抽水蓄能電站引水調壓室上室優化調整方案

劉 鵬 侯曉斌 張娟國

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西 西安 710000

一、概況

引水調壓室地形上為一方位NE40o單薄小山梁。圍巖主要為弱風化、微風化熔凝灰巖、凝灰熔巖、凝灰巖，巖體中主要發育有①NE10～60°SE(NW)∠30～80°、②NW280～310oNE(SW)∠40～70o兩組裂隙，圍巖以次塊狀結構為主，主要為Ⅲb類，夾層風化發育部位為Ⅳ～Ⅴ類。調壓室與引水隧洞交叉部位巖體受②組NW向裂隙切割，開挖時可能存在不穩定塊體；三個調壓室距離花崗巖與火山巖不整合接觸帶較近，受其影響，巖體較為破碎，建議進行固結灌漿處理。

二、原設計情況

1、4 #、5#引水調壓室石方明挖邊坡施工平臺開挖至EL1500m高程，其中EL1504.50～EL1500.00m高程石方邊坡，橫向邊坡樁號0+00.0～0+040.0m段，開挖坡比1:1，邊坡支護型式為:C22錨桿，L=3m，入巖2.85m，間排距@150×150cm，梅花型布置系統錨桿，C20噴混凝土厚度15cm，掛網鋼筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°。縱向邊坡樁號0+00.0～0+090.0m段，開挖坡比1:1，C22錨桿，L=3m，入巖2.85m，與網格梁節點錨桿梅花型間隔布置@100×100cm，噴混凝土厚度15cm，掛網鋼筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°。其中初期支護完成后進行網格梁施工。網格梁區域范圍為:EL1504.50至EL1500.00m高程，坡比1:1。縱向邊坡樁號為:0+002.5～+080.0m段，防護網格梁均為菱形，框架尺寸為2m*2m，格梁尺寸0.3m*0.4m，格梁內均設置4根C25結構鋼筋，φ8鋼筋@200的箍筋，格梁中間節點錨桿采用C32，L=9m，入巖8.5m，@2m*2m，外接C32，L=1.5m的錨桿，混凝土澆筑標號為C25F400(一級配)混凝土。

2、6 #引水調壓室石方邊坡施工平臺開挖至EL1490m高程，引水調壓室石方邊坡開挖坡比1:1，邊坡支護型式為:隨機錨桿支護，C20噴混凝土厚度10cm，排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°。

3、4 #、5#引水調壓室EL1500.00～EL1495.00m及6#引水調壓室EL1490～EL1485.0m段高程為明上室明挖支護段，開挖坡比1:0.5，邊坡支護型式為:隨機錨桿支護，C20噴混凝土厚10cm。排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°。

4、后期明上室澆筑范圍4#、5#引水調壓室EL1500～EL1520m高程，6#引水調壓室6#引水調壓室EL1485～EL1520m高程。

三、引起變更的原因及目的

根據設計要求，4#、5#引水調壓室石方邊坡施工平臺需開挖至EL1500m高程，6#引水調壓室石方邊坡施工平臺需開挖至EL1490m高程，4#、5#引水調壓室施工平臺與6#引水調壓室施工平臺高度相差10m，由于引水調壓室石方明挖邊坡開挖至1504.5m高程施工平臺時，現場施工平臺進行現場勘查及測量，經現場實測數據反映，引水調壓室施工作業平臺開挖至EL1504.5m高程，完全可以滿足3條引水調壓室后續設計布設要求。

1、調整至EL1504.50m統一平臺，降低了高邊坡開挖施工對植被和壞境造成較大破壞影響。

2、原設計5號路延長線(一期至二期調壓井平臺道路)路面最大縱坡大于10.206%，高于《公路工程技術標準》(JTGB01-2014)路面最大縱坡9%；不利于車輛的通行，安全風險大。

3、解決了5號路延長線路面縱坡過大的問題，有利于調壓室施工車輛的通行，降低了車輛行車安全風險。

4、原設計4#、5#上室開挖直徑為32.415m，龍門吊設計安全系數高，龍門吊采購費用高。

5、降低后期明上室澆筑高度，降低了施工難度。

四、調整后施工方案

1、引水調壓室平臺開挖至EL1504.50m高程。

2、4 #、5#引水調壓室EL1504.5m～EL1500.0m高程調整為直徑26.42m井挖段，支護型式按照B2型斷面布置原則進行錨噴支護，鎖口混凝土按照B2型斷面襯砌型式布置原則仍采用C25(F200)二級配混凝土進行襯砌施工，襯砌厚度40cm，混凝土內部襯砌鋼筋規格及間距仍采用原設計圖紙，澆筑高度4.7m，澆筑至1504.7m高程。(B2型斷面支護型式為:C28錨桿，L=6m，入巖5.85m，間排距@150×150cm，梅花型布置，C20噴混凝土厚度15cm，掛網鋼筋φ8@20×20cm。鎖口混凝土C25(F200)二級配混凝土，環向鋼筋C16@192，豎向鋼筋φ12@200)。豎井從EL1500.00m高程開始進入。

3、6 #引水調壓室上室EL1504.50m～EL1490.00m段高程調整為直徑30.02m井挖段，支護型式按照B2型斷面布置原則進行錨噴支護，鎖口混凝土C25(F200)二級配混凝土澆筑高15m，澆筑至1505.00高程，厚100cm。(支護型式為:C28錨桿，L=6m，入巖5.85m，間排距@150×150cm，梅花型布置，C20噴混凝土厚度15cm，掛網鋼筋φ8@20×20cm。)(鎖口混凝土C25(F200)二級配混凝土，雙層環向鋼筋C25@200，雙層豎向鋼筋C16@200)。豎井從EL1490.00m高程開始進入。

4、后期明上室澆筑范圍4#、5#引水調壓室EL1504.5～EL1520m高程，6#引水調壓室6#引水調壓室EL1490～EL1520m高程。

五、安全、質量、工期

調壓井開挖體型調整后，降低5號路延長段進入引水調壓室施工平臺開挖坡比，降低后續行車爬坡安全風險，使4#、5#、6#引水調壓室施工作業平臺處于同一高程，優化施工整體布置，減少了對生態環境的破壞，保護山體原有地貌，維持生態環境的穩定。

調壓井開挖體型調整后，石方邊坡明挖支護施工整體少開挖4.5m，土石方明挖施工工期得到壓縮，為后續上室井挖提前進入奠定施工基礎。

六、總結

1.4 #、5#引水調壓室龍門吊跨度由34m調整為27m，一方面降低了安全風險，另一方面節省了龍門吊采購費約40萬元，增加產值約32萬元。

2.降低了(一期至二期調壓室平臺之間)5號路延長段進入二期引水調壓室施工平臺開挖坡比，降低后續行車爬坡安全風險；

3.避免了大開挖，高邊坡支護等問題，有利于邊坡穩定；

4.減少了對生態環境的破壞，保護山體原有地貌，維持生態環境的穩定；

5.調壓井上室邊坡巖石為風化花崗巖，巖體破碎，高邊坡支護調整為厚度100cm鎖口襯砌鋼筋混凝土井圈，有利于邊坡穩定。