趙本來

摘要：文章結(jié)合我國(guó)貴州地區(qū)某水利工程，首先論述了該水利樞紐工程的狀況，然后從設(shè)計(jì)條件、導(dǎo)流洞堵頭長(zhǎng)度的計(jì)算、導(dǎo)流洞堵頭的細(xì)部設(shè)計(jì)分析了導(dǎo)流洞的設(shè)計(jì)過程，最后從施工材料的準(zhǔn)備、導(dǎo)流洞堵頭的施工流程等角度探討了導(dǎo)流洞堵頭的施工技術(shù)，以期促進(jìn)我國(guó)水利工程中導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：實(shí)例分析；水利工程；導(dǎo)流洞；封堵設(shè)計(jì)；施工技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV551 文章編號(hào)：1009-2374（2015）16-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.059

目前，在水利工程建設(shè)中，導(dǎo)流洞的封堵是重要的組成部分，不僅對(duì)整個(gè)水利工程的施工效率起到重要作用，也會(huì)間接影響到水電站的發(fā)電情況。所以，在建設(shè)水利工程的過程中，必須重視導(dǎo)流洞的封堵工作，提高水利工程的施工質(zhì)量。對(duì)于導(dǎo)流洞的封堵，需要對(duì)導(dǎo)流洞的進(jìn)口、洞內(nèi)堵塞體等部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。為此，本文結(jié)合貴州地區(qū)某水利樞紐工程，通過實(shí)例來開展導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)分析，以期為相關(guān)工程設(shè)計(jì)與施工提供一定的參考。

1 水利樞紐工程概況

1.1 水利樞紐工程的主要信息

該水利工程包括攔河面板壩、泄洪洞、發(fā)電洞、電站以及溢洪道等五個(gè)部分。該水利工程水庫(kù)正常時(shí)候的水位大約為560m。該工程為小型Ⅱ等建筑等級(jí)，導(dǎo)流洞的總長(zhǎng)度為604m，通過“龍?zhí)ь^”的方式來結(jié)合泄洪洞。隧洞的斷面形式采取城門洞形，洞身的高度為6.7m，寬度為6m。

1.2 工程的支洞布置

依據(jù)導(dǎo)流洞的洞線特征，該水利工程考慮到地形、施工周期等方面條件后，選取導(dǎo)流洞的洞線左側(cè)位置來進(jìn)行施工支洞的布設(shè)，樁號(hào)為0+264。施工支洞的總長(zhǎng)度為106.88m，洞身的高為5.5m，寬為7.7m。

2 導(dǎo)流洞的封堵設(shè)計(jì)過程

2.1 設(shè)計(jì)條件

設(shè)計(jì)條件主要包括三個(gè)方面，具體來說：

2.1.1 地質(zhì)條件。對(duì)于導(dǎo)流洞封堵洞身的巖性，一般為泥質(zhì)砂巖，呈現(xiàn)出厚層狀和塊狀構(gòu)造。Ⅳ類圍巖是主要的洞身巖體，成洞條件不強(qiáng)。

2.1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。依據(jù)該水利樞紐工程基本狀況，該導(dǎo)流建筑物在級(jí)別上為Ⅳ級(jí)，并在庫(kù)盤（還是庫(kù)盆）內(nèi)進(jìn)行支洞的施工，因此可以執(zhí)行導(dǎo)流洞的設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 堵頭型式。堵頭型式分為柱型、瓶塞型、截錐形、拱型等四種。為了保證工期進(jìn)度，并降低施工成本，本次工程選用了柱型堵頭，如圖1所示：

2.2 導(dǎo)流洞堵頭的長(zhǎng)度計(jì)算

式中：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)用K表示，通常安全系數(shù)K不能小于3，校核工況的K也不能低于2.5；抗剪斷摩擦系數(shù)用f表示，在計(jì)算中f值取0.8；A是堵頭斷面的面積；p則是混凝土浮容重；S為堵頭的斷面周長(zhǎng)；C表示抗剪斷凝聚力，在該工程中，C值為300kn/m2。

2.2.2 設(shè)計(jì)載荷組合。依據(jù)以上信息，可以設(shè)計(jì)出兩種載荷：一種是基本載荷組合，主要是正常蓄水位情況下水的推力和堵體的自身重量；另一種是特殊載荷組合。根據(jù)式（1），基本載荷組合下K值不低于3，而在特殊載荷下，K值則不低于2.5。

為了滿足工程建設(shè)要求，本次設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)對(duì)分別計(jì)算以上兩種情況，從而獲得堵頭的長(zhǎng)度。依據(jù)式（1），可以計(jì)算出堵頭水推力的結(jié)果和堵頭的自重結(jié)果，具體如表1、表2。綜合計(jì)算結(jié)果，把該施工支洞封堵頭的長(zhǎng)度設(shè)定成22.0m。

2.3 導(dǎo)流洞堵頭的細(xì)部設(shè)計(jì)

首先，堵頭施工選用強(qiáng)度為C20的混凝土，在砼澆筑施工達(dá)到70%強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)用回填灌漿的方法來施工；其次，在對(duì)堵頭進(jìn)行灌漿施工中，主要部分為頂部、圍巖固結(jié)、接觸等三個(gè)方面的灌漿；最后，在施工圍巖固結(jié)灌漿中，鋼管直徑為5cm，埋設(shè)過程中，外露的管口長(zhǎng)度不低于15cm。此外，入倉(cāng)和澆筑溫度都應(yīng)超過15℃。

3 導(dǎo)流洞堵頭的施工技術(shù)

3.1 準(zhǔn)備施工的材料

根據(jù)工程情況，該工程施工需要以下材料：強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為C20的砼；總共600m2左右的固結(jié)灌漿、回填灌漿、接縫灌漿；在預(yù)埋固結(jié)灌漿中，總管長(zhǎng)度在90～100m；而在預(yù)埋回填灌漿中，總的管長(zhǎng)為30m左右，以上管材都是5cm的聚錄乙烯管。

3.2 導(dǎo)流洞堵頭的施工流程

3.2.1 澆筑堵頭砼分為兩個(gè)階段：第一期的任務(wù)是對(duì)全洞以及周邊砼予以澆筑，第二期施工為澆筑廊道段的砼。在完成導(dǎo)流洞封堵施工后，需要對(duì)洞壁的浮土進(jìn)行清除，然后造孔、埋管。在第一期砼結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相符合進(jìn)行灌漿施工，最后是對(duì)廊道砼進(jìn)行

澆筑。

3.2.2 安裝模板。選用組合模板對(duì)支洞砼進(jìn)行澆筑，澆筑中選取單排架來支持組合鋼模架，利用剪刀撐進(jìn)行搭設(shè)，然后連接支洞周圍的鋼拱支架。同時(shí)，通過地面打地錨來連接外架，借助于對(duì)拉桿來連通導(dǎo)流洞封堵鋼模臺(tái)車，等到砼的澆筑施工完成后才拆解鋼模

臺(tái)車。

3.2.3 布置灌漿管。在明確布孔地點(diǎn)之后，需要在布孔位置鑿出孔道，深度在50cm左右，然后焊接灌漿管的前端，確保焊接形狀是圓臺(tái)形，圓臺(tái)面積等同于孔道面積，而圓臺(tái)小圓尺寸則與灌漿管的直徑相符合。選用厚度為0.33m的鐵皮作為材質(zhì)。在孔成形后，把灌漿塞固定到孔部底處20cm深的區(qū)域。在錨固劑硬化后，在外面刷上砂漿，厚度為2～3cm。最后，在合適位置固定預(yù)埋灌漿管的后端模塊，并進(jìn)行焊接處理。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合貴州地區(qū)某水利樞紐工程，通過實(shí)例來開展導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)分析，以期為相關(guān)工程設(shè)計(jì)與施工提供一定的參考?？偠灾?，導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)與施工應(yīng)當(dāng)立足于施工區(qū)域的地質(zhì)條件，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)堵頭的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，最后進(jìn)行澆筑堵頭砼、安裝模板以及布置灌漿管等施工。

參考文獻(xiàn)

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[2] 徐進(jìn)漢.水利工程中導(dǎo)流洞封堵體設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)的探討[J].內(nèi)蒙古水利，2012，6（10）.

（責(zé)任編輯：陳 倩）