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福堂水电站闸基施工中的主要工程地质问题及处理措施
孔祥怡;马耀
【期刊名称】《水电站设计》
【年(卷),期】2007(023)002
【摘要】岷江上游福堂水电站闸址覆盖层深厚,结构层次比较复杂,在基础开挖过程中地下水强烈渗透,引起土体的管涌和流土发生,防渗墙施工过程中出现了大面积的孔壁垮塌现象.本文分析了出现这些工程地质问题的原因,介绍了在福堂水电站处理此类问题时所采用的施工方法.
【总页数】5页(P72-76)
【作者】孔祥怡;马耀
【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川,成都,610072;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川,成都,610072
【正文语种】中文
【中图分类】TV223
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2 施工导流2.1 导流标准本电站工程规模为中型,属三等工程,主要永久性挡水及泄水建筑物为Ⅲ级建筑物,根据部颁SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》规定相应的临时建筑物为Ⅴ级,因此根据规范对导流建筑物设计洪水标准划分,选取5年一遇重现期洪水作为导流设计标准。
2.2 坝体施工临时度汛标准施工期间当坝体高度高于围堰后,其临时度汛洪水标准根据部颁SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》表2.2.3规定如下: 混凝土坝当库容≥1.0亿m3,按全年P=2%频率流量设计；0.1＜库容＜1.0亿m3,按P=5%频率流量设计；库容＜0.1亿m3,按P=10%频率流量设计。
2.3 导流方式及导流时段2.3.1 导流方式由于河床狭窄,两岸较陡,洪枯流量变幅较大,不具备分期导流及明渠导流条件,因此选用断流围堰,隧洞枯期导流方式。
2.3.2 导流时段导流时段选择原则是导流工程费用增加不多的前提下,基坑施工期最长,经比较分析选定11月6日至次年5月25日(六个月两旬)作为枯期导流时段,相应导流流量为466m3/s,2.4 导流程序根据坝址所在河段的地形特征和水文特点选定枯水期右岸导流洞导流,汛期基坑过水的导流方式,后期坝体予留缺口实现全年施工。
导流程序如下:(1) 筹建年11月初～第一年10月下旬,进行导流洞施工及两岸坝肩开挖,为第一年11月上旬截流创造条件。
(2) 第一年11月6日～第二年5月25日,主河道截流,堆筑围堰,同时进行基坑开挖及浇筑垫层砼,隧洞导流,导流流量为466m3/s。
(3) 第二年5月26日～第二年11月5日,围堰过水,基坑淹没,导流洞与基坑联合度汛,大坝停止施工。
(4) 第二年11月6日～第三年5月25日,继续坝体砼浇筑,坝体中孔在汛前已施工完毕。
5月25日前坝体升高至868.00m高程,以确保汛期全年施工。
(5) 第三年5月26日～第三年11月5日,本汛期度汛按频率p=5%全年洪水标准设计,相应流量为3370 m3/s。
四川福堂水电站9#引水隧洞灌浆工程施工技术措施摘要：本文介绍了四川福堂水电站9#引水隧洞灌浆工程施工技术措施。
关键词：钻孔回填灌浆固结灌浆压水试验1、工程概述福堂水电站为引水式水电站，位于四川省汶川县境内岷江上游干流河段上。
我单位施工的9#引水隧洞全长1398.5m（上游298.5m，下游1100m），该标段引水隧洞设计为圆形断面。
根据设计要求，隧洞开挖后根据围岩情况分别采用f型、g型和h型断面进行砼衬砌。
f型、g型和h型衬砌洞段顶拱均需进行回填灌浆，g型和h型衬砌洞段四周围岩需进行固结灌浆。
回填灌浆在顶拱120°范围内按2孔和3孔交错布置，排距3.0m；固结灌浆孔均匀分布在围岩四周，每排8孔，各排之间的孔呈梅花形布置，排距3.0m，固结灌浆孔深入基岩5.0m。
2、施工布置2.1施工平台引水隧洞断面较大，为方便施工，回填、固结灌浆施工采用制作简易台车作为施工平台，并在隧洞底拱预留台阶上铺设双轨（轻型钢轨），简易台车在轨道上行走，对于底板不平地段，采用钢管三角墩支撑，再在上面铺设钢轨，使其轨道平顺，以方便台车行走。
在9#施工支洞的上游侧布置2台简易台车，下游侧布置2台简易台车，分别用于钻孔和灌浆，以满足回填、固结灌浆施工需要。
2.2制浆站为保证工程质量与高效施工，回填、固结灌浆均采用分散制浆的方式拌制浆液。
支洞上游制浆站布置于洞内施工区，并随着灌浆施工的推进而前移；支洞下游设置转浆站，转浆站采用两套制（转）浆设备，来满足施工进度的要求，制浆平台布置于浇筑台车的上游近灌浆工作面处，并且随着浇筑台车的向上游的移动而移动，具体的原则是尽量加快灌浆工作的进度，不影响浇筑混凝土的施工。
制浆站由水泥堆放平台和搅拌机平台组成。
制浆站宽度为4m，长8m，采用φ1.5″钢管搭设承重脚手架，上部铺设一层厚5cm的木板形成。
3、施工原则根据施工规范及施工技术要求，洞内灌浆工程施工顺序为：先进行回填灌浆，再进行固结灌浆，灌浆应遵循逐序加密的原则。
流程会议纪要会议纪要福堂水电站二次技术改造工程施工联系程序会议纪要（）四川福堂水电有限公司2022 年月日时间：2022 年月日地点：福堂水电站厂区办公室会议室主持人：陈安勇参会人员：业主：林锐波、杨永红、孙安明、黄良盛、何荣仲、付子茂、但成美王友、杨进、汤天水、邓灿秋、陈宇、葛钢、高远静黄乐、周振波监理：施工：吴煜、邓伟、任杰、刘亚、王忠全会议议题：二次系统技术改造施工过程审批程序讨论纪要内容：公司目前进行的二次系统技术改造施工工作，工期紧、工作面多、安全风险高、技术难度大、组织协调事务繁杂，针对在福堂水电站二次技术改造施工过程中存在的问题，为了进一步完善福堂水电站二次技改施工过程中联系事宜的程序，促进二次技改高效、有序进行，按照公司二次技改领导小组岗位职责和二次技改协调小组工作职责，经过与会人员的讨论，现对在二次技改施工中的联系程序形成如下纪要：一、审批程序1、施工图纸（包括设计更改、设计补充）1）设计院出图图纸会审组审查监理工程师施工单位实施施工单位竣工图监理审核整理归档 2）其他情况现场由业主或监理确定的变更项目，为保证工期，可由施工单位先行实施，但后续手续按上述程序办理；设计图纸变更设计更改手续全部汇总图纸审查组办理。
2、施工组织设计和施工措施（包括安装、调试、试验）施工单位编制监理审核协调组复核总工程师批准 3、装置性材料领用施工单位申请监理审核协调组组长批准库房办理出库手续消耗性材料，工器具施工单位未配备的，业主又有库存的，可先行借用，后由施工单位采购或借用后归还，未予归还按照采购价值在工程结算款中扣除。
4、设备厂家 1）厂家现场服务：施工单位提前 3 天通知协调组长，组长通知设备专责工程师，设备专责工程师通知厂家。
2）设备合同款支付验收合格后，设备专责按照验收意见和合同约定出具付款通知书，按照公司物资采购付款审批程序办理支付手续。
5、验收（单元工程、分部工程、单位工程的划分由监理确定）单元工程）（包含工序卡）：施工单位自检合格后，申请监理工程师验收，验收合格后进入下一道工序。
福堂电站截流设计与施工摘要：闸坝工程施工中导截流是关键项目，也是工程施工成败的重要环节，其中截流设计中戗堤进占方式和龙口位置选定以及截流材料的使用又是截流成功与否的关键，而施工组织和设备配置是龙口快速合龙的又一保证，围堰的闭气是给工程主体施工奠定了坚实的基础。
本文仅对福堂电站闸坝（岷江上游）截流设计与施工过程作一总结，主要突出了设计的充分可行、施工组织合理、现场处理及时、围堰前期闭气处理方式有效。
关键词：福堂电站截流防渗设计施工1 工程概况福堂电站为引水式电站，位于四川省阿坝州汶川县境内的岷江干流河段上。
闸坝位于玉龙大桥下游800m，厂址位于福堂坝沟口右侧，引水隧洞总长19.6公里。
电站总装机36KW。
本工程主要建筑物等级为2等工程，永久性重要水工建筑物为2级，永久性次要建筑物为3级，导流建筑物为4级，导流洞、围堰设计洪水标准为P＝10％，相应流量为2280m3/s。
1.1水文及地质福堂电站位于岷江上游干流上，是福堂太平驿电站的梯级电站。
闸坝位于汶川县玉龙桥附近，控制积水面积19111km2。
福堂电站的闸、厂区无气象站，但与汶川县城基本属于同一气象区。
位于闸坝的绵池乡年平均降水量589.6mm，最大一日降水量80.68mm。
岷江上游径流主要是降雨形成，另有部分地下水和季节性融雪补给。
径流的年内变化与降水的年内变化基本一致，多年平均流量为345m3/s，丰水期平均流量544m3/s，枯水期平均流量为142m3/s。
每年5～10月为丰水期，其径流量占年径流量的20.5％，年最小流量发生在2月中旬至3月上旬。
年最大流量均发生在5～9月主汛期。
径流年际变化小。
闸坝区河道顺直，河流由北向南经闸区，枯水期河水位高程1253m，河水面宽约50～80m，正常蓄水位1268m，谷宽约150m。
据勘探揭露，河床覆盖厚度一般34～80m,左岸河槽覆盖层厚度深达92.5m。
河床覆盖层按其结构、组成成分不同，自下而上可分为五层，分别为漂卵石层、粉土质砂及粉质土层。
据地下水长期观测资料显示，地下水位与河水位基本一致。
1.2 导流方式该工程导流方式为右岸导流洞过流，主河床全年围堰挡水。
导流时间为两年。
2 截流设计2.1设计标准根据施工进度计划，截流时间选在11月中旬，由于导流与围堰设计标准为P=10%，因此截流标准选择为P＝20％。
根据现有资料可知P＝20％的11月份平均流量Q月＝255m3/s,中旬平均流量为Q中旬＝251m3/s及11月份丰、中、枯的月平均流量分别为：258m3/s 230m3/s 168m3/s。
介于P=20%的Q月与Q中旬比较接近，选择P=20%的Q月＝255m3/s作为截流设计流量。
2.2 戗堤位置由于上游围堰轴线位置与型式已确定，围堰轴线上做防渗墙，因此戗堤的位置不能影响防渗墙的施工。
方案一戗堤位置选在围堰轴线上游，龙口从左岸进占截流。
有利条件是：龙口合龙后，防渗墙施工平台填筑时几乎是在河滩上方施工，减少填筑料的流失。
不利条件是：戗堤左岸端头是防渗墙高喷试验场，且有一大孤石，不利不利于施工道路布置，另外，在截流施工过程中大石或铅丝石笼可以被冲到下游侧影响后期防渗墙的施工。
方案二戗堤位置选在围堰轴线下游，龙口从左岸进占截流。
有利条件是：戗堤右岸在防渗墙高喷试验场的下游侧，且避开了大孤石，有利于施工道路的布置，距对料场更近，不曾在截流施工过程中的大石或铅丝笼影响防渗墙施工的因素。
不利条件是：防渗墙施工平台的填筑是在水下进行，有部分流失量。
综上比较，选择戗堤位于轴线下游比较有利。
为了不影响防渗墙的施工，又不超出围堰，影响主体工程的开挖施工，选择戗堤轴线位于（拦）0-180.0m处。
即截流方式为下戗堤左岸单戗立堵进占。
2.3龙口位置龙口位置宜选择在河床抗冲刷能力强，龙口离料场和特殊截流材料堆场的距离较近的区域，根据河床地形及整体布置，初选龙口位置：（闸）0+30m～0+70m 的河床段。
2.4水力计算由于现有水文资料是闸区上游水标尺处的水位与流量关系曲线，水标尺距戗堤位置150m左右，因此在计算时采用的水位与流量关系曲线时根据实测水面线进行推算的戗堤位置的河床水位与流量关系曲线，水下河床地形是采用的设计蓝图中的河床地形。
截流水力计算：Q＝255m3/s时各水力数表龙口宽度B（m）水力参数50 45 40 35 30 20 15 10 5 合龙龙口流量Qg(m3/s) 147.7 143.9 136.0 122.8 104.2 73.3 54.5 36 17.70分流量Qd(m3/s) 107.3 111.1 119 132.2 150.8 181.7 200.5 219.0 237.3上游水位（m）1254.03 1254.05 1254.1 1254.18 1254.28 1254.45 1254.5 1254.66 1254.74 1254.82下游水位（m）1254.84 1253.82 1253.78 1253.72 1253.60 1253.35 1253.20 1253.00 1252.70 1252.50上下游水位差（m）0.19 0.23 0.32 0.46 0.68 0.90 1.35 1.66 2.04 2.32龙口差落区（m）0.19 0.23 0.32 0.46 0.51 0.55 0.55 0.56 0.55单宽流量q(m3/s.m) 2.95 3.20 3.4 3.5 3.47 3.67 3.63 3.60 3.54单宽功率N(T.m/s.m) 0.56 0.74 1.10 1.61 1.77 2.0 2.0 2.02 1.95平均流速V（m/s） 1.9 2.25 2.61 2.13 3.24 3.33 3.30 3.273.25抛石块径d(m) 0.21 0.30 0.40 0.57 0.62 0.65 0.64 0.630.62拟实际抛投粒径d(m) 0.25 0.37 0.49 0.68 0.74 0.780.77 0.76 0.74根据以上水力计算及河床地形，确定龙口宽35m，桩号（闸）0+35～（闸）0+70。
2.5截流材料截流材料及堆放场地截流材料堆放场地分区布置，料物分类堆存，并设置标识牌，所有备料工作要求在10月中旬完成。
项目部将组织专人每天对备料情况进行检查，确保备料按期完成；A、块石与石碴：截流戗堤主要材料采用块石（粒径0.7～1.0m）与石碴（粒径0.4～0.7m，粒径大于0.4m的块石不少于30％），备料料场位坝轴线至上游戗堤左端头之间的河滩地，面积约2800m3，因场地狭窄，平均堆料7m（分两层：第一层至EL.1259.0m，第二层至EL.1262.5m），备料总量为10000m3。
要求在2001年9月15日前结合取水口开挖完成备料工作。
截流时挖料程序：第一层从上游至下游，EL.1259.0～EL.1262.5m；第二层从上游至下游，EL.1259.0～EL.1255.5m。
配置一台CAT330B、一台PC650型液压反铲和25T自卸汽车挖运。
B、细料：戗堤堤面填筑料及防渗墙反滤层填筑料。
主要利用左岸上坝公路开挖土料，不足部分从玉龙大桥上游碴场河滩开采。
备料料场为左岸石碴备料场下游河滩地，面积约1200m3，平均堆料高度 3.5m（备料场地顶高程为EL.1259.0m），备料总量为4000m3,要求在2001年9月10日前结合上坝公路开挖完成备料工作。
截流时挖料程序：从上游至下游，EL.1259.0～EL.1255.5m。
配置一台CAT322型液压反铲和15T自卸汽车挖运：当不需要细料时，协助挖运石碴料。
C、特殊料物：龙口截流使用的特殊料物包括铅丝笼、石串、钢筋笼，分别堆放于细料场（800m2）和汽修场停车场（600m2）。
其中，铅丝笼长 1.5m、直径1.0m（共1360个，约1600m3 ，备料考虑了富余量），钢筋笼2.0×1.5×1.0 m3（共80个，约240m3），石串100m3，要求在2001年10月20日前完成备料工作。
配置一台25T、8T汽车吊吊装，15T自卸汽车运输。
铅丝笼的编制采用10＃铅丝编制15×15cm的网，每张尺寸为3.5×2.4 m2，共用铅丝总量15400kg。
钢筋笼的制作采用Φ12钢筋笼作为主筋，Φ8钢筋作为网络筋，网络尺寸15×15cm，钢筋总量约为8800kg。
各分区材料见表：材料项目石碴钢筋笼和石串铅丝笼砂卵石上游围堰防渗墙施工平台以下右预进占戗堤顶宽15m 1000 m3（计入20％损失）320m3（戗堤端头及两侧裹头）施工道路顶宽15m 1800m3左预进占戗堤顶宽15m 5200 m3（最大粒径0.7m，计入30％损失）260 m3（戗堤端头护坡及15m范围内的护底）防渗平台填筑（滞后戗堤10m）5370 m3（计入10％损失）2700m3（计入20％损失）龙口宽30m Ⅰ区（10m）800 m3最大粒径1.0m，计入40％损失）285 m3（242个，顶宽5.0m）Ⅱ区（15m）1000 m3（最大粒径1.2m，计入40％损失） 240 m3 430 m3（365个，顶宽6.0m）Ⅲ区（5m）530m3（最大粒径1.2m，计入40％损失）100 m3 145 m3（123个，顶宽5.0m）戗堤上游防渗墙平台填筑7200m3（计入10％损失）4270m3（计入20％损失）2.6设备配置主要施工机械，CAT330型反铲1台，PC650型反铲1台，CAT322-B型反铲1台，ZC50C型装载机1台，D85型推土机3台，15T自卸汽车18部，25t 汽车吊1台。
2.7截流施工安排戗堤预进占右岸戗堤预进占定于10月初至10月底进行（导流洞过水前），碴料取自围堰右岸端部，由1台CAT322－B型反铲挖装，3台15t自卸汽车运料至戗堤前沿卸料，1台D85型推土机来回抛投堆料，YZ10B型振动平碾碾压至高程1256.0m，戗堤顶宽15m，直至戗堤前沿端部及上下游两侧5m长范围内，采用钢筋笼裹头，以防在截流施工过程中被冲刷。
在右岸戗堤进占结束后，留下1台8T吊车，3台自卸汽车，1台CA T322B 反铲，防止龙口合龙时意外情况发生。
左岸原213国道至戗堤左岸端头道路的填筑在10月10日至10月30日进行，坡度为10％，长度40m左右，宽度不少于15m。
碴料来源于引水隧洞洞挖石碴与取水口明挖石方，推土机推料压实。
左岸戗堤进占定于11月初导流洞分流后进行，碴料取自取水口处明挖料。
由一台CAT322B型反铲、1台CAT300B型反铲挖装石碴，6台15t自卸汽车运输石碴，推土机1台推料抛投，YZ10B型振动碾碾压。
戗堤顶宽15m，高程1256，至桩号（闸）0+35为止，形成龙口后抛投部分铅丝石笼护坡。
