黃東軍，王東鋒，房敦敏

（中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

1 工程概況

杭州市第二水源千島湖配水工程從千島湖淳安縣境內(nèi)取水，通過(guò)輸水隧洞將水引至杭州市余杭區(qū)閑林水庫(kù)，為下游原水輸水工程提供優(yōu)質(zhì)千島湖水源，同時(shí)在輸水線路途中向建德市、桐廬縣及富陽(yáng)區(qū)部分區(qū)域供水，供水規(guī)模為9.78 億m3/a，配水流量38.8 m3/s（330 萬(wàn)m3/d），可滿足杭州主城區(qū)及輸水沿線縣市部分區(qū)域800 多萬(wàn)居民生活用水需要。

本工程為Ⅰ等工程，主要建筑物包括千島湖進(jìn)水口、輸水建筑物、分水口、閑林出口流量控制及調(diào)壓設(shè)施、閑林水庫(kù)取水口等建筑物，采用全重力流輸水方案，輸水線路全長(zhǎng)113.22 km。

千島湖—閑林水庫(kù)輸水隧洞混凝土襯砌段為襯后直徑6.7 m、底寬3.5 m 的平底馬蹄形斷面；在淺埋隧洞段、跨分水江穿江隧洞段、跨淥渚江倒虹吸管和下穿小溪流等部位采用鋼管襯砌，鋼管直徑均為5.0 m，全線鋼管段合計(jì)長(zhǎng)度約10.00 km。輸水線路沿線在高嶺塢、林山及羊巖塢設(shè)3 座事故檢修閘；在分水江上下游、淥渚江以及獅子山埋管上游各設(shè)置1 座事故檢修閥，共布置5 座事故檢修閥，以便于隧洞及倒虹吸管分段排水檢修。輸水線路沿線布置32個(gè)施工支洞，總長(zhǎng)18.83 km。閑林水庫(kù)上游側(cè)設(shè)置閑林控制閘，控制上游來(lái)水進(jìn)入閑林水庫(kù)。在閑林水庫(kù)內(nèi)布置配水井，分別向下游九溪線、城北線、江南線配置原水，配水井需要時(shí)可與閑林水庫(kù)相互交換水體。

杭州市第二水源千島湖配水工程是浙江省水利史上一次性建成投資最多、輸水距離最長(zhǎng)、供水流量最大的供水工程。工程方案經(jīng)過(guò)多年論證，線路總體布置合理；輸水管道全線暗埋，符合環(huán)保、安全的設(shè)計(jì)理念，且檢修方案完備。閑林水庫(kù)配水井利用閑林水庫(kù)施工期采石場(chǎng)形成的凹坑，修建成容量達(dá)20 萬(wàn)m3的“超級(jí)碗”，調(diào)節(jié)并分配水量，功能性和藝術(shù)性達(dá)到完美統(tǒng)一。工程于2014 年12月24 日開(kāi)工建設(shè)，2019 年9 月29 日投入試運(yùn)行。

2 施工圖審查與設(shè)計(jì)優(yōu)化的依據(jù)

2014 年6 月，浙江省水利頒布浙水建〔2014〕29 號(hào)《浙江省水利建設(shè)工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查備案管理辦法》，建立施工圖審查備案制度；2016 年9 月頒布浙水建〔2016〕26 號(hào)《浙江省水利工程施工圖審查導(dǎo)則》。按上述文件規(guī)定，水利工程施工圖需第三方審查的圖紙為：總體全面性圖紙；分部性圖紙；建筑物結(jié)構(gòu)布置和主要部位配筋圖紙；有關(guān)重要結(jié)構(gòu)的局部性圖紙。

2014 年12 月，中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司中標(biāo)《杭州市第二水源千島湖配水工程施工圖審查及跨分水江、淥渚江區(qū)段優(yōu)化設(shè)計(jì)施工總承包標(biāo)段》，合同規(guī)定工作內(nèi)容之一為：提出杭州市第二水源千島湖配水工程施工圖審查及輸水隧道樁號(hào)50+850～63+480 m、樁號(hào)69+100～76+400 m 段的優(yōu)化設(shè)計(jì)建議方案。

依據(jù)合同，組織由水工、施工、金結(jié)、電氣、監(jiān)測(cè)、交通、建筑、給排水、暖通等專家組成的施工圖審查團(tuán)隊(duì)，2015—2019 年審查該工程各專業(yè)圖紙2 515 張，發(fā)出施工圖審查意見(jiàn)169 份。審查意見(jiàn)大致分為3 個(gè)類別：施工圖是否符合規(guī)程規(guī)范（特別是強(qiáng)制性條款）及政府審批的初步設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)；對(duì)施工圖提出設(shè)計(jì)優(yōu)化意見(jiàn)；對(duì)施工圖差錯(cuò)提出修改意見(jiàn)。

審查過(guò)程中，與設(shè)計(jì)單位充分討論、溝通，盡量達(dá)成一致意見(jiàn)。分歧較大時(shí)請(qǐng)業(yè)主單位總工程師協(xié)調(diào)，極少數(shù)重要的問(wèn)題邀請(qǐng)外部專家召開(kāi)專題咨詢會(huì)，統(tǒng)一意見(jiàn)。最終，所有問(wèn)題審查單位均與設(shè)計(jì)單位達(dá)成一致，審查意見(jiàn)的落實(shí)和優(yōu)化方案的實(shí)施均反映在施工藍(lán)圖中。按《浙江省水利工程施工圖審查導(dǎo)則》規(guī)定，需審查的圖紙均由圖審單位在底圖蓋上施工圖審查合格章，再曬藍(lán)圖送發(fā)施工監(jiān)理和施工單位。

2017 年2 月，浙江省水利廳以浙水法〔2017〕2 號(hào)廢止《浙江省水利工程建設(shè)施工圖設(shè)計(jì)文件審查備案管理辦法》，不再?gòu)?qiáng)制要求對(duì)浙江省行政區(qū)域內(nèi)各類水利工程的施工圖進(jìn)行審查和備案。但本項(xiàng)目仍按合同規(guī)定，履行完成剩余的施工圖審查工作。

3 施工圖審查與設(shè)計(jì)優(yōu)化案例

3.1 千島湖進(jìn)水口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

千島湖進(jìn)水口分為2 孔，設(shè)中墩。原設(shè)計(jì)分層進(jìn)水塔中墩與后坡結(jié)構(gòu)上分離，中間為流道。經(jīng)圖審單位復(fù)核，在3 道分層進(jìn)水口閘門下閘擋水、門后下游側(cè)流道放空的檢修工況下，進(jìn)水塔中墩結(jié)構(gòu)應(yīng)力不滿足要求。此外，進(jìn)水口處覆蓋層厚度約20 m，進(jìn)水口兩側(cè)和后坡?lián)跬翂^高，不易滿足穩(wěn)定和應(yīng)力要求。建議進(jìn)水塔中墩與后坡100.50～116.00 m 高程增設(shè)支撐墻；考慮千島湖取水低水位為98.00 m，建議進(jìn)水口上游側(cè)擋土墻在97.00 m 高程以下增設(shè)2 排支撐梁，被設(shè)計(jì)單位采納，在不影響千島湖湖面觀賞景觀的前提下，可改善進(jìn)水塔和擋土墻的受力條件（見(jiàn)圖1）。

圖1 進(jìn)水口閘門塔增設(shè)支撐墻和支撐梁圖 單位：cm

3.2 輸水隧洞

3.2.1 混凝土襯砌段基本斷面

本工程引水隧洞全長(zhǎng)113.22 km，其中混凝土襯砌段長(zhǎng)約103.20 km。工程可行性研究階段，設(shè)計(jì)推薦混凝土襯砌段基本斷面為圓形斷面，襯后直徑6.7 m。引水隧洞混凝土襯砌段內(nèi)水壓力水頭為40～90 m，屬于中—低壓隧洞，按限裂原則設(shè)計(jì)，對(duì)隧洞斷面形狀要求不高；圓形斷面施工較困難，運(yùn)行期放空檢修時(shí)洞內(nèi)交通不便。圖審負(fù)責(zé)人作為本工程前期論證各階段咨詢會(huì)或?qū)彶闀?huì)參會(huì)專家，多次呼吁輸水隧洞混凝土襯砌段調(diào)整為城門洞形或平底馬蹄形斷面隧洞。初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位將圓形基本斷面底部調(diào)整為2.6 m 寬的路面，便于運(yùn)行期檢修交通；施工圖階段，設(shè)計(jì)單位又進(jìn)一步將基本斷面調(diào)整為底寬3.5 m 的平底馬蹄形（見(jiàn)圖2）。以ⅠⅠⅠ類圍巖為例，底板開(kāi)挖寬度4.8 m，實(shí)際施工過(guò)程中仍不能滿足雙向行車要求；隧洞襯砌過(guò)程中，混凝土罐車也不能穿越邊頂拱混凝土襯砌臺(tái)車。本工程施工實(shí)踐表明，隧洞開(kāi)挖、襯砌是制約工程進(jìn)度的主要因素。如果施工圖設(shè)計(jì)時(shí)底寬能進(jìn)一步加寬（按等斷面面積原則同步減小隧洞直徑），滿足開(kāi)挖期雙向行車要求、襯砌期混凝土罐車穿越襯砌臺(tái)車條件，可加快開(kāi)挖出渣速度，創(chuàng)造單工作面多臺(tái)車混凝土襯砌條件，縮短工期。

3.2.2 IV類圍巖超前支護(hù)

圖2 初步設(shè)計(jì)、施工圖階段輸水隧洞斷面圖 單位：cm

設(shè)計(jì)單位送審的施工圖圖紙，Ⅳ類圍巖段支護(hù)參數(shù)為：系統(tǒng)20a 工字鋼，間距1.0 m；腰線以上φ25×7 普通中空注漿錨桿，腰線以下φ25 系統(tǒng)砂漿錨桿，長(zhǎng)度L為4.5 m，相間2.5 m；掛網(wǎng)φ8@15 cm×15 cm，噴C25 混凝土，厚20 cm；頂拱范圍采用SD27N 自進(jìn)式中空注漿錨桿超前支護(hù)，錨桿長(zhǎng)4.8 m，間距0.4 m，排距3.0 m。如按送審的支護(hù)方案實(shí)施，所有的Ⅳ類圍巖段每個(gè)開(kāi)挖循環(huán)都必須先施工23根SD27N 自進(jìn)式中空注漿錨桿作為超前支護(hù)措施。本工程個(gè)別標(biāo)段Ⅳ類圍巖占比超過(guò)50%，要達(dá)到預(yù)定的工期目標(biāo)，每天至少要保證1～2 個(gè)開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)度。Ⅳ類圍巖如全部進(jìn)行超前支護(hù)，則難以達(dá)到工期進(jìn)度目標(biāo)，必將拖延整個(gè)工程投運(yùn)時(shí)間。

隧洞開(kāi)挖經(jīng)驗(yàn)表明，大部分Ⅳ類偏好圍巖開(kāi)挖揭露后，能夠在一定的時(shí)間段內(nèi)保持穩(wěn)定，及時(shí)噴混凝土、施工錨桿、鋼拱架，能保證掌子面安全；如果每個(gè)循環(huán)都打超前錨桿，實(shí)際上超前錨桿砂漿強(qiáng)度未達(dá)標(biāo)時(shí)，又進(jìn)入下個(gè)循環(huán)爆破，超前錨桿作用有限。當(dāng)然也有部分Ⅳ類偏差圍巖如果不進(jìn)行超前錨桿支護(hù)，圍巖開(kāi)挖揭露后掌子面會(huì)出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。經(jīng)圖審單位與設(shè)計(jì)單位反復(fù)溝通并征得業(yè)主同意，最終施工圖中，設(shè)計(jì)單位將Ⅳ類圍巖進(jìn)一步細(xì)分為Ⅳ類偏好圍巖和Ⅳ類偏差圍巖。Ⅳ類偏差圍巖支護(hù)方案仍維持23 根SD27N 自進(jìn)式中空注漿錨桿超前支護(hù)，Ⅳ類偏好圍巖原系統(tǒng)的錨桿超前支護(hù)調(diào)整為隨機(jī)布設(shè)。實(shí)際施工過(guò)程中，根據(jù)每個(gè)循環(huán)開(kāi)挖揭露的圍巖情況，由設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、業(yè)主4 方代表組成的圍巖類別鑒定小組現(xiàn)場(chǎng)決定，并以工作單的形式下達(dá)給施工隊(duì)實(shí)施。由此大量減少Ⅳ類偏好圍巖自進(jìn)式中空注漿錨桿超前支護(hù)工作量，在保證掌子面安全的同時(shí)，加快工程進(jìn)度。

3.2.3 跨分水江倒虹吸布置

輸水隧洞跨分水江段位于桐廬縣橫村鎮(zhèn)奚家坑村附近，河床寬度約220.0 m，河底平均高程（含覆蓋層）約-5.00 m。前期擬定管橋方案和穿江隧洞方案技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、景觀比選，最終選用穿江隧洞（倒虹吸）的形式穿越分水江。管線與分水江基本垂直布置，沿線穿過(guò)分水江右岸塘包山、桐鄭公路、分水江、S208 省道，在左岸穿過(guò)尖山。穿江隧洞總長(zhǎng)度為982.0 m（其中鋼襯段總長(zhǎng)868.0 m），由江底水平段和兩側(cè)的斜坡段組成。江底水平段長(zhǎng)308.0 m，底高程為-50.00 m；右岸斜坡段長(zhǎng)227.5 m，縱坡為1:3.5；左岸其中斜坡段長(zhǎng)320.0 m，坡比為1:8.0（見(jiàn)圖3）。開(kāi)挖呈馬蹄形，開(kāi)挖直徑7.3 m，鋼管內(nèi)徑5.0 m，鋼管采用16MnR鋼，鋼管壁厚24 mm，并設(shè)置加勁環(huán)。

穿江隧洞下游段（左岸）存在斷層，基巖完整性較差，根據(jù)前期勘探結(jié)果，穿江隧洞上覆巖體最小厚度約16.0 m，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，是整個(gè)工程的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

圖3 初步設(shè)計(jì)階段分水江穿江隧洞布置圖 單位：cm

按初步設(shè)計(jì)階段布置方案，右岸斜坡段（圖3 左側(cè)）縱坡為1:3.5（28.6%），無(wú)論采用正井法或反井法開(kāi)挖，掌子面支護(hù)、出渣、鋼管安裝均比較困難，不利于江底隧洞段施工期緊急逃生，運(yùn)行期檢修放空穿江隧洞，開(kāi)展巡視檢修也很困難。圖審單位建議右岸斜坡縱坡調(diào)整為1:7.0（14.3%），同時(shí)為減少鋼襯長(zhǎng)度，右岸閥室底板高程從15.00 m 降低為4.00 m（見(jiàn)圖4），被設(shè)計(jì)單位采納。后續(xù)施工表明，斜坡縱坡調(diào)整為1:7.0 后，出渣車、混凝土罐車均能通行，降低鋼襯安裝和防腐施工難度，確保穿分水江隧洞按期建成。

3.2.4 官地上下穿302省道埋管段

官地上埋管段位于富陽(yáng)市大塢垅水庫(kù)北側(cè)，長(zhǎng)238.0 m，由南至北穿過(guò)官地上沿山渠和S302 省道，地面高程約42.00 m。輸水隧洞施工時(shí)，官地上埋管上方302 省道已拓寬為一級(jí)公路，沿公路埋設(shè)多根管線，包括杭州至桐廬高壓天然氣管道。原設(shè)計(jì)埋管段采用淺埋暗挖法施工，長(zhǎng)76.0 m，鋼管底高程30.00 m，洞頂以上覆蓋層厚度為7.4 m，其中基巖厚度僅為2.6 m。采用37.0～45.0 m 長(zhǎng)管棚超前支護(hù)，環(huán)向間距0.3 m；20 a 鋼拱架支撐，間距0.5 m；掛網(wǎng)噴C25 混凝土，厚≥20 cm（見(jiàn)圖5）。

由于302 省道交通繁忙，高壓天然氣管道距隧洞開(kāi)挖頂部不到4.0 m，40.0 m 級(jí)長(zhǎng)大管棚精度控制難度大，圖審意見(jiàn)認(rèn)為該方案實(shí)施難度大，難以取得交通部門和天然氣業(yè)主單位的同意。圖審單位通盤(pán)研究官地上埋管上游、下游段輸水隧洞立面布置后，建議降低輸水鋼管高程，將淺埋暗挖段下沉調(diào)整為較深的埋管，隧洞可全部采用正常鉆爆法開(kāi)挖，無(wú)需采用大管棚支護(hù)，被設(shè)計(jì)單位采納。最終施工圖中，將輸水鋼管中心線高程降低15.00 m，上覆巖體厚度超過(guò)17.0 m，施工過(guò)程順利。

圖4 施工圖階段分水江穿江隧洞布置圖

圖5 官地上淺埋暗挖段原設(shè)計(jì)布置圖

3.3 輸水隧洞鋼管襯砌

3.3.1 空間彎管問(wèn)題

原設(shè)計(jì)官地上埋管斜坡轉(zhuǎn)彎段、分水江穿江隧洞鋼管左岸斜坡轉(zhuǎn)彎段、淥渚江淺埋鋼管左岸斜坡S 型轉(zhuǎn)彎段等鋼襯洞段，輸水隧洞平面上軸線圓弧轉(zhuǎn)彎的同時(shí)，立面上呈一定坡度，理論上系圓柱螺旋線，為典型的空間彎管。空間彎管鋼管制造、安裝難度均較大，管節(jié)端口面與隧洞軸線不正交、管節(jié)對(duì)接精度低、對(duì)接橫縫焊縫質(zhì)量保證率低。圖審單位建議調(diào)整斜坡轉(zhuǎn)彎段鋼管軸線布置，將鋼管中心線布置在同一個(gè)傾斜平面上，即鋼管軸線在斜平面上展開(kāi)為平面圓弧，在水平面上投影為橢圓線段。目的將空間彎管調(diào)整為軸線在傾斜平面上的平面彎管，絕大部分管節(jié)可按平面彎管制作安裝。該建議被設(shè)計(jì)單位采納，采用電腦三維精確繪制沿鋼管軸線三維坐標(biāo)，用于隧洞開(kāi)挖放樣及鋼管安裝控制，后續(xù)鋼管制造、安裝均比較順利。

3.3.2 鋼管段灌漿

初步設(shè)計(jì)報(bào)告中要求對(duì)所有的鋼管襯砌段進(jìn)行固結(jié)灌漿、回填灌漿和接觸灌漿，具體為：固結(jié)灌漿孔距3.0 m，每排12 孔，孔深3.5 m；洞頂拱120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿；接觸灌漿孔距3.0 m，每排6 孔。

（1）固結(jié)灌漿。招標(biāo)圖紙中固結(jié)灌漿調(diào)整為只針對(duì)Ⅳ～Ⅴ類鋼管段進(jìn)行固結(jié)灌漿，孔距約2.8 m（按基巖面每斷面分孔控制），排距2.5 m，每排8 孔，孔深4.0 m。鋼管段固結(jié)灌漿通?？刹扇? 種方式：隧洞開(kāi)挖完成后對(duì)裸巖進(jìn)行灌漿；鋼管安裝完畢，混凝土回填后，從鋼管內(nèi)部開(kāi)孔灌漿。前者混凝土噴層阻漿效果差，固結(jié)灌漿效果也較差；后者需對(duì)鋼管大量開(kāi)孔，對(duì)鋼管破壞大。

輸水隧洞鋼管襯砌段，除穿分水江段鋼管厚度為24 mm外，其它鋼管厚度為22 mm，并均布置有加勁環(huán)。經(jīng)復(fù)核，鋼管能獨(dú)立承擔(dān)輸水隧洞內(nèi)水、外水壓力，不需要由回填混凝土及圍巖分擔(dān)內(nèi)水壓力?？紤]開(kāi)挖期采用支護(hù)措施后，圍巖已穩(wěn)定，鋼管與圍巖之間回填混凝土厚1.0 m，足以承擔(dān)山巖壓力或土壓力。圖審單位認(rèn)為采用固結(jié)灌漿加固鋼管段外圍巖土必要性不大，建議取消Ⅳ～Ⅴ類圍巖鋼管段固結(jié)灌漿，被設(shè)計(jì)單位采納。

（2）回填灌漿。鋼管安裝完成C20 混凝土回填后，布置回填灌漿充填頂部空腔是必要的。初步設(shè)計(jì)回填灌漿采用鋼管不開(kāi)孔灌漿方式，即采用頂部預(yù)埋灌漿管。每個(gè)灌漿孔均需埋設(shè)送漿管、回漿管連接到灌漿工作面，送漿管、回漿管量大，容易混淆。輸水鋼管安裝、回填混凝土、回填灌漿工序需交錯(cuò)進(jìn)行，回填灌漿將占用直線工期，預(yù)埋灌漿管方式回填灌漿質(zhì)量也缺乏檢驗(yàn)手段。借鑒我國(guó)水電站（含抽水蓄能電站）鋼管回填灌漿經(jīng)驗(yàn)，圖審單位建議在輸水鋼管頂部開(kāi)少量灌漿孔，每環(huán)布置2～3 個(gè)（間隔布置），并推薦開(kāi)孔和封孔細(xì)部結(jié)構(gòu)，被設(shè)計(jì)單位采納。實(shí)際施工表明，少量開(kāi)孔回填灌漿可在鋼管安裝、混凝土回填工序結(jié)束后再進(jìn)行，回填灌漿工作面與輸水鋼管安裝、混凝土回填工作面互不干涉，不影響直線工期，同時(shí)節(jié)約大量送漿管、回漿管。

（3）接觸灌漿。初步設(shè)計(jì)報(bào)告中鋼管襯砌段均進(jìn)行接觸灌漿，孔距3.0 m，每排6 孔。接觸灌漿須在鋼管安裝到位、混凝土回填完成后施工，同時(shí)也需在輸水鋼管上開(kāi)孔。如系統(tǒng)布置接觸灌漿孔，由于預(yù)留開(kāi)孔處與實(shí)際脫空處重合度很低，從預(yù)留開(kāi)孔處進(jìn)行接觸灌漿效果有限?？紤]本工程鋼管可以獨(dú)立承擔(dān)水壓力，局部小面積脫空不影響鋼管的安全性，水電站工程大型鋼管一般采用聲波檢測(cè)或敲擊檢查探測(cè)脫空部位，只針對(duì)脫空部位采用磁座電鉆開(kāi)小孔進(jìn)行接觸灌漿的方式。圖審意見(jiàn)建議取消接觸灌漿系統(tǒng)布孔，明確脫空范圍和脫空程度標(biāo)準(zhǔn)，即明確多大的脫空需要進(jìn)行接觸灌漿。建議被設(shè)計(jì)單位采納，最終施工圖紙取消系統(tǒng)開(kāi)孔接觸灌漿，僅對(duì)錘擊檢查脫空面積大于0.5 m2進(jìn)行接觸灌漿，大幅度減少接觸灌漿開(kāi)孔量，提高接觸灌漿的針對(duì)性。

3.3.3 江家弄淺埋鋼襯段設(shè)計(jì)優(yōu)化

黃昌嶺淺埋段鋼襯段末端與分水江穿江隧洞鋼襯段起點(diǎn)之間洞段長(zhǎng)約2 240.0 m，江家弄淺埋鋼襯段位于其中部，長(zhǎng)度347.0 m。山體巖性為燕山晚期第二階段石英閃長(zhǎng)巖，地面高程79.00～110.00 m，隧洞底板高程9.00 m，上覆巖體大于70.0 m，滿足水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范中挪威準(zhǔn)則要求的巖石覆蓋厚度?？睖y(cè)設(shè)計(jì)單位前期勘探布置3 個(gè)地質(zhì)鉆孔，初步表明江家弄段隧洞地質(zhì)條件較好，但考慮該段地形低于千島湖正常蓄水位（108.00 m），原設(shè)計(jì)仍按本工程淺埋段原則設(shè)計(jì)，輸水隧洞布置厚22 mm 鋼板襯砌。

本標(biāo)段EPC 總承包單位在江家弄段隧洞開(kāi)挖前，補(bǔ)充14 個(gè)地質(zhì)鉆孔，對(duì)其中2 個(gè)孔共進(jìn)行26 段壓水試驗(yàn)，并布置5 條地震折射波法探測(cè)剖面，結(jié)果表明江家弄隧洞段地質(zhì)條件非常優(yōu)異。另?yè)?jù)臨近江家弄鋼襯段上游已開(kāi)挖洞段統(tǒng)計(jì)分析，Ⅱ類圍巖占96.2%，下游已開(kāi)挖洞段統(tǒng)計(jì)分析，Ⅰ～Ⅱ類圍巖占100%。預(yù)測(cè)江家弄段隧洞絕大部分為Ⅰ～Ⅱ類圍巖，極少量Ⅲ類圍巖。

根據(jù)前期勘探、地質(zhì)測(cè)繪和本工程全線開(kāi)挖揭露的地質(zhì)條件，判斷黃昌嶺淺埋段—分水江穿江隧洞2.20 km（含江家弄淺埋段）隧洞段是全線隧洞中地質(zhì)條件最好的洞段，下游段開(kāi)挖已揭露出罕見(jiàn)的Ⅰ類圍巖段。隧洞工程中地質(zhì)條件如此優(yōu)越在浙江省內(nèi)極少遇到，在全國(guó)隧洞工程中也少見(jiàn)，如仍繼續(xù)采用鋼板襯砌，有悖于地下工程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論。因此，圖審單位編制設(shè)計(jì)優(yōu)化專題報(bào)告，提出如下建議：①取消江家弄淺埋段鋼板襯砌，調(diào)整為鋼筋混凝土襯砌；②江家弄段地形最低處巖石覆蓋厚度與隧洞承受水頭之比為0.71，取消鋼襯后，是全線混凝土襯砌段巖石覆蓋最薄的部位。考慮工程投入運(yùn)行后，停水檢修幾率很小，必須確保萬(wàn)無(wú)一失，為此，適當(dāng)加強(qiáng)江家弄段混凝土襯砌、灌漿，具體如下：Ⅰ～Ⅱ類圍巖按Ⅲ類圍巖段標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌（Ⅰ～Ⅱ類圍巖襯砌厚度35 cm，Ⅲ類圍巖襯砌厚度50 cm）；對(duì)該段隧洞進(jìn)行系統(tǒng)固結(jié)灌漿（原設(shè)計(jì)Ⅰ類、Ⅱ類圍巖無(wú)固結(jié)灌漿）。設(shè)計(jì)單位采納圖審單位提出的優(yōu)化方案，實(shí)際開(kāi)挖揭露江家弄淺埋段全部為Ⅱ類圍巖。工程充水運(yùn)行后，地表檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，說(shuō)明設(shè)計(jì)優(yōu)化是成功的。

3.4 運(yùn)行期兼調(diào)壓井功能的施工支洞

3.4.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

輸水線路沿線布置32 個(gè)施工支洞，保留其中15 個(gè)施工支洞不封堵：金竹牌支洞和桐村支洞保留作為流量計(jì)檢修交通洞，分水江1#支洞和分水江2#支洞保留作為分水江右岸、左岸檢修蝶閥室交通洞；石毛畈支洞、樟村支洞等11 個(gè)支洞保留作為隧洞檢修交通洞，運(yùn)行期亦可作為調(diào)壓井發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。其他17 個(gè)施工支洞在主洞與支洞交叉口支洞側(cè)封堵。

初步設(shè)計(jì)批復(fù)意見(jiàn)同意施工支洞度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇，輸水隧洞、調(diào)壓井等主體工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇設(shè)計(jì)、300 a 一遇校核。圖審單位審圖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)所有的施工支洞（含后期兼作調(diào)壓井的11 個(gè)支洞）洪水標(biāo)準(zhǔn)均為20 a 一遇。如發(fā)生超過(guò)20 a 一遇的大洪水，洪水將通過(guò)施工支洞進(jìn)入輸水隧洞，導(dǎo)致輸水隧洞達(dá)不到永久建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)。圖審意見(jiàn)要求設(shè)計(jì)單位進(jìn)一步復(fù)核運(yùn)行期保留的施工支洞洞口處的洪水位，必要時(shí)調(diào)整洞口高程，或布置擋水閘等其他擋水設(shè)施，使之達(dá)到100 a 一遇設(shè)計(jì)、300 a 一遇校核永久建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)單位按審查意見(jiàn)執(zhí)行，消除運(yùn)行期安全隱患。

3.4.2 兼調(diào)壓井功能的施工支洞二次襯砌

按原設(shè)計(jì)，所有施工支洞底板均澆筑40 cm 厚混凝土作為路面，Ⅰ～Ⅲ類圍巖采用噴錨支護(hù)，Ⅳ～Ⅴ類圍巖采用初期噴錨支護(hù)+二次混凝土襯砌，并進(jìn)行回填灌漿和固結(jié)灌漿。圖審單位認(rèn)為，兼作調(diào)壓室功能的施工支洞屬于永久主體建筑物，建筑物等級(jí)應(yīng)與輸水隧洞等同為1 級(jí)建筑物，原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)措施偏弱，建議兼作調(diào)壓室功能的施工支洞全長(zhǎng)采用二次混凝土襯砌，被設(shè)計(jì)單位采納。

3.5 穿分水江隧洞地下檢修蝶閥室襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化

穿分水江隧洞左岸、右岸采用檢修蝶閥控制的方式對(duì)穿江隧洞進(jìn)行檢修。根據(jù)地形地質(zhì)條件，在分水江兩岸雄厚山體內(nèi)設(shè)置地下檢修蝶閥室，每座檢修閥室布置1 套D 5 000、PN1.6 MPa 電動(dòng)操作的硬密封蝶閥。左右岸地下閥室結(jié)構(gòu)布置基本一致，由閥室段、裝配廠和閥室交通洞組成。地下閥室采用城門洞型結(jié)構(gòu)，閥室段邊墻結(jié)合吊車梁布置，吊車梁底部鋼筋混凝土墻厚1.2 m，頂拱采用鋼筋混凝土襯砌，厚0.8 m。襯后閥室凈尺寸為寬9.8 m、高17.8 m 的城門洞型，閥室長(zhǎng)18.2 m。實(shí)際開(kāi)挖揭露，分水江右岸閥室為侏羅系上統(tǒng)黃尖組（J3h）晶屑凝灰?guī)r，Ⅱ類圍巖；分水江左岸閥室為志留系上統(tǒng)唐家塢組（S3t）灰色中厚—厚層狀砂巖，Ⅲ類圍巖。分水江左岸、右岸閥室是整個(gè)工程代表性建筑物之一，關(guān)注度較高。

左右岸閥室混凝土襯砌前，已開(kāi)挖支護(hù)完成3 a 左右，埋設(shè)的監(jiān)測(cè)儀器表明圍巖變形已收斂完成。圖審單位建議取消頂拱混凝土襯砌，采用組合鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)替代，理由如下：

（1）地下閥室類似水電站地下廠房、主變洞、閘門洞等結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)水電站同類洞室能夠順利完成開(kāi)挖，頂拱一般采用柔性噴錨支護(hù)作為永久支護(hù)結(jié)構(gòu)，混凝土襯砌剛性支護(hù)較罕見(jiàn)。如天荒坪、桐柏、仙居、宜興等抽水蓄能電站地下廠房主機(jī)洞、主變洞、閘門室等地下洞室，均采用噴錨支護(hù)作為永久支護(hù)。尤其是宜興抽水蓄能電站，地下廠房為Ⅳ類圍巖，洞室規(guī)模也遠(yuǎn)大于本工程地下閥室，也采用噴錨支護(hù)，建成十幾年運(yùn)行良好。

（2）初步設(shè)計(jì)階段蝶閥直徑4.0 m，閥室內(nèi)橋機(jī)為50 t/10 t 電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)；施工圖階段蝶閥直徑調(diào)整為5.0 m，橋機(jī)調(diào)整為125 t/30 t/15 t 電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)。起重機(jī)起吊能力成倍增加，導(dǎo)致部件尺寸、重量相應(yīng)增加，加大吊裝難度。機(jī)電設(shè)備招標(biāo)啟動(dòng)較晚，閥室澆筑混凝土?xí)r，橋機(jī)廠家尚未提供相關(guān)橋機(jī)部件尺寸。如果頂拱采用混凝土襯砌，閥室頂拱橋距機(jī)軌頂僅6.3 m，空間極為有限。頂拱調(diào)整為組合鋼構(gòu)后，可在橋機(jī)安裝到位后再安裝組合鋼構(gòu)，增加0.8～1.0 m 橋機(jī)安裝空間，確保橋機(jī)吊裝成功。如先安裝橋機(jī)，則無(wú)法進(jìn)行頂拱襯砌。

（3）左岸閥室開(kāi)挖完成后，發(fā)現(xiàn)山體地下水位較高，如果采用混凝土襯砌剛性支護(hù)方案，需做好引排水措施。否則外水壓力將成倍增加，80 cm 厚混凝土襯砌難以承擔(dān)外水壓力荷載。因此，在閥室圍巖已穩(wěn)定的前提下，借鑒水電站地下廠房的成熟經(jīng)驗(yàn)，可采用堵排結(jié)合的方案處理山體滲水，滿足閥室運(yùn)行環(huán)境。

（4）取消頂拱鋼筋混凝土襯砌后，為進(jìn)一步提高閥室圍巖穩(wěn)定性，頂拱增設(shè)EX29N 漲殼式預(yù)應(yīng)力中空注漿錨桿@3 m，L=6 m，每排4 根，共7 排。

以上設(shè)計(jì)優(yōu)化方案經(jīng)相應(yīng)審批后，被設(shè)計(jì)單位采納。

4 結(jié) 語(yǔ)

大型水利工程涉及范圍廣，前期地質(zhì)勘察等工作可能存在紕漏。工程前期論證過(guò)程中，雖然歷經(jīng)多次咨詢和審查，主要針對(duì)總體方案、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、主要建筑物布置等宏觀問(wèn)題。但在工程建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工不斷揭露的地質(zhì)和其他情況，仍需要解決許多具體問(wèn)題。大量施工圖紙?jiān)诠こ探ㄔO(shè)初期完成，建設(shè)管理單位正處于組建初期，缺乏專業(yè)技術(shù)人員。如果缺少專業(yè)團(tuán)隊(duì)參與，建設(shè)管理單位不可能迅速形成完善的設(shè)計(jì)技術(shù)監(jiān)督或制約機(jī)制，不能對(duì)施工圖進(jìn)行有效審查以及開(kāi)展設(shè)計(jì)優(yōu)化，設(shè)計(jì)單位自身也沒(méi)有相應(yīng)的積極性。因此，工程建設(shè)管理單位通過(guò)招標(biāo)，擇優(yōu)選擇具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)（專業(yè)設(shè)計(jì)院或工程咨詢機(jī)構(gòu)），開(kāi)展施工圖審查和設(shè)計(jì)優(yōu)化，形成有效的設(shè)計(jì)技術(shù)監(jiān)督機(jī)制。實(shí)踐表明，對(duì)重要的水利工程項(xiàng)目開(kāi)展施工圖審查和設(shè)計(jì)優(yōu)化，具有非常重要的意義。