抽水蓄能電站引水調(diào)壓室上室優(yōu)化調(diào)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(diào)壓室地形上為一方位NE40o單薄小山梁。圍巖主要為弱風(fēng)化、微風(fēng)化熔凝灰?guī)r、凝灰熔巖、凝灰?guī)r，巖體中主要發(fā)育有①NE10～60°SE(NW)∠30～80°、②NW280～310oNE(SW)∠40～70o兩組裂隙，圍巖以次塊狀結(jié)構(gòu)為主，主要為Ⅲb類，夾層風(fēng)化發(fā)育部位為Ⅳ～Ⅴ類。調(diào)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(shí)可能存在不穩(wěn)定塊體；三個(gè)調(diào)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(jìn)行固結(jié)灌漿處理。

二、原設(shè)計(jì)情況

1、4 #、5#引水調(diào)壓室石方明挖邊坡施工平臺(tái)開挖至EL1500m高程，其中EL1504.50～EL1500.00m高程石方邊坡，橫向邊坡樁號(hào)0+00.0～0+040.0m段，開挖坡比1:1，邊坡支護(hù)型式為:C22錨桿，L=3m，入巖2.85m，間排距@150×150cm，梅花型布置系統(tǒng)錨桿，C20噴混凝土厚度15cm，掛網(wǎng)鋼筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°?？v向邊坡樁號(hào)0+00.0～0+090.0m段，開挖坡比1:1，C22錨桿，L=3m，入巖2.85m，與網(wǎng)格梁節(jié)點(diǎn)錨桿梅花型間隔布置@100×100cm，噴混凝土厚度15cm，掛網(wǎng)鋼筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50間排距300cm，仰角15°。其中初期支護(hù)完成后進(jìn)行網(wǎng)格梁施工。網(wǎng)格梁區(qū)域范圍為:EL1504.50至EL1500.00m高程，坡比1:1?？v向邊坡樁號(hào)為:0+002.5～+080.0m段，防護(hù)網(wǎng)格梁均為菱形，框架尺寸為2m*2m，格梁尺寸0.3m*0.4m，格梁內(nèi)均設(shè)置4根C25結(jié)構(gòu)鋼筋，φ8鋼筋@200的箍筋，格梁中間節(jié)點(diǎn)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(biāo)號(hào)為C25F400(一級(jí)配)混凝土。

2、6 #引水調(diào)壓室石方邊坡施工平臺(tái)開挖至EL1490m高程，引水調(diào)壓室石方邊坡開挖坡比1:1，邊坡支護(hù)型式為:隨機(jī)錨桿支護(hù)，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(diào)壓室EL1500.00～EL1495.00m及6#引水調(diào)壓室EL1490～EL1485.0m段高程為明上室明挖支護(hù)段，開挖坡比1:0.5，邊坡支護(hù)型式為:隨機(jī)錨桿支護(hù)，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(diào)壓室EL1500～EL1520m高程，6#引水調(diào)壓室6#引水調(diào)壓室EL1485～EL1520m高程。

三、引起變更的原因及目的

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，4#、5#引水調(diào)壓室石方邊坡施工平臺(tái)需開挖至EL1500m高程，6#引水調(diào)壓室石方邊坡施工平臺(tái)需開挖至EL1490m高程，4#、5#引水調(diào)壓室施工平臺(tái)與6#引水調(diào)壓室施工平臺(tái)高度相差10m，由于引水調(diào)壓室石方明挖邊坡開挖至1504.5m高程施工平臺(tái)時(shí)，現(xiàn)場施工平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場勘查及測量，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)反映，引水調(diào)壓室施工作業(yè)平臺(tái)開挖至EL1504.5m高程，完全可以滿足3條引水調(diào)壓室后續(xù)設(shè)計(jì)布設(shè)要求。

1、調(diào)整至EL1504.50m統(tǒng)一平臺(tái)，降低了高邊坡開挖施工對(duì)植被和壞境造成較大破壞影響。

2、原設(shè)計(jì)5號(hào)路延長線(一期至二期調(diào)壓井平臺(tái)道路)路面最大縱坡大于10.206%，高于《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)路面最大縱坡9%；不利于車輛的通行，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

3、解決了5號(hào)路延長線路面縱坡過大的問題，有利于調(diào)壓室施工車輛的通行，降低了車輛行車安全風(fēng)險(xiǎn)。

4、原設(shè)計(jì)4#、5#上室開挖直徑為32.415m，龍門吊設(shè)計(jì)安全系數(shù)高，龍門吊采購費(fèi)用高。

5、降低后期明上室澆筑高度，降低了施工難度。

四、調(diào)整后施工方案

1、引水調(diào)壓室平臺(tái)開挖至EL1504.50m高程。

2、4 #、5#引水調(diào)壓室EL1504.5m～EL1500.0m高程調(diào)整為直徑26.42m井挖段，支護(hù)型式按照B2型斷面布置原則進(jìn)行錨噴支護(hù)，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(jí)配混凝土進(jìn)行襯砌施工，襯砌厚度40cm，混凝土內(nèi)部襯砌鋼筋規(guī)格及間距仍采用原設(shè)計(jì)圖紙，澆筑高度4.7m，澆筑至1504.7m高程。(B2型斷面支護(hù)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(wǎng)鋼筋φ8@20×20cm。鎖口混凝土C25(F200)二級(jí)配混凝土，環(huán)向鋼筋C16@192，豎向鋼筋φ12@200)。豎井從EL1500.00m高程開始進(jìn)入。

3、6 #引水調(diào)壓室上室EL1504.50m～EL1490.00m段高程調(diào)整為直徑30.02m井挖段，支護(hù)型式按照B2型斷面布置原則進(jìn)行錨噴支護(hù)，鎖口混凝土C25(F200)二級(jí)配混凝土澆筑高15m，澆筑至1505.00高程，厚100cm。(支護(hù)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(wǎng)鋼筋φ8@20×20cm。)(鎖口混凝土C25(F200)二級(jí)配混凝土，雙層環(huán)向鋼筋C25@200，雙層豎向鋼筋C16@200)。豎井從EL1490.00m高程開始進(jìn)入。

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

五、安全、質(zhì)量、工期

調(diào)壓井開挖體型調(diào)整后，降低5號(hào)路延長段進(jìn)入引水調(diào)壓室施工平臺(tái)開挖坡比，降低后續(xù)行車爬坡安全風(fēng)險(xiǎn)，使4#、5#、6#引水調(diào)壓室施工作業(yè)平臺(tái)處于同一高程，優(yōu)化施工整體布置，減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)山體原有地貌，維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。

調(diào)壓井開挖體型調(diào)整后，石方邊坡明挖支護(hù)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(xù)上室井挖提前進(jìn)入奠定施工基礎(chǔ)。

六、總結(jié)

1.4 #、5#引水調(diào)壓室龍門吊跨度由34m調(diào)整為27m，一方面降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，另一方面節(jié)省了龍門吊采購費(fèi)約40萬元，增加產(chǎn)值約32萬元。

2.降低了(一期至二期調(diào)壓室平臺(tái)之間)5號(hào)路延長段進(jìn)入二期引水調(diào)壓室施工平臺(tái)開挖坡比，降低后續(xù)行車爬坡安全風(fēng)險(xiǎn)；

3.避免了大開挖，高邊坡支護(hù)等問題，有利于邊坡穩(wěn)定；

4.減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)山體原有地貌，維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定；

5.調(diào)壓井上室邊坡巖石為風(fēng)化花崗巖，巖體破碎，高邊坡支護(hù)調(diào)整為厚度100cm鎖口襯砌鋼筋混凝土井圈，有利于邊坡穩(wěn)定。