厚度為1 m，深入基巖及擋水墻各0.5 m。混凝土采用強度等級C30、防水等級P8混凝土連續澆筑。為提升施工期防滲墻的穩定性，在基巖處沿防滲墻軸線布設M25砂漿錨桿兩排，間排距1.5 m×0.6 m，梅花形布置，錨桿直徑20 mm，入巖1.5 m，外露長度1 m。

防滲帷幕：布設于非基巖段防滲墻底部及覆蓋層無蓋重處，孔距1.5 m，排距0.6 m，梅花形布置，深入基巖0.5 m。防滲墻下部帷幕灌漿在混凝土澆筑完成后利用墻內預埋的鋼管造孔，灌漿壓力采用0.1～0.3 MPa范圍分段實施；質量檢查標準：透水率小于10 Lu。

防滲混凝土地面：在擋水墻和文物洞口內場平清理拆除已破壞和無保留價值(咨詢文物局)的建筑物；分層回填石渣料、15 cm厚級配碎石料壓實，壓實度不低于95%；澆筑30 cm厚C30防水混凝土面層，防水等級為P8，縱向分段長度為20 m，分縫形式為假縫，段間縱向布設間距40 cm、直徑25 mm連接鋼筋。

截排水系統：在文物洞口頂部外山坡布署截水溝，根據地形分別采用C20混凝土、M10漿砌石結構，設置線路按照山坡走勢將邊坡降雨匯集引流入3# 、9#公路排水溝后排入金沙江。在文物3#洞口靠擋水墻側采用混凝土澆筑3 m×4 m×2 m(長、寬、高)集水井并設置混凝土蓋板，井內安裝2臺150QW(WQ)145-10-7.5潛水泵，文物

區域內場平施工按照0.3%全面降坡至集水井匯水口處。

4 結 語

水電工程建設對文物的影響和共存是不可回避的問題，金沙水電站在建設中采取了一系列積極主動的文物防護保護措施，對503地下戰備電廠進行了有效保護，雖然增加了投資，但體現了企業尊重歷史和傳承的良好社會責任感，503地下戰備電廠也必將在歷史的長河中留下自己濃墨重彩的一筆。該文物防護工程采用的技術措施可供類似工程借鑒參考。