小岩头水电站厂房基坑涌水处理设计与施工.docx

·4·水利水电工程设计DWRHE·2010年第29卷第2期

小岩头水电站厂房基坑涌水处理设计与施工

虞东亮

摘要小岩头水电站厂房位于小菜园电站下游侧河漫滩上，下游侧为小菜园河。2009年4月26日在厂区基坑下卧至1192.00m时，基坑内出现大量的涌水，最高达2000m3/h。为确保厂房工程干地施工，经地质补勘资料分析及对涌水成因的初步判断，设计提出涌水处理方案及详细的施工技术要求，2009年9月20日厂房基坑涌水堵截成功，厂区基坑恢复干地施工。

关键词基坑涌水高喷灌浆帷幕灌浆干地施工小岩头水电站

中图分类号TV223文献标识码B文章编号1007-6980(2010)02-0004-03

小岩头水电站位于金沙江一级支流牛栏江中下游河段，地处云贵两省三县交汇之地，左岸为云南省会泽县，右岸分属云南省鲁甸县、贵州省威宁县。坝址距昭通市41km,距昆明市331km,是牛栏江流域“两库十级”梯级开发方案中的第6个梯级电站。

工程主要开发任务为发电，采用引水式开发形式。工程总体布置主要由首部枢纽工程、左岸引水系统工程及左岸厂区枢纽工程组成。

厂区枢纽位于坝址下游约7.0km处，牛栏江左岸小菜园电站下游侧河漫滩上，为引水式地面厂房。枢纽主要由主厂房、副厂房、安装间、主变压器场、GIS开关站及尾水建筑物等组成。厂房内安装3台单机容量43.3MW水轮发电机组，电站装机容量130MW。厂区枢纽平面布置见图1。

排水箱涵引水管涵

排水箱涵

引水管涵

岩溶泉

纵向围堰防渗抽级

栏江

小菜

图1厂区枢纽平面布置图

2009年4月26日下午2点30分，当基坑开挖到高程1192.00m时，大股的水从安装间位置中心涌出，至4月28日18:00,基坑积水深达10m,初步测算基坑涌水量平均1000m3/h,最高达到2000m3/h。原来的简易排水设施无法满足干地施工要求，须采取切实可行的方案对基坑非正常涌水进行处理。

1涌水处理方案选择

1.1厂区基本地质条件

厂区枢纽所处位置地面高程为1200.00～1251.50m,

牛栏江河流流向N80°W,河面宽30.00～50.00m。出露地层为二叠系中上统峨眉山玄武岩组的第2段至第3段(P2p~P?),岩性为致密玄武岩、杏仁状玄武岩、火山角砾岩夹凝灰质角砾岩；下伏二叠系下统阳新群(Py),生物碎屑灰岩夹白云质灰岩，与上伏玄武岩呈角度不整合。厂房最低建基面高程在1178.50m,为中等至微风化生物碎屑灰岩，灰岩顶部炭质挤压带分布高程在1189.00m左右，地质条件较好。漫滩高出河水面3.00～6.00m,顺河长80.00~120.00m,宽70.00～100.00m,堆积有碎石、崩块石。地表覆盖层深11.0～27.8m,中等风化岩面高程为1177.00~1195.00m,砂卵砾石渗透系数为1×10-1~5×10-2m/s,透水性强。

厂区断裂结构面不很发育，仅推测F?断层，产状N35°~60°E,NW或SE∠85°~90°,延伸长大于150.00m。高倾角节理裂隙较为发育。

厂区地下水主要为岩溶裂隙水、堆积物孔隙水，均向牛栏江排泄。安装间上游侧出露有一岩溶泉，被崩塌碎块石覆盖，在地表有一7mx4m(长×宽)大孤石盖着的深潭，终年积水，雨季时清时浊，每年5～9月雨季深潭水溢出，沿漫滩小沟流入牛栏江，流量约0.6m3/s。主河道下游侧漫滩有两股水从河边覆盖层流入河中，流量约0.3m3/s。

1.2堵排水方案选择

厂房工程为本电站关键线路上的关键工程，直接影响首台机组发电工期。为保证厂房基坑的干地施工，对基坑涌水处理提出了2种方案：强排和堵截。

方案1:强排。在基坑设临时集水井，利用高功率的水泵等设备进行抽排至牛栏江，保证基坑干地施工。该方案优点是不需查明水的来源，来多少排多少，但影响抽排效果的制约因素较多。由于厂房布置上游侧受小菜园电站、下游侧受小菜园河限制，实际基坑不大，布置临时集水井及抽排设备，基坑作业面大大缩小，施工干扰大，效率降低，厂房施工进度难以保证。另外，抽排水费用较高，进入汛期后基坑涌水加大，则抽排水费用会更高。

方案2:堵截。通过设置防渗体系，把渗水、涌水等堵

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在基坑以外，保证基