山西盂县龙华口水库导流洞封堵设计与施工

陈阳

摘  要：针对山西省龙华口水库导流洞封堵施工，提出了导流洞封堵方案，通过有效的工程施工管理，顺利实现工程安全度汛和导流洞封堵，确保本工程在龙华口水库下闸蓄水验收前顺利施工完成，节约了投资，可为此类工程借鉴使用。

关键词：龙华口水库;导流洞封堵体设计;施工措施

Abstract： Aiming at the plugging construction of diversion tunnel of Longhuakou Reservoir in Shanxi Province， the plugging scheme of diversion tunnel is put forward. Through effective construction management， the safe flood of the project and the plugging of diversion tunnel are realized smoothly， which ensures that the construction of the project is completed smoothly before the water storage acceptance of the lower sluice of Longhuakou Reservoir， which saves investment and can be used as a reference for this kind of projects.

1 工程概况

龙华口水库工程位于盂县北部，水库位于龙华河盂县下社乡会里村上游约0.5km处。龙华口水库大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程575m，最大坝高66m，正常蓄水位为571.6m，相应库容2633万m3，总库容为3001万m3，为年调节水库。

龙华口水库于2008年9月开始导流洞施工，2009年5月实现节流，2009年8开始大坝碾压混凝土浇筑。2010年11月大坝封顶。2017年7月导流洞封堵开始施工，2017年9月下闸蓄水，目前龙华口水库蓄水水位至547m高程。

2 导流隧洞封堵体设计

龙华口水库导流洞设置在大坝左侧山体中，导流洞进口底板高程为528m，断面形式为城门洞形，过流断面尺寸为5m×6m（宽×高），洞身长154m，洞身纵坡1.78%，洞底铺0.2m厚混凝土底板，洞顶及侧墙用素喷混凝土支护，导流洞永久封堵段长15m。

2.1 封堵体设计标准

根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL314-2004），龙华口水库导流建筑物级别为Ⅴ级，导流设计标准为10～5年一遇洪水。本工程采用全年导流，导流设计标准为10年一遇洪水，洪峰流量214m3/s。

龙华口水库导流洞为临时建筑物，按照临时建筑物设计，导流洞封堵体是本工程永久建筑物的组成部分，因此封堵体按照永久建筑物设计，其级别和洪水标准与龙华口水库大坝一致，挡水设计水位为正常蓄水位571.6m，校核洪水位为574.9m，坝址场地地震基本烈度为7度。

2.2 导流洞封堵体位置的选择

根据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002），当导流洞洞线穿过挡水建筑物防渗帷幕线时，封堵体应设置在防渗帷幕线上。本项目导流洞封堵体位于左岸541m高程灌浆洞下方，见图1。

2.3 导流洞封堵体长度确定

根据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002），以及参考以往工程经验，确定导流洞封堵体长度的方法一般有：（1）按照导流洞径的2～3倍或者更大确定;（2）根据封堵体上游水头与导流洞洞径的经验公式L=（3～5）H/100，或者L=mHD来计算，其中，L为封堵体长度，H为封堵体上游水头，D为封堵体直径，m为经验系数;（3）根据极限平衡公式计算;（4）根据有限元法或者有限差分法等三维数值模拟来确定。本工程比较几种方法，最终确定龙华口水库导流洞封堵体长度为15m。

2.4 导流洞封堵体温度控制

由于导流洞封堵体作为永久水工建筑物設计，在导流洞封堵体施工期间严格控制浇筑混凝土温度，避免后期运行期间产生漏水情况。

2.5 封堵体灌浆

龙华口水库导流洞封堵体灌浆包括固结灌浆和帷幕灌浆，固结灌浆为梅花形布置，共10排，排距1.5m，每排布置7孔;固结灌浆孔深入基岩4m。在导流洞封堵体顶拱120°范围内布置回填灌浆，梅花形布置，排距1.5m，回填灌浆孔深入基岩10cm，待堵头混凝土强度达到70%以上时才能进行回填灌浆施工，回填灌浆结束后7天才能进行固结灌浆施工。回填灌浆压力采用0.3MPa;固结灌浆压力采用0.7MPa。回填灌浆、固结灌浆均采用普通硅酸盐水泥。

2.6 封堵体排气孔

在导流洞顶部灌浆廊道顶拱布置2排回填灌浆，预埋灌浆盒，引管至廊道外，并预留5cm深排气槽。在廊道回填混凝土强度达到70%以上时才能进行回填灌浆施工。

3 导流洞封堵体与封堵体施工

根据龙华河水库工程项目实际建设情况，下闸蓄水时间计划在2017年9月上旬。因此导流洞封堵需要在下闸蓄水前完成。

3.1 导流洞封堵段引水管线的施工

导流洞封堵前大坝左岸下游侧部分农田灌溉用水从导流洞下游侧取水，为保证导流洞封堵后大坝左岸下游农田灌溉用水，结合导流洞封堵后下游河道生态需水，在导流洞内设置2根DN325镀锌钢管引水， 在导流洞封堵前，先将2根DN325引水钢管靠近导流洞左岸一侧布置，采用法兰盘将钢管相连接，导流洞中钢管总长为75m，每隔10m设置一座支墩。引水管线采用龙抬头型式出导流洞，在竖向段钢管上安装抱箍，同时在贴近导流洞洞脸侧岩石钻孔，安装锚栓，最后拧紧抱箍螺栓固定竖向段钢管，引水管线出洞口后再沿自然边坡向大坝方向铺设，导流洞顶部引水管线采用镇墩固定。

3.2 导流洞封堵体设计

龙华口水库导流洞封堵体根据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）设计，导流洞封堵体长度为15m，由两段组成，每段长7.5m，第一段起始点桩号为：0+062m，第二段起点桩号为：0+069.5m，封堵体采用C20微膨胀混凝土封堵，在封堵体第一段导流洞中设置6排锚筋，每排7根，梅花形布置，锚筋长度为3m，入岩2m，导流洞中保留1m，最后浇筑在封堵体中，封堵体结构图见图2。

3.3 导流洞封堵与堵头施工

导流洞封堵段起点和终点的桩号分别为：0+062m和0+077m，分两次封堵，第一次封堵段桩号为：0+062-0+069.5m，第二次封堵段桩号为：0+069.5-0+077m。

左岸540m高程灌浆洞向下的灌浆帷幕与导流洞中心线相交的桩号为0+079.06m。导流洞封堵全部完工后，应在左岸541m灌浆洞内向下补齐帷幕灌浆。

桩号0+062m～0+068m洞身底板和侧墙开挖出0.5m深的键槽，当导流洞进口封堵后，将封堵段基岩清理冲洗干净并凿毛，在低温下分仓进行堵头混凝土施工。在封堵体进口及混凝土分缝处采用紫铜片止水，沥青木板嵌缝。

封堵体采用C20微膨胀混凝土。在堵头段首、尾各设一道膨胀止浆带。

4 结束语

盂县龙华口水库导流洞封堵于2017年7月开始施工，2017年9月上旬大坝下闸蓄水前投入使用，至今约1年时间，堵头未发生渗水现象，封堵效果良好，可为类似水库导流洞封堵提供借鉴的实例。

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