山西盂縣龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)與施工

陳陽

摘? 要：針對(duì)山西省龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵施工，提出了導(dǎo)流洞封堵方案，通過有效的工程施工管理，順利實(shí)現(xiàn)工程安全度汛和導(dǎo)流洞封堵，確保本工程在龍華口水庫(kù)下閘蓄水驗(yàn)收前順利施工完成，節(jié)約了投資，可為此類工程借鑒使用。

關(guān)鍵詞：龍華口水庫(kù);導(dǎo)流洞封堵體設(shè)計(jì);施工措施

Abstract： Aiming at the plugging construction of diversion tunnel of Longhuakou Reservoir in Shanxi Province， the plugging scheme of diversion tunnel is put forward. Through effective construction management， the safe flood of the project and the plugging of diversion tunnel are realized smoothly， which ensures that the construction of the project is completed smoothly before the water storage acceptance of the lower sluice of Longhuakou Reservoir， which saves investment and can be used as a reference for this kind of projects.

1 工程概況

龍華口水庫(kù)工程位于盂縣北部，水庫(kù)位于龍華河盂縣下社鄉(xiāng)會(huì)里村上游約0.5km處。龍華口水庫(kù)大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程575m，最大壩高66m，正常蓄水位為571.6m，相應(yīng)庫(kù)容2633萬m3，總庫(kù)容為3001萬m3，為年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

龍華口水庫(kù)于2008年9月開始導(dǎo)流洞施工，2009年5月實(shí)現(xiàn)節(jié)流，2009年8開始大壩碾壓混凝土澆筑。2010年11月大壩封頂。2017年7月導(dǎo)流洞封堵開始施工，2017年9月下閘蓄水，目前龍華口水庫(kù)蓄水水位至547m高程。

2 導(dǎo)流隧洞封堵體設(shè)計(jì)

龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞設(shè)置在大壩左側(cè)山體中，導(dǎo)流洞進(jìn)口底板高程為528m，斷面形式為城門洞形，過流斷面尺寸為5m×6m（寬×高），洞身長(zhǎng)154m，洞身縱坡1.78%，洞底鋪0.2m厚混凝土底板，洞頂及側(cè)墻用素噴混凝土支護(hù)，導(dǎo)流洞永久封堵段長(zhǎng)15m。

2.1 封堵體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL314-2004），龍華口水庫(kù)導(dǎo)流建筑物級(jí)別為Ⅴ級(jí)，導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10～5年一遇洪水。本工程采用全年導(dǎo)流，導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇洪水，洪峰流量214m3/s。

龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞為臨時(shí)建筑物，按照臨時(shí)建筑物設(shè)計(jì)，導(dǎo)流洞封堵體是本工程永久建筑物的組成部分，因此封堵體按照永久建筑物設(shè)計(jì)，其級(jí)別和洪水標(biāo)準(zhǔn)與龍華口水庫(kù)大壩一致，擋水設(shè)計(jì)水位為正常蓄水位571.6m，校核洪水位為574.9m，壩址場(chǎng)地地震基本烈度為7度。

2.2 導(dǎo)流洞封堵體位置的選擇

根據(jù)《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL279-2002），當(dāng)導(dǎo)流洞洞線穿過擋水建筑物防滲帷幕線時(shí)，封堵體應(yīng)設(shè)置在防滲帷幕線上。本項(xiàng)目導(dǎo)流洞封堵體位于左岸541m高程灌漿洞下方，見圖1。

2.3 導(dǎo)流洞封堵體長(zhǎng)度確定

根據(jù)《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL279-2002），以及參考以往工程經(jīng)驗(yàn)，確定導(dǎo)流洞封堵體長(zhǎng)度的方法一般有：（1）按照導(dǎo)流洞徑的2～3倍或者更大確定;（2）根據(jù)封堵體上游水頭與導(dǎo)流洞洞徑的經(jīng)驗(yàn)公式L=（3～5）H/100，或者L=mHD來計(jì)算，其中，L為封堵體長(zhǎng)度，H為封堵體上游水頭，D為封堵體直徑，m為經(jīng)驗(yàn)系數(shù);（3）根據(jù)極限平衡公式計(jì)算;（4）根據(jù)有限元法或者有限差分法等三維數(shù)值模擬來確定。本工程比較幾種方法，最終確定龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵體長(zhǎng)度為15m。

2.4 導(dǎo)流洞封堵體溫度控制

由于導(dǎo)流洞封堵體作為永久水工建筑物設(shè)計(jì)，在導(dǎo)流洞封堵體施工期間嚴(yán)格控制澆筑混凝土溫度，避免后期運(yùn)行期間產(chǎn)生漏水情況。

2.5 封堵體灌漿

龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵體灌漿包括固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，固結(jié)灌漿為梅花形布置，共10排，排距1.5m，每排布置7孔;固結(jié)灌漿孔深入基巖4m。在導(dǎo)流洞封堵體頂拱120°范圍內(nèi)布置回填灌漿，梅花形布置，排距1.5m，回填灌漿孔深入基巖10cm，待堵頭混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上時(shí)才能進(jìn)行回填灌漿施工，回填灌漿結(jié)束后7天才能進(jìn)行固結(jié)灌漿施工。回填灌漿壓力采用0.3MPa;固結(jié)灌漿壓力采用0.7MPa?；靥罟酀{、固結(jié)灌漿均采用普通硅酸鹽水泥。

2.6 封堵體排氣孔

在導(dǎo)流洞頂部灌漿廊道頂拱布置2排回填灌漿，預(yù)埋灌漿盒，引管至廊道外，并預(yù)留5cm深排氣槽。在廊道回填混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上時(shí)才能進(jìn)行回填灌漿施工。

3 導(dǎo)流洞封堵體與封堵體施工

根據(jù)龍華河水庫(kù)工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)情況，下閘蓄水時(shí)間計(jì)劃在2017年9月上旬。因此導(dǎo)流洞封堵需要在下閘蓄水前完成。

3.1 導(dǎo)流洞封堵段引水管線的施工

導(dǎo)流洞封堵前大壩左岸下游側(cè)部分農(nóng)田灌溉用水從導(dǎo)流洞下游側(cè)取水，為保證導(dǎo)流洞封堵后大壩左岸下游農(nóng)田灌溉用水，結(jié)合導(dǎo)流洞封堵后下游河道生態(tài)需水，在導(dǎo)流洞內(nèi)設(shè)置2根DN325鍍鋅鋼管引水， 在導(dǎo)流洞封堵前，先將2根DN325引水鋼管靠近導(dǎo)流洞左岸一側(cè)布置，采用法蘭盤將鋼管相連接，導(dǎo)流洞中鋼管總長(zhǎng)為75m，每隔10m設(shè)置一座支墩。引水管線采用龍?zhí)ь^型式出導(dǎo)流洞，在豎向段鋼管上安裝抱箍，同時(shí)在貼近導(dǎo)流洞洞臉側(cè)巖石鉆孔，安裝錨栓，最后擰緊抱箍螺栓固定豎向段鋼管，引水管線出洞口后再沿自然邊坡向大壩方向鋪設(shè)，導(dǎo)流洞頂部引水管線采用鎮(zhèn)墩固定。

3.2 導(dǎo)流洞封堵體設(shè)計(jì)

龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵體根據(jù)《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL279-2002）設(shè)計(jì)，導(dǎo)流洞封堵體長(zhǎng)度為15m，由兩段組成，每段長(zhǎng)7.5m，第一段起始點(diǎn)樁號(hào)為：0+062m，第二段起點(diǎn)樁號(hào)為：0+069.5m，封堵體采用C20微膨脹混凝土封堵，在封堵體第一段導(dǎo)流洞中設(shè)置6排錨筋，每排7根，梅花形布置，錨筋長(zhǎng)度為3m，入巖2m，導(dǎo)流洞中保留1m，最后澆筑在封堵體中，封堵體結(jié)構(gòu)圖見圖2。

3.3 導(dǎo)流洞封堵與堵頭施工

導(dǎo)流洞封堵段起點(diǎn)和終點(diǎn)的樁號(hào)分別為：0+062m和0+077m，分兩次封堵，第一次封堵段樁號(hào)為：0+062-0+069.5m，第二次封堵段樁號(hào)為：0+069.5-0+077m。

左岸540m高程灌漿洞向下的灌漿帷幕與導(dǎo)流洞中心線相交的樁號(hào)為0+079.06m。導(dǎo)流洞封堵全部完工后，應(yīng)在左岸541m灌漿洞內(nèi)向下補(bǔ)齊帷幕灌漿。

樁號(hào)0+062m～0+068m洞身底板和側(cè)墻開挖出0.5m深的鍵槽，當(dāng)導(dǎo)流洞進(jìn)口封堵后，將封堵段基巖清理沖洗干凈并鑿毛，在低溫下分倉(cāng)進(jìn)行堵頭混凝土施工。在封堵體進(jìn)口及混凝土分縫處采用紫銅片止水，瀝青木板嵌縫。

封堵體采用C20微膨脹混凝土。在堵頭段首、尾各設(shè)一道膨脹止?jié){帶。

4 結(jié)束語

盂縣龍華口水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵于2017年7月開始施工，2017年9月上旬大壩下閘蓄水前投入使用，至今約1年時(shí)間，堵頭未發(fā)生滲水現(xiàn)象，封堵效果良好，可為類似水庫(kù)導(dǎo)流洞封堵提供借鑒的實(shí)例。

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