DKQ水电站发电洞施工支洞封堵体设计

石 英

（新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000）

DKQ水电站发电洞施工支洞封堵体设计

石 英

（新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000）

DKQ水电站工程位于峡谷山区，发电引水隧洞长4.56km，施工期布置了3条施工支洞。主要介绍施工支洞封堵体的设计及计算方法，经运行检验，封堵体结构稳定，运行良好。

施工支洞；封堵体；计算；结构

1 工程概况

DKQ水电站工程位于和田地区峡谷山区内。水电站总装机容量75MW，属Ⅲ等中型工程。工程由拦河坝、导流兼泄洪冲砂洞、溢洪道、引水发电系统、电站厂房和生态电站等组成。拦河坝为浇筑式沥青混凝土心墙坝，坝顶长214m，坝顶宽8.0m，最大坝高62.6m。发电引水洞布置在左岸，总长4.735km，其中引水隧洞段长4.56km，上平洞段长4.51km，圆型断面直径5.7m，纵坡i=0.005。

为保证施工工期，根据地形地质条件，在发电洞上平洞段布置3条施工支洞以增加施工工作面。2015年5月对3条施工支洞开始进行封堵施工，有2条施工支洞封堵体结合永久检修需要预留了进人通道。目前工程已蓄水发电，运行良好。

2 基本资料

2.1 封堵体级别及特征水位

根据有关规范，隧洞施工支洞的封堵体，应与所在隧洞的设计级别一致。由于本工程发电引水洞为3级建筑物，因此施工支洞封堵堵头为3级建筑物。水库校核洪水位1777.74m；设计洪水位1776.00m；正常蓄水位1776.00m。

2.2 1#、2#、3#施工支洞位置

1#施工支洞与发电洞相交位置桩号：发0+348.045，底板高程1759.1m；2#施工支洞与发电洞相交位置桩号：发3+086.007，底板高程1745.4m；3#施工支洞与发电洞相交位置桩号：发4+340.601，底板高程1739.2m。

1#施工支洞涌波内水压力17m；2#施工支洞涌波内水压力37m；3#施工支洞涌波内水压力46m。

2.3 设计参数

据施工支洞堵头段物理力学试验资料提供的岩石力学性质建议值表及有关类似工程的资料，混凝土与岩石抗剪断摩擦系数fR取0.7，混凝土与岩石黏聚力CR取0.6MPa。其中2#施工支洞封堵段岩石较破碎，混凝土与岩石黏聚力CR取0.45MPa。混凝土容重取24kN/m3，水容重取10kN/m3。

3 封堵体设计

3.1 荷载组合

堵体所承受的外荷载主要包括：水压力、黏聚力、衬砌自重、扬压力、锚杆抗剪力、涌波内水压力，如表1。

表1 堵体荷载组合

3.2 安全系数

本工程为结构安全级别Ⅲ级的隧洞支护，结构重要性系数可取0.9。设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，可分别取用1.0，0.95，0.85；永久作用分项系数，按DL5077选用；可变作用分项系数，按DL5077选用；结构系数，取1.2。作用分项系数如表2。

表2 作用分项系数

3.3 堵头长度

根据堵头的运用特点，本工程只进行抗滑稳定计算；封堵体基础面剪磨计算时计入基础面的摩擦力和除顶部以外的混凝土与围岩间的黏滞力。本堵头稳定采用DLT5195—2004《水工隧洞设计规范》，按承载能力极限状态进行设计。不同工况堵头长度如表3。

表3 不同工况堵头长度

4 封堵体布置及标准断面

4.1 封堵体布置

本工程1#施工支洞完全封堵；2#和3#施工支洞均布置有检修通道，通过支洞及封堵体的灌浆廊道可以打开检修门，从而实现对发电洞的一般检修，因此2#和3#施工支洞均紧邻支洞检修门段，灌浆廊道贯穿堵头。

1#、2#、3#施工支洞封堵体堵头紧邻发电洞侧壁布置，堵体采用重力式，柱形结构，混凝土指标：C20、W8。为方便灌浆，堵体内设城门洞形廊道，宽2.5m，高2.5m。

4.2 堵体长度

1#施工支洞封堵体中心线长10.797m，其中实体段长4.797m，灌浆廊道段长6.0m。

2#施工支洞封堵段长8.5m，检修门段长4.7m，检修门段由于与主洞存在一定角度，检修门段按照一半有效长度考虑，则堵体计算总长10.85m。

3#施工支洞封堵段长8.5m，检修门段长3.6m，按照一半有效长度考虑，则堵体计算总长10.3m。

2#和3#施工支洞分检修门段和封堵段两期浇筑，两期混凝土接触面凿毛处理。

4.3 标准断面

1#施工支洞封堵体平面图如图1，2#施工支洞封堵体如图2。3#施工支洞封堵体与2#施工支洞封堵体结构型式基本相同，不再示意。

图1 1#施工支洞封堵体平面布置

图2 2#施工支洞封堵体平面布置

5 堵体细部施工

5.1 回填灌浆

堵头顶部必须回填灌浆，且应在混凝土浇筑完毕后、达到设计强度的70%后进行。钻孔进入岩石10cm，纯水泥浆液通过预埋的灌浆管施灌，灌浆压力0.2～0.3MPa。

5.2 接缝、接触灌浆

堵头接缝、接触灌浆包括堵头与原衬砌混凝土接触面及堵头与岩石的接触面。为保证观测仪器不受损害，接缝、接触灌浆均采用预埋管法施灌。预埋接触、接缝灌浆管选用PVC管，进、回浆管管径DN38，升浆管、支管管径DN25。

接触和接缝灌浆压力0.3～0.5MPa。接触灌浆和接缝灌浆在固结灌浆完成45d后进行，灌浆管出口需设置灌浆盒。

5.3 固结灌浆

考虑到堵头的重要性和受力特点，需对堵头段围岩进行固结灌浆处理，采用钻孔法施灌。固结灌浆在堵头回填灌浆施工完成后进行，排距2.5m，伸入基岩不小于4m，灌浆廊道段灌浆压力1.0～1.2MPa。实体段施工前先进行全断面无盖重固结灌浆，灌浆压力0.25～0.3MPa。

5.4 锚筋

堵头段底板和边墙采用25锚筋，梅花型布置，排距1.5m，间距1.5m，锚筋深入岩体内长不小于3.5m，深入堵头混凝土1.0m。

5.5 冷却水管设计

1#施工支洞封堵体实体段布设2层冷却水管；2#和3#施工支洞检修门段需要布置冷却水管，分3层布置冷却水管。灌浆廊道两侧边墙由于厚度不大，冷却水管从混凝土中部直线通过。

6 结语

（1）发电洞施工支洞的封堵体，与发电洞的级别一致，稳定及防渗要求与发电洞相同。

（2）封堵体采用承载能力极限状态进行计算，结果较为合理。

［1］DLT5195—2004，水工隧洞设计规范［S］.

［2］李昂，张光碧，易义红.黄角树引水隧洞施工支洞封堵体设计［J］.水科学与工程技术，2012（5）：5-7.

［3］陈亚琴，刘超，樊菊平.坪头水电站引水隧洞施工支洞封堵体的设计与思考［J］.水电站设计，2012，28（2）：55-57.

［4］康文龙.导流隧洞封堵体的设计与实例［J］.理论研究，2009（6）：53-55.

［5］张刚武，王天西，曾凡荣.锦屏二级水电站引水隧洞横向通道封堵体灌浆施工［J］.四川水利，2015（5）：93-97.

Design of Blocks for Construction of Tunnel in Power Tunnel of DKQ Hydropower Station

SHI Ying
（Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute，Urumqi 830000，China）

DKQ hydropower project is located in the valley of the valley， the water tunnel is 4.56km long， and three construction bridges are arranged during the construction period.This paper mainly introduces the design and calculation method of the retaining hole block.After more than a year of running test， the block body structure is stable， running well.

construction branch；blocking body；calculation；structure

TV672.1 文献标识码：B 文章编号：1672-9900（2017）06-0046-03

2017-09-15

石 英（1971-），女（汉族），新疆乌鲁木齐人，高级工程师，从事水利水电工程设计工作，（Tel）13639938868。

尹健婷）