高生水电站导流洞工程项目管理分析

刘宏波

（高生水电站建管部工程部，贵州 遵义564307）

1 工程概况

高生水电站工程位于贵州省务川县洪渡河干流上，是洪渡河规划的第7 级梯级电站，坝址位于红丝乡红丝冲沟下游1.6km 河段内，距上游为石垭子水电站32.4km。电站距贵阳市公路里程402km，右岸有务川至红丝乡公路。

本工程导流方式为围堰一次拦断河床、隧洞导流方式。导流洞布置在红丝河右岸，出口处接半径R=40m 圆弧段后。导流洞进口为明洞型式，洞顶过车，明洞段长10m；导流洞洞身断面尺寸为城门洞型，洞身段长590.43m，规格8m×10m（宽×高），顶拱中心角106.26°，顶拱半径5.0m，直墙高8.0m，过水断面面积为75.18m2；出口由明洞和明渠组成，洞顶过车，明洞段长22.9m，明渠段长15.5m，底坡i=3.387‰。

2 工程地质条件

导流洞穿越地层主要有奥陶系桐梓组第3 段（O1t3）灰岩及弱白云化灰岩、奥陶系桐梓组第2 段第3 层（O1t2-3）薄层泥岩与薄层灰岩互层。其中，桩号0+0～0+446 段全部为O1t3地层；0+446～0+587 段洞身上半部分为O1t3地层，下半部分为O1t2-3地层；0+587～0+611.63 段洞身全部为O1t2-3地层。

导流洞洞身段Ⅲ类围岩洞段长452.8m，占76.7%；Ⅳ类围岩洞段长137.63m，占23.3%。

3 导流洞开挖支护型式

导流洞洞身段主要采取5 种开挖支护型式（A 型、B 型、C1型、C2型、D 型）具体如下：

A 型（K0+0～0+34.24、K0+151.10～0+197.61）、B 型（K0+300.00～K0+350、K0+550.92～K0+590.43）：边顶拱喷10cm 厚混凝土；顶拱范围内采用φ25mm 锚杆，L=4.5m，间距2.0m×2.0m，外露0.5m 或0.3m（B 型），梅花形布置；全段面衬砌混凝土厚60cm 或40cm（B 型）；顶拱范围内进行回填灌浆，入岩0.1m，排距3m；全段面固结灌浆，孔深5m，间距3.0m×3.0m。

C1型（K0+34.24～K0+151.10、K0+231.44～K0+300.00、K0+350～K0+451.00）、C2型（K0+491.00～K0+550.92）：边顶拱喷10cm 厚混凝土；顶拱范围内采用φ25mm 锚杆，L=4.5m，间距2.0m×2.0m，外露0.1m，梅花型布置；底板衬砌混凝土厚40cm；C2型拱肩采用2 排φ25mm 锚杆，L=4.5m，间距2m，外露0.3m；底板及边墙衬砌混凝土厚40cm。

D 型（K0+451.00～K0+491.00）：边顶拱喷10cm 厚混凝土，采用φ25mm 锚杆，L=4.5m，间距2.0m×2.0m，外露0.4m，梅花形布置；边顶拱衬砌混凝土厚100cm，底板衬砌混凝土120cm；顶拱范围内进行回填灌浆，入岩0.1m，排距3m；全段面固结灌浆，梅花形布置，孔深5m，间距3.0m×3.0m。

导流洞堵头段支护型式：采用瓶塞型式，边顶拱喷10cm厚混凝土，采用φ25mm 锚杆，L=4.5m，间距2.0m×2.0m，外露0.5m，梅花形布置；底板布置φ25mm 插筋，L=4.5m，间距2.0m×2.0m，外露0.5m，梅花形布置，全段面衬砌混凝土厚100cm；顶拱范围内进行回填灌浆，入岩0.1m，排距3m；全段面固结灌浆，梅花形布置，孔深5m，边顶拱间距3.0m×3.0m，底板间距2.0m×2.0m。

4 主要工程量

导流洞主要合同工程量：明挖4 682m3、洞挖54 150m3、喷混凝土1 750m3、锚杆2 630 根、钢筋及钢支撑806t、混凝土9 205m3、固结灌浆4 770m3、回填灌浆2 738m3。

5 导流洞施工优化背景

根据高生水电站施工总进度计划安排，导流洞工程施工单位须在2015 年5 月进场，2016 年4 月30 日具备过流条件，工期1 年。由于招标工作滞后计划2 个月，若按原计划进行施工，已无法保证工期目标的实现。

考虑到电站上游为已建的石垭子水电站（距离高生坝址34.4km，库容1.65×108m3），具有季调节功能，通过石垭子水库的调节，高生水电站导流洞具备施工优化的前提。为此，在保证建筑物功能及工程安全的前提下，组织各参建单位对本工程的施工计划进行了详细编排，同时根据实际揭露的地质条件，在施工过程中进一步优化部分施工内容，以满足总进度计划安排。

5.1 开挖过程中实际揭露的地质条件

导流已开挖洞段岩性主要为中厚层—厚层状灰岩，岩石坚硬，风化状态以微新为主，岸坡卸荷对导流洞岩体质量没有显著影响。层面为主要结构面，大部分层面都为硬性结构面，平直连续，闭合或仅有极薄层钙质充填。围岩完整性总体较好，局部破碎，岩体质量级别总体为III 级（约90%）。

5.2 主要施工优化措施

5.2.1 洞身开挖调整

洞身开挖调整从以下几方面进行：

1）全洞段按衬砌40cm 厚度进行开挖，且取消边墙喷混凝土及系统锚杆。

2）堵头（0+202.96～0+231.44）起始端受断层影响，为保证其底部围岩的稳定性，将堵头段楔形体向后移动6m，楔形体最大断面桩号由0+209.44 调整到0+215.44 桩号。

5.2.2 衬砌段优化

导流洞原设计K0+34.24 ～K0+151.10、K0+231.44～K0+300.00、K0+350～K0+451.00 段仅衬砌底板，厚40cm；K0+491.00～K0+550.92 衬砌底板及边墙，厚40cm，其他部位全段面衬砌。在实施过程中，综合考虑超挖引起的混凝土回填量增加及水流沿程损失，决定对本段清除底部浮渣后浇筑20cm 厚C20素混凝土，与前后衬砌段采用45°坡度衔接。0+451.00～0+491.00（尾水交叉段）根据实际受力情况，取消顶拱混凝土衬砌。

5.2.3 灌浆优化

原设计对洞身围岩较差的洞段设置了固结灌浆，建管部组织参建各方在现场有针对性的选取15 段进行了灌前压水试验，检查结果为：透水率0.1～5.38Lu，平均值约为1Lu，取消导流洞固结灌浆施工。

6 导流洞施工优化综合效益分析

导流洞施工优化综合效益分析从以下几方面进行：

1）功能效益。根据施工期的地质素描及施工监测结果，导流洞优化洞段的实际地质条件均达到了III 类或以上围岩标准，优化后，导流洞的过流能力及工程安全仍能得到有效保证，对过流及工程安全未产生明显影响。

2）工期效益。通过导流洞施工过程中对开挖、混凝土衬砌及灌浆施工的优化工作，有效降低了导流洞工程的月施工强度，确保了2016 年4 月30 日前分流的节点计划目标，为高生水电站按期发电奠定了坚实的基础。

3）投资效益。高生水电站导流洞工程合同价约为1 709 万元，通过对开挖、混凝土衬砌及灌浆施工的优化，减少洞挖工程量约1 400m3、混凝土工程量约4 000m3、钢筋工程量约360t、灌浆工程量约5 700m，节约投资约481 万元。

7 结语

通过开展对高生水电站导流洞施工的优化工作，顺利实现了按期分流的节点工期目标，推动了后续工程项目的有序开展，同时，在满足设计功能要求的前提下有效节约了工程投资，对中、小型水电工程建设过程管理具有一定的借鉴作用。