輸水隧洞提前通水論證

王秀紅，王建民

（遼寧省大伙房水庫(kù)管理局，遼寧撫順113007）

輸水隧洞提前通水論證

王秀紅，王建民

（遼寧省大伙房水庫(kù)管理局，遼寧撫順113007）

2010年渾河流域遭受大洪水，造成大伙房水庫(kù)輸水隧洞洞內(nèi)及下游消能工損壞嚴(yán)重，于2014—2015年進(jìn)行了隧洞改造。隧洞主洞進(jìn)行了滲漏處理，支洞拆除，擴(kuò)挖，重新襯砌混凝土，出口新安裝閘門(mén)，修建啟閉機(jī)室。由于輸水隧洞要滿足5月初農(nóng)灌供水的任務(wù)，輸水隧洞要在正式完工前通水，文章進(jìn)行提前通水的論證，對(duì)其他隧洞的運(yùn)行提供了借鑒。

輸水隧洞；混凝土強(qiáng)度；提前通水；大伙房水庫(kù)

1 工程概況

大伙房水庫(kù)建成于1958年，是渾河流域上游控制性水工建筑物，輸水隧洞位于主壩和一副壩之間的主壩左端，輸水隧洞主要由進(jìn)水渠、進(jìn)口控制段、主洞段、支洞1和支洞2幾部分組成。主洞段長(zhǎng)243.49 m，洞徑6.5 m，末端分岔為支洞1和支洞2。其中支洞1長(zhǎng)92.30 m，洞徑5.5 m，設(shè)計(jì)為電站支洞，設(shè)計(jì)泄量為180 m3/s；支洞2長(zhǎng)75.55 m，設(shè)計(jì)為泄洪支洞，分岔前洞徑為5.5 m，后部分岔為支洞2-1和支洞2-2，長(zhǎng)61.55 m，洞徑均為4.0 m，設(shè)計(jì)泄量為220 m3/s。2010年渾河流域中上游連降大到暴雨，大伙房水庫(kù)庫(kù)水位達(dá)到128.29 m，已超過(guò)防洪限制水位126.4 m和控制水位128.22 m，此時(shí)，輸水洞按洪水調(diào)度方案應(yīng)開(kāi)啟泄洪并達(dá)到設(shè)計(jì)泄量400 m3/s，但支洞1由于機(jī)組故障關(guān)閉檢修閘門(mén)，未能及時(shí)參與泄洪，輸水洞洪水全部通過(guò)支洞2下泄，造成支洞2洞身、下游消能塘及尾水渠均產(chǎn)生不同程度的損毀，更為嚴(yán)重的是延誤了洪水的及時(shí)下泄，給水庫(kù)樞紐的安全帶來(lái)了極其不利的影響。

2 輸水隧洞改造

在不考慮電站支洞下泄洪水的情況下，僅通過(guò)支洞2即滿足汛期水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用的要求，提高汛期水庫(kù)防洪調(diào)度的安全性。輸水洞改造工程包括輸水隧洞主洞維修、泄洪設(shè)施改造和流量調(diào)節(jié)三部分。對(duì)原支洞2進(jìn)行擴(kuò)挖，成洞洞徑為6.5 m；將原支洞2-1、2-2洞徑擴(kuò)挖至5.0 m，更換支洞2-1、2-2出口工作閘門(mén)，拆除重建出口啟閉機(jī)室；對(duì)主洞進(jìn)行灌漿處理，對(duì)消能塘及尾渠進(jìn)行加固處理。改造后，輸水洞在庫(kù)水位為128.22 m時(shí)，支洞2設(shè)計(jì)泄量可達(dá)到405.4 m3/s，滿足汛期防洪調(diào)度下泄流量的要求。

由于輸水隧洞有灌溉任務(wù)，要滿足5月初的農(nóng)灌需要，工程施工跨年分期進(jìn)行。一期工程于2014年3月1日正式開(kāi)工，3月26日混凝土開(kāi)倉(cāng)澆筑，4月15日消能塘混凝土澆筑結(jié)束；主洞維修于4月1日開(kāi)工，4月16日開(kāi)始灌漿，4月30日完工撤場(chǎng)。5月6日隧洞充水，開(kāi)始農(nóng)灌。二期工程于灌溉結(jié)束后2014年9月6日復(fù)工，12月31日完成啟閉機(jī)室拆除及洞室開(kāi)挖，洞室于2015年1月15日開(kāi)倉(cāng)澆筑混凝土，4月28日早5點(diǎn)完成洞室內(nèi)最后一倉(cāng)混凝土（隧洞內(nèi)支洞2-1、2-2分岔段）。4月30日完成閘門(mén)及2套液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的安裝，洞室內(nèi)固結(jié)灌漿于5月1日全部完成，固結(jié)灌漿入巖3.5 m，灌漿壓力為0.8 MPa；回填灌漿于5月4日全部結(jié)束，灌漿壓力為0.3 MPa。

3 提前通水論證

輸水隧洞計(jì)劃在5月7日進(jìn)行農(nóng)灌放水，對(duì)支洞2進(jìn)行下閘充水，通過(guò)支洞1進(jìn)行灌溉水量的放流。而輸水洞改造工程還沒(méi)有完工，輸水洞在驗(yàn)收前是否能夠放水成為關(guān)鍵。

3.1 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，洞內(nèi)樁號(hào)0+068.050—0+ 094.500處為鋼管襯砌段，4月28日收盤(pán)。到5月4日，混凝土7 d自然強(qiáng)度為25.55 MPa，約為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的73%；混凝土7 d回彈強(qiáng)度為25.8 MPa，約為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的74%；實(shí)驗(yàn)室標(biāo)養(yǎng)7 d強(qiáng)度為28 MPa約為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%；隧洞內(nèi)其余部位混凝土強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上。

啟閉機(jī)室及輸水洞襯砌工程質(zhì)量檢測(cè)情況見(jiàn)表1。

表1 混凝土試件強(qiáng)度檢測(cè)表

3.2 襯砌混凝土強(qiáng)度復(fù)核

根據(jù)目前工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，支洞2襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度全部達(dá)到C25等級(jí)以上，據(jù)此對(duì)各段襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，計(jì)算采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，彈性模量為2.8×104MPa，復(fù)核計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

考慮下閘充水時(shí)洞內(nèi)無(wú)高速水流通過(guò)，因此根據(jù)復(fù)核計(jì)算結(jié)果，支洞2襯砌混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C25，滿足下閘充水條件。

表2 Ⅲ類(lèi)圍巖隧洞襯砌復(fù)核計(jì)算成果表

4 效果

基于上述理論論證，認(rèn)為隧洞內(nèi)混凝土強(qiáng)度可以滿足通水要求，水庫(kù)決定于5月7日對(duì)隧洞充水，利用支洞1農(nóng)灌放水。5月5日施工單位組織輸水隧洞撤場(chǎng)，業(yè)主單位組織對(duì)輸水隧洞的外觀質(zhì)量評(píng)定和分部驗(yàn)收。5月7日進(jìn)口開(kāi)閘，輸水隧洞正常通水，同時(shí)進(jìn)行啟閉機(jī)室的建設(shè)，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行，農(nóng)灌結(jié)束后，進(jìn)行隧洞檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)損壞和滲漏現(xiàn)象，認(rèn)為在滿足一定條件下，輸水隧洞在竣工驗(yàn)收前提前使用是可行的，大伙房水庫(kù)輸水隧洞提前通水對(duì)其他隧洞運(yùn)行提供了借鑒。

TV672+.1

B

2016-03-22