聶文俊 魚小波

中國水利水電第六工程局有限公司 遼寧沈陽 110179

1 工程及險情過程簡述

烏東德右岸地下電站土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程設(shè)計有3條導(dǎo)流隧洞，即3#導(dǎo)流洞、4#導(dǎo)流洞、5#導(dǎo)流洞，3#、4#導(dǎo)流洞凈斷面16.5×24m，5#導(dǎo)流洞凈斷面12×16m。

右岸3#、4#導(dǎo)流隧洞A類堵頭與大壩共同承受壩前庫水壓力，位于導(dǎo)流隧洞與大壩帷幕線相交范圍，3#導(dǎo)流洞A類堵頭長度75m，分兩段澆筑，分段長度35m、40m。4#導(dǎo)流洞A類堵頭長度95m，分三段澆筑，分段長度分別為35m、30m、30m。3#、4#導(dǎo)流隧洞封堵段設(shè)置灌漿廊道，廊道凈斷面尺寸3×3.5m，封堵設(shè)置接縫灌漿、接觸灌漿、排水孔引管高壓灌漿及頂拱回填灌漿，灌漿均引管至灌漿廊道。

2020年1月15日庫區(qū)蓄水到EL846高程時，3#、4#導(dǎo)流洞入水出現(xiàn)明滿流交替現(xiàn)象，3#、4#導(dǎo)流隧洞A類堵頭灌漿廊道內(nèi)灌漿管及頂拱排水孔出現(xiàn)成股水流，3#導(dǎo)流洞最大滲水量約1433L/min，4#導(dǎo)流洞最大滲水量約987L/min。

2 險情原因分析

根據(jù)3#、4#導(dǎo)流洞A類堵頭灌漿廊道內(nèi)灌漿管及頂拱排水孔水流流態(tài)，結(jié)合封堵部位建筑物平面布置與結(jié)構(gòu)型式，分析發(fā)生險情的主要有：

（1）導(dǎo)流洞堵頭上游段圍巖揭露均為Ⅳ類、Ⅴ類，洞身穿越多個巖體斷層，緩傾結(jié)構(gòu)面、裂隙、揉皺發(fā)育，局部溶蝕風化加劇，地質(zhì)條件差。

（2）導(dǎo)流洞工作面移交滯后，導(dǎo)致第一段混凝土施工完成后未達后續(xù)施工條件時（固結(jié)兼接觸灌漿），已開始擋水，形成灌漿廊道內(nèi)灌漿管及頂拱排水孔滲水險情。

（3）導(dǎo)流洞超期服役，經(jīng)過長時間的水流沖刷及外水壓力，致使原本地質(zhì)條件差的部位形成滲漏通道；根據(jù)現(xiàn)場滲漏點分布情況，其集中于防滲帷幕線上游[1]。

3 搶險應(yīng)急治理措施

出現(xiàn)險情后，參建各方經(jīng)過評估廊道涌水險情成因分析、發(fā)展趨勢，提出采取“低層至高層、下游向上游，循環(huán)灌注”的方式進行施工，在3#-5#導(dǎo)流洞帷幕線新增一排帷幕灌漿孔，滲水孔采取引管排水，待封堵完成后進行灌漿處理。方案確定后，施工單位緊急調(diào)配人員、材料及設(shè)備進行實施，對突發(fā)情況第一時間進行了解決，保障了堵漏灌漿順利實施及效果。主要施工過程為：

（1）由于堵頭灌漿采用引管方式，其引管埋設(shè)為“四孔一組”的循環(huán)管路形式引管至灌漿廊道內(nèi)，并用防水漆標記在每個管口，做好了記錄：進漿管涂成紅色，回漿管涂成藍色，確保了每個過程都能按照→底部灌漿孔灌漿→封孔→中部灌漿孔灌漿→封孔→頂部灌漿孔灌漿→封孔→下一循環(huán)的順序進行[2]。

（2）灌漿自下而上、由低到高逐排循環(huán)式進行灌注，其水灰比為0.5:1；漿液從進漿管注入，將回漿管敞開，用以漿趕水方式將管道內(nèi)殘留水排出管外，直至回漿管的漿液濃度達到0.5：1，關(guān)閉回漿閥門，在規(guī)定灌漿壓力下灌漿孔停止吸漿后，持續(xù)灌注10-15min關(guān)閉進漿閥門結(jié)束灌漿；進行至少24小時閉漿，過程中，若回漿管出漿不暢或灌漿管路堵塞時，在順灌結(jié)束后，立即對回漿管進行倒灌。

（3）單組灌漿孔灌漿時，按注入率不大于20L/min控制。同一段、同一時間灌注的引管灌漿孔不得多于兩組，且距離不小于10m。過程中保持灌漿壓力波動范圍控制在1MPa值左右（±l0%以內(nèi)），保證灌漿壓力穩(wěn)定，排漿量滿足灌漿最大注入率要求。

（4）相鄰組灌漿過程中發(fā)現(xiàn)有串漿現(xiàn)象，依據(jù)情況同時進行灌注，每間隔10min打開一次出管口進行放漿，避免發(fā)生管路堵塞，若發(fā)生管路堵塞，在限值內(nèi)提高進漿壓力疏通管路，若無效，換管進漿疏通。

4 幾點認識

（1）在導(dǎo)流洞堵頭滲水流態(tài)明顯異于設(shè)計后，應(yīng)對封堵結(jié)構(gòu)、原混凝土襯砌及洞身所處巖體情況的安全穩(wěn)定進行深入分析，并有針對性地進行排水疏導(dǎo)與封堵灌漿施工，避免現(xiàn)場不當施工擾動造成越搶越險的被動局面。

（2）烏東德水電站3#、4#導(dǎo)流洞滲水應(yīng)急處置的成功應(yīng)對，得益于下閘蓄水期間，施工方對于突發(fā)的滲漏、坍塌等安全隱患，規(guī)劃了整套事故處理流程，對蓄水相關(guān)工程項目的質(zhì)量、安全開展了拉網(wǎng)式、地毯式的檢查。蓄水階段安排專人每天不間斷對各風險點進行巡查。提前儲備了聚氨酯，堵漏劑、水泥及潛水泵、救生衣等應(yīng)急物資及設(shè)備，配備了專業(yè)應(yīng)急搶險專業(yè)隊伍，參建各方建立了24小時互通機制。在3#、4#導(dǎo)流洞A類堵頭灌漿廊道出現(xiàn)滲水后，30分鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)上報，專業(yè)人員2小時分析險情成因、制定措施，4小時啟動灌堵施工，72小時扼制險情。將安全事故損失降到最低，并以最快的速度得到解決[3]。

（3）烏東德電站導(dǎo)流建筑物是臨時工程，從導(dǎo)流建筑物級別、使用年限考慮，導(dǎo)流洞超期過流通水一年半，長期水流沖刷對原混凝土襯砌面形成部分損傷。一般情況下，應(yīng)在施工期內(nèi)進行修復(fù)施工，封堵前對原設(shè)計結(jié)構(gòu)及巖體形態(tài)進行全面排查；因此，類似工程導(dǎo)流建筑物封堵施工的安全與經(jīng)濟最優(yōu)結(jié)合是我們在施工階段應(yīng)重點研究的課題。如能在水力模型試驗、設(shè)計和施工階段作好相應(yīng)預(yù)控工作，并遵循導(dǎo)流洞過流客觀規(guī)律，進行科學的分析研判，將能有效防范此類事故發(fā)生。