抽水蓄能电站引水调压室上室优化调整方案

刘 鹏 侯晓斌 张娟国

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西 西安 710000

一、概况

引水调压室地形上为一方位NE40o单薄小山梁。围岩主要为弱风化、微风化熔凝灰岩、凝灰熔岩、凝灰岩，岩体中主要发育有①NE10～60°SE(NW)∠30～80°、②NW280～310oNE(SW)∠40～70o两组裂隙，围岩以次块状结构为主，主要为Ⅲb类，夹层风化发育部位为Ⅳ～Ⅴ类。调压室与引水隧洞交叉部位岩体受②组NW向裂隙切割，开挖时可能存在不稳定块体；三个调压室距离花岗岩与火山岩不整合接触带较近，受其影响，岩体较为破碎，建议进行固结灌浆处理。

二、原设计情况

1、4 #、5#引水调压室石方明挖边坡施工平台开挖至EL1500m高程，其中EL1504.50～EL1500.00m高程石方边坡，横向边坡桩号0+00.0～0+040.0m段，开挖坡比1:1，边坡支护型式为:C22锚杆，L=3m，入岩2.85m，间排距@150×150cm，梅花型布置系统锚杆，C20喷混凝土厚度15cm，挂网钢筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50间排距300cm，仰角15°。纵向边坡桩号0+00.0～0+090.0m段，开挖坡比1:1，C22锚杆，L=3m，入岩2.85m，与网格梁节点锚杆梅花型间隔布置@100×100cm，喷混凝土厚度15cm，挂网钢筋φ8@20×20cm，排水孔深3m，φ50间排距300cm，仰角15°。其中初期支护完成后进行网格梁施工。网格梁区域范围为:EL1504.50至EL1500.00m高程，坡比1:1。纵向边坡桩号为:0+002.5～+080.0m段，防护网格梁均为菱形，框架尺寸为2m*2m，格梁尺寸0.3m*0.4m，格梁内均设置4根C25结构钢筋，φ8钢筋@200的箍筋，格梁中间节点锚杆采用C32，L=9m，入岩8.5m，@2m*2m，外接C32，L=1.5m的锚杆，混凝土浇筑标号为C25F400(一级配)混凝土。

2、6 #引水调压室石方边坡施工平台开挖至EL1490m高程，引水调压室石方边坡开挖坡比1:1，边坡支护型式为:随机锚杆支护，C20喷混凝土厚度10cm，排水孔深3m，φ50间排距300cm，仰角15°。

3、4 #、5#引水调压室EL1500.00～EL1495.00m及6#引水调压室EL1490～EL1485.0m段高程为明上室明挖支护段，开挖坡比1:0.5，边坡支护型式为:随机锚杆支护，C20喷混凝土厚10cm。排水孔深3m，φ50间排距300cm，仰角15°。

4、后期明上室浇筑范围4#、5#引水调压室EL1500～EL1520m高程，6#引水调压室6#引水调压室EL1485～EL1520m高程。

三、引起变更的原因及目的

根据设计要求，4#、5#引水调压室石方边坡施工平台需开挖至EL1500m高程，6#引水调压室石方边坡施工平台需开挖至EL1490m高程，4#、5#引水调压室施工平台与6#引水调压室施工平台高度相差10m，由于引水调压室石方明挖边坡开挖至1504.5m高程施工平台时，现场施工平台进行现场勘查及测量，经现场实测数据反映，引水调压室施工作业平台开挖至EL1504.5m高程，完全可以满足3条引水调压室后续设计布设要求。

1、调整至EL1504.50m统一平台，降低了高边坡开挖施工对植被和坏境造成较大破坏影响。

2、原设计5号路延长线(一期至二期调压井平台道路)路面最大纵坡大于10.206%，高于《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)路面最大纵坡9%；不利于车辆的通行，安全风险大。

3、解决了5号路延长线路面纵坡过大的问题，有利于调压室施工车辆的通行，降低了车辆行车安全风险。

4、原设计4#、5#上室开挖直径为32.415m，龙门吊设计安全系数高，龙门吊采购费用高。

5、降低后期明上室浇筑高度，降低了施工难度。

四、调整后施工方案

1、引水调压室平台开挖至EL1504.50m高程。

2、4 #、5#引水调压室EL1504.5m～EL1500.0m高程调整为直径26.42m井挖段，支护型式按照B2型断面布置原则进行锚喷支护，锁口混凝土按照B2型断面衬砌型式布置原则仍采用C25(F200)二级配混凝土进行衬砌施工，衬砌厚度40cm，混凝土内部衬砌钢筋规格及间距仍采用原设计图纸，浇筑高度4.7m，浇筑至1504.7m高程。(B2型断面支护型式为:C28锚杆，L=6m，入岩5.85m，间排距@150×150cm，梅花型布置，C20喷混凝土厚度15cm，挂网钢筋φ8@20×20cm。锁口混凝土C25(F200)二级配混凝土，环向钢筋C16@192，竖向钢筋φ12@200)。竖井从EL1500.00m高程开始进入。

3、6 #引水调压室上室EL1504.50m～EL1490.00m段高程调整为直径30.02m井挖段，支护型式按照B2型断面布置原则进行锚喷支护，锁口混凝土C25(F200)二级配混凝土浇筑高15m，浇筑至1505.00高程，厚100cm。(支护型式为:C28锚杆，L=6m，入岩5.85m，间排距@150×150cm，梅花型布置，C20喷混凝土厚度15cm，挂网钢筋φ8@20×20cm。)(锁口混凝土C25(F200)二级配混凝土，双层环向钢筋C25@200，双层竖向钢筋C16@200)。竖井从EL1490.00m高程开始进入。

4、后期明上室浇筑范围4#、5#引水调压室EL1504.5～EL1520m高程，6#引水调压室6#引水调压室EL1490～EL1520m高程。

五、安全、质量、工期

调压井开挖体型调整后，降低5号路延长段进入引水调压室施工平台开挖坡比，降低后续行车爬坡安全风险，使4#、5#、6#引水调压室施工作业平台处于同一高程，优化施工整体布置，减少了对生态环境的破坏，保护山体原有地貌，维持生态环境的稳定。

调压井开挖体型调整后，石方边坡明挖支护施工整体少开挖4.5m，土石方明挖施工工期得到压缩，为后续上室井挖提前进入奠定施工基础。

六、总结

1.4 #、5#引水调压室龙门吊跨度由34m调整为27m，一方面降低了安全风险，另一方面节省了龙门吊采购费约40万元，增加产值约32万元。

2.降低了(一期至二期调压室平台之间)5号路延长段进入二期引水调压室施工平台开挖坡比，降低后续行车爬坡安全风险；

3.避免了大开挖，高边坡支护等问题，有利于边坡稳定；

4.减少了对生态环境的破坏，保护山体原有地貌，维持生态环境的稳定；

5.调压井上室边坡岩石为风化花岗岩，岩体破碎，高边坡支护调整为厚度100cm锁口衬砌钢筋混凝土井圈，有利于边坡稳定。