大岗山水电站大坝深部基础处理工程业主管理与控制

吴 楠

(国电大渡河大岗山水电开发有限公司，四川石棉 625409)

1 工程简介

大岗山水电站是大渡河干流中游上段具有日调节性能的高坝大型水电站。坝型为混凝土双曲拱坝，最大坝高约210m，电站总装机容量2600 MW，设计正常蓄水位 1130.00m，库容 7.42亿m3，调节库容1.17亿m3。电站枢纽建筑物由混凝土双曲拱坝、水垫塘及二道坝、泄洪隧洞、引水及尾水建筑物、发电厂房、开关站等组成，发电厂房为地下式，厂内安装四台水轮发电机组，每台装机容量为650MW。

2 项目概况

大坝深部基础处理工程主要对在拱坝建基面925m ～1030m 高程范围 β21、β8、β43三条辉绿岩脉进行网格置换处理、大坝灌浆和排水平洞开挖施工。辉绿岩脉深部处理包括三条岩脉的网格开挖、支护、钢筋制安、混凝土浇筑、平洞衬砌后的回填灌浆、固结灌浆、岩脉加密固结灌浆、平洞混凝土回填后的回填灌浆等。

β21辉绿岩脉走向与河流近平行，陡倾坡外，倾角65゜～75゜，坝基岩脉出露在970m～1 040m高程，岩脉在空间上不完全连续，被f64、f67、f112等断层切错。岩脉厚度1m～6m，倾向上游、高程变薄，主要为Ⅲ2～Ⅳ类岩体，局部挤压错动相对强烈，属Ⅴ类。β8(f7)辉绿岩脉发育于右岸低高程，走向与岸坡斜交，倾向坡内偏下游，倾角70゜，坝基出露在970m～960m高程，岩脉厚度5m～8m，与围岩主要呈裂隙式、断层式接触，内部发育f7断层，破碎带宽230cm，属V类岩体。β(f6)辉绿岩脉走向与岸坡近平行，起伏，倾向坡内，倾角55゜～67゜，坝基出露高程在980m～960m高程，岩脉厚度1.5～3.5m，岩脉呈碎裂结构，与围岩主要呈断层接触，沿β43辉绿岩脉发育f6断层，破碎带100cm～180cm，属V类岩体。

3 项目实施过程中面临的主要问题

3.1 承包人低价中标带来的合同风险

该工程施工部位分布在1135m～925m高程范围，高差达210m。左右岸各布置了5层帷幕灌浆洞、4层排水洞，左岸β21岩脉处理设置了3层平洞、4条斜井;右岸β8岩脉处理设置了2层平洞、2条斜井，β43岩脉处理设置了2层平洞、4条斜井;为满足施工需要设置21条施工支洞、4条竖井;布置的永久和临时洞、井共计62条，洞挖总长度达10.9km，其中仅施工支洞就有3410 m。工程施工难度较大。

3.2 复杂地质条件带来的安全风险

深部基础处理工程的主要工作内容是坝基岩脉置换。岩脉置换洞室地质条件复杂，β21辉绿岩脉主要为Ⅲ2～Ⅳ类岩体、局部属Ⅴ类;β8(f7)和β43(f6)辉绿岩脉均为Ⅴ1类岩体，成洞条件差，尤其是斜井开挖难度最大。正由于洞井群布置密集，同层之间、层与层之间相互干扰大，不可预测因素太多，该工程安全风险极为突出。

3.3 临时支护增加带来的投资风险

岩脉施工区域工程地质条件复杂，存在较大不确定性，招标过程中对地质条件的认识不足，工程量清单中对临时支护及固结灌浆工程量估算远远不够。工程实施过程中，设计院又不参与临时支护项目支护方案确定，施工单位以安全风险为由，提出较为保守的支护措施，而业主和监理对地质条件很难做出准确判断，往往为保证安全及工期，提高承包人积极性，被迫采取较为保守的支护方案，工程投资大幅增加。

3.4 施工干扰带来的工期风险

大岗山水电站施工部位狭小，现场分布标段众多，相邻标段之间存在较大施工干扰，深部基础处理工程主要位于大坝建基面及以下，与大坝工程、引水发电系统工程、右岸卸荷裂隙加固处理工程、B1改线胶带机洞等工程都存在交叉干扰。业主日常协调难度较大，该工程进度受到一定制约。

4 采取的措施

针对深部基础处理工程复杂的施工条件及管理难度，施工过程中业主单位采取各种积极措施，保证了工程建设顺利推进。

4.1 加强协调管理，及时处理现场问题

针对现场施工干扰，业主单位组织成立了大坝施工协调工作组，及时协调施工过程中的各类问题。

该工程施工过程中，业主单位细致分析了施工进度计划及其特性，深入讨论了相邻标段之间联系，按照优先大坝施工的总体原则，根据现场情况积极协调该工程及时改变施工计划，调整施工程序，优化资源配置。业主单位发挥主导作用，开展了大量的协调工作，结合现场情况对左右岸940m、右岸1030m、右岸1081m等多条灌浆排水平洞、岩脉置换斜井的施工程序进行了调整，最终保证了大坝工程关键工期，也避免了该工程出现较大规模的费用索赔。

4.2 过程精细化，确保工程质量和安全

面对大岗山水电站不良地质条件带来的安全风险，业主单位组织成立了由业主、设计、监理及施工单位组成岩脉追踪开挖工作组，对开挖过程进行精细化设计、精细化施工。岩脉每一开挖循环由监理单位组织“四方”现场查看确定下一循环施工参数。为了保证洞室安全，对岩脉置换平洞及斜井采取了“短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”的开挖方式，施工过程中未出现塌方事故。

对于灌浆这类隐蔽工程，一是加强过程质量监管，确保施工过程监理到位，业主单位加强现场巡视，严控灌浆工程量及质量;二是对于发现的质量问题采取严厉的惩罚措施，增强施工管理人员责任心;三是每条平洞灌浆完成后，及时组织各方进行成果评审，分析灌浆施工中存在的不足，督促施工单位积极改进，保证了辉绿岩脉灌浆效果满足设计要求。

4.3 过程动态设计施工，严控工程投资

在岩脉施工过程中，设计院按照“跟踪开挖、动态设计”的思路，及时分析研究，调整开挖方案，对左岸β21H3平洞、右岸β8V1斜井进行了优化设计，取得了较好的经济效益。同时在施工支洞布置方案上，巧妙的结合抗力体排水洞进行布置，节省了洞室开挖工程量;在灌浆排水平洞施工中，为避免下穿导流洞造成安全风险，经与设计沟通，取消了下穿导流洞段洞室施工，从而避免了安全风险，也节省了工程投资。

对于临时支护项目，为了确保工程安全，控制投资，业主单位在每条洞室施工前先组织相关单位技术人员召开专题会，研究确定临时支护的基本原则，开挖过程根据不同围岩类别，通过技术核定单形式共同研究确定支护参数，再结合已施工部位实施效果，对支护参数进行不断的优化，逐步摸索形成一套有效的临时支护方案。

5 管理效果及评价

5.1 工程进度

由于各方面原因，工程进度较原计划顺延了半年，但对大坝关键线路工期没有造成影响，工程总体进度满足大坝蓄水发电需要。

5.2 工程投资

工程实施过程中通过跟踪开挖、动态设计，岩脉置换工程量取得优化，工程总体投资控制在合同规定的范围内。

5.3 工程安全

深部基础岩脉置换过程中，通过强支护措施，岩脉开挖过程从未塌方，在一定程度上保证了工程进度，减少了工程投资，也创造了复杂的工程地质条件洞室开挖的奇迹。

5.4 工程质量

2013年6月通过竣工验收，工程质量满足合同要求。

6 结语

大岗山水电站大坝深部基础处理工程历时五年建设，积累了丰富的经验，对复杂地质条件洞室工程业主方管理提供了较多可参考的经验和教训。

(1)对于类似工程，在招标过程中，应考虑必须的临时支护工程量;施工过程中，应充分发挥设计核心作用，协调设计院应参与临时支护方案的制订，同时应加强设计沟通，积极开展设计优化。

(2)在施工单位的选择上，要尽可能避免低价中标，应选择有可靠资信和履约能力的合理低价方作为中标合作单位。

(3)对于监理单位，应配备合格的监理工程师;对于施工单位，应保证合同资源投入。施工过程中，应采取适当的激励措施，调动参建各方积极性。