輸水隧洞提前通水論證

王秀紅，王建民

（遼寧省大伙房水庫管理局，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，造成大伙房水庫輸水隧洞洞內及下游消能工損壞嚴重，于2014—2015年進行了隧洞改造。隧洞主洞進行了滲漏處理，支洞拆除，擴挖，重新襯砌混凝土，出口新安裝閘門，修建啟閉機室。由于輸水隧洞要滿足5月初農灌供水的任務，輸水隧洞要在正式完工前通水，文章進行提前通水的論證，對其他隧洞的運行提供了借鑒。

輸水隧洞；混凝土強度；提前通水；大伙房水庫

1 工程概況

大伙房水庫建成于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，輸水隧洞主要由進水渠、進口控制段、主洞段、支洞1和支洞2幾部分組成。主洞段長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92.30 m，洞徑5.5 m，設計為電站支洞，設計泄量為180 m3/s；支洞2長75.55 m，設計為泄洪支洞，分岔前洞徑為5.5 m，后部分岔為支洞2-1和支洞2-2，長61.55 m，洞徑均為4.0 m，設計泄量為220 m3/s。2010年渾河流域中上游連降大到暴雨，大伙房水庫庫水位達到128.29 m，已超過防洪限制水位126.4 m和控制水位128.22 m，此時，輸水洞按洪水調度方案應開啟泄洪并達到設計泄量400 m3/s，但支洞1由于機組故障關閉檢修閘門，未能及時參與泄洪，輸水洞洪水全部通過支洞2下泄，造成支洞2洞身、下游消能塘及尾水渠均產生不同程度的損毀，更為嚴重的是延誤了洪水的及時下泄，給水庫樞紐的安全帶來了極其不利的影響。

2 輸水隧洞改造

在不考慮電站支洞下泄洪水的情況下，僅通過支洞2即滿足汛期水庫防洪調度運用的要求，提高汛期水庫防洪調度的安全性。輸水洞改造工程包括輸水隧洞主洞維修、泄洪設施改造和流量調節三部分。對原支洞2進行擴挖，成洞洞徑為6.5 m；將原支洞2-1、2-2洞徑擴挖至5.0 m，更換支洞2-1、2-2出口工作閘門，拆除重建出口啟閉機室；對主洞進行灌漿處理，對消能塘及尾渠進行加固處理。改造后，輸水洞在庫水位為128.22 m時，支洞2設計泄量可達到405.4 m3/s，滿足汛期防洪調度下泄流量的要求。

由于輸水隧洞有灌溉任務，要滿足5月初的農灌需要，工程施工跨年分期進行。一期工程于2014年3月1日正式開工，3月26日混凝土開倉澆筑，4月15日消能塘混凝土澆筑結束；主洞維修于4月1日開工，4月16日開始灌漿，4月30日完工撤場。5月6日隧洞充水，開始農灌。二期工程于灌溉結束后2014年9月6日復工，12月31日完成啟閉機室拆除及洞室開挖，洞室于2015年1月15日開倉澆筑混凝土，4月28日早5點完成洞室內最后一倉混凝土（隧洞內支洞2-1、2-2分岔段）。4月30日完成閘門及2套液壓啟閉機的安裝，洞室內固結灌漿于5月1日全部完成，固結灌漿入巖3.5 m，灌漿壓力為0.8 MPa；回填灌漿于5月4日全部結束，灌漿壓力為0.3 MPa。

3 提前通水論證

輸水隧洞計劃在5月7日進行農灌放水，對支洞2進行下閘充水，通過支洞1進行灌溉水量的放流。而輸水洞改造工程還沒有完工，輸水洞在驗收前是否能夠放水成為關鍵。

3.1 混凝土強度檢測

通過實驗得知，洞內樁號0+068.050—0+ 094.500處為鋼管襯砌段，4月28日收盤。到5月4日，混凝土7 d自然強度為25.55 MPa，約為設計強度的73%；混凝土7 d回彈強度為25.8 MPa，約為設計強度的74%；實驗室標養7 d強度為28 MPa約為設計強度的80%；隧洞內其余部位混凝土強度均達到設計強度的95%以上。

啟閉機室及輸水洞襯砌工程質量檢測情況見表1。

表1 混凝土試件強度檢測表

3.2 襯砌混凝土強度復核

根據目前工地現場實測數據，支洞2襯砌混凝土抗壓強度全部達到C25等級以上，據此對各段襯砌結構進行復核計算，計算采用混凝土強度等級為C25，彈性模量為2.8×104MPa，復核計算結果見表2。

考慮下閘充水時洞內無高速水流通過，因此根據復核計算結果，支洞2襯砌混凝土強度等級達到C25，滿足下閘充水條件。

表2 Ⅲ類圍巖隧洞襯砌復核計算成果表

4 效果

基于上述理論論證，認為隧洞內混凝土強度可以滿足通水要求，水庫決定于5月7日對隧洞充水，利用支洞1農灌放水。5月5日施工單位組織輸水隧洞撤場，業主單位組織對輸水隧洞的外觀質量評定和分部驗收。5月7日進口開閘，輸水隧洞正常通水，同時進行啟閉機室的建設，經過幾個月的運行，農灌結束后，進行隧洞檢查，沒有發現損壞和滲漏現象，認為在滿足一定條件下，輸水隧洞在竣工驗收前提前使用是可行的，大伙房水庫輸水隧洞提前通水對其他隧洞運行提供了借鑒。

TV672+.1

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2016-03-22