苗尾水电站导流隧洞施工布置及施工方法

王凤军 任金明

（中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州 310014）

1 概 述

苗尾水电站位于云南省大理州云龙县旧州镇境内的澜沧江河段上。枢纽建筑物主要由砾质土心墙堆石坝、溢洪道、冲沙兼放空洞、引水系统、发电厂房等组成，装机容量1400MW。

大坝、厂房施工导流采用断流围堰、隧洞导流方式。其中导流隧洞共两条，布置于坝址左岸。

1#导流隧洞全长1174.50m，纵坡0.173%。2#导流隧洞全长1069.82m，纵坡0.190%。

两条导流隧洞均采用城门洞型断面，全断面混凝土衬砌，净断面尺寸13.0m×15.0m（宽×高），顶拱角度120°。

1#、2#导流隧洞进出口同高程布置，进口高程1302.00m，出口高程1300.00m。

2 施工导流布置

根据施工总进度安排，2011年11月上旬截流，利用2#导流隧洞过流；2012年3月31日1#导流隧洞具备过流条件，汛期利用 1#、2#导流隧洞过流。据此，导流洞施工导流程序及标准如下。

一期导流：2009年9月1日～2011年11月30日为一期导流阶段。本阶段由 1#、2#导流隧洞进出口围堰挡水，河床泄流。导流设计标准为全年10年一遇洪水，流量为6130m3/s。

二期导流：2011年12月1日～2012年3月31日为二期导流阶段。本阶段由1#导流隧洞进、出口围堰及大坝上游围堰挡水，2#导流隧洞过流。导流设计标准为枯期12月～次年3月10年一遇洪水，流量为861m3/s。

3 导流建筑物布置

3.1 1#、2#导流隧洞进出口一期围堰

（1）进口一期围堰。

1#、2#导流隧洞进口一期围堰主要利用左岸底线公路作为预留岩埂，堰面高程1318.00m，采用帷幕灌浆防渗。

（2）出口一期围堰。

为了不占压导流隧洞出口结构，并保证2#导流隧洞过流后对 1#导流隧洞出口围堰不产生较大影响，出口一期围堰采用单洞单独布置形式。其中1#导流隧洞出口围堰采用混凝土重力式，堰基采用帷幕灌浆防渗，堰顶高程1312.50m。2#导流隧洞出口围堰采用洞内预留岩埂，堰体采用帷幕灌浆防渗，堰顶高程1312.50m。

图1 进口一期围堰

图2 出口一期围堰

3.2 1#导流隧洞进出口二期围堰

（1）进口二期围堰。

采用L形重力式混凝土围堰，布置在1#导流隧洞进口底板齿墙外侧，堰顶高程1318.00m。围堰一侧与1#、2#导流隧洞进口中隔墩相连，另一侧与 1#导流隧洞进口上游侧边坡连接，采用帷幕灌浆防渗。

图3 进口二期围堰

（2）出口二期围堰。

采用L形重力式混凝土围堰，布置在1#导流隧洞出口底板齿墙外侧，堰顶高程1311.00m。围堰一侧与 1#、2#导流隧洞出口隔墙贴坡混凝土相连，另一侧与1#导流隧洞出口左导墙混凝土相连，采用帷幕灌浆防渗。

图4 出口二期围堰

4 施工通道布置

导流隧洞是控制本工程发电工期的关键线路项目，为避免进、出口施工与洞身施工的干扰，并尽量缩短工期，在导流隧洞进口上游、出口下游各布置 1条施工支洞。其中 1#施工支洞主洞长320.25m，上岔洞长 128.09m。2#施工支洞主洞长319.64m，上岔洞长105.25m。2条施工支洞均为城门洞型断面，净断面尺寸为7.0m×6.5m（宽×高）。另在导流隧洞中部布置联通洞，为城门洞型断面，净断面尺寸为7.0m×6.5m（宽×高），见图5。

导流隧洞开挖出渣路线为：开挖工作面→1#施工支洞（或2#施工支洞）→左岸低线道路→上游临时交通桥→右岸沿江道路→苗尾寨弃渣场。

导流隧洞洞身段混凝土运输路线为：厂房工程混凝土生产系统→下游永久交通桥→左岸低线道路→2#施工支洞→混凝土浇筑工作面。

图5 苗尾水电站导流洞及施工通道布置图

5 进出口施工

5.1 施工程序

导流隧洞进出口开挖分两期进行，一期进行1320.00m（出口为1318.00m）高程以上部分的开挖，利用左岸低线道路及其分岔的道路进行；二期进行1320.00m（出口为1318.00m）高程以下部分开挖，利用左岸低线道路分岔的下基坑临时道路进行。

进水塔混凝土在进口明挖及洞身1#施工支洞上游段开挖完成后进行施工，先施工进水塔底板混凝土，再进行底板固结灌浆施工，然后自下而上逐层浇筑进水塔混凝土至 1335.50m高程后进行门槽安装，门槽安装后继续浇筑混凝土至1344.00m高程。

进口引渠、导墙混凝土待进口明挖完成后同进水塔混凝土一起进行浇筑施工，按先底板后边墙的顺序浇筑；出口引渠、导墙混凝土待出口明挖完成后进行浇筑施工，按先底板后边墙的顺序浇筑。

5.2 施工方法

导流隧洞进出口采用自上而下分层开挖，分层高度6～10m，洞脸部位部分为直立边坡，为有效控制边坡的围岩稳定，减小爆破对进出口围岩的扰动，分层高度控制在4.0m以下。

覆盖层采用反铲开挖，推土机集料；石方开挖采用潜孔钻辅以手风钻钻孔爆破，推土机集料，2m3挖掘机配20t自卸汽车出渣，渣料运至苗尾寨弃渣场。为保证开挖边坡稳定和施工期安全，支护紧跟开挖进行，锚喷支护滞后开挖面不大于 10m，锚索支护滞后开挖面不大于30m。

导流隧洞进出口混凝土由厂房工程混凝土系统供料，采用 6m3混凝土搅拌车运至吊运点，进口采用塔机配1m3或3m3吊罐入仓浇筑，出口采用溜槽或泵送入仓。

6 洞身段施工

6.1 施工程序

导流隧洞断面尺寸大、地质条件差，为确保安全，参考类似工程，洞身段拟分三层进行开挖支护。

上层控制高度 8.0～9.0m，开挖断面面积约102～140m2。

中层控制高度7.15～10.15m，开挖断面面积约105～200m2。

下层为保护层开挖，控制高度2.0m，开挖断面面积约30～42m2。洞身衬砌混凝土分为底板和边顶拱两次浇筑成型，按先底板后边顶拱的顺序进行混凝土浇筑施工。

6.2 施工方法

上层开挖Ⅴ类围岩采用预留核心土法，采用手风钻或风镐分部开挖分部支护，先开挖周边进行钢支撑等支护，再开挖中部核心土。Ⅳ类围岩采用分区开挖法，分左、右两区分别开挖支护，三臂凿岩台车钻孔配手风钻钻孔。Ⅲ类围岩采用全断面开挖法，三臂凿岩台车钻孔配手风钻钻孔。上层开挖采用3～4m3侧卸装载机配20t自卸车出渣。

中层开挖采用梯段爆破，两侧预留保护层，围岩梯段采用液压钻钻孔，保护层采用潜孔钻钻孔，出渣采用1～2m3反铲配20t自卸车。下层开挖采取水平光爆，手风钻钻孔，出渣采用3～4m3侧卸装载机配20t自卸车。

导流隧洞洞身段混凝土由厂房工程混凝土系统供料，采用 6m3混凝土搅拌车运至浇筑点。边顶拱渐变段混凝土采用钢管脚手架配定型钢拱架浇筑，洞身典型断面采用边顶钢模台车浇筑。底板混凝土根据施工通道要求，分为全辐或半辐浇筑。