發布時間：2023-08-23 16:53:22
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中圖分類號：TV544 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0143-02
水電站的廠房施工設計過程中涉及到工程結構的設計、施工現場的布置、施工材料的選擇等，并且在技術、工藝、設備的使用上都有相應的標準。施工方案對水電站廠房的施工質量有著直接的影響，對水電站的運行也有著重要的作用。因此，在水電站的建設過程中，做好廠房施工設計的研究是十分必要的。
1 廠房施工特點和混凝土分期
1.1 廠房施工特點
水電站廠房的類型主要有立式機組廠房和臥式機組廠房兩種。立式機組的特點是水輪機與發電機是豎向擺放的，分為上下兩層結構。上層結構是水輪機組，下層結構是發電機組。臥式機組的特點則是采用平行的結構來布置發電機和水輪機。與立式機組相比，臥式機組的優勢在于結構更為簡單，因此，廠房的施工流程也相對簡單。本文主要介紹的是立式機組的設計特點和要求。其具體的施工特點有以下幾點：第一，施工道路布置有一定的困難。這主要是由于立式機組在施工時對地基的深度要求較大，給道路布置增加了一定的難度；第二，廠房下部結構較為復雜。在立式機組中，廠房的下部基礎中包含著蝸殼、排水管、孔洞等設施，使得內部的結構相對錯雜，對施工精度的要求較高；第三，模板支撐的工作量很大。由于水電站的上部結構跨度通常都較大，在施工時為了確保結構的穩定，通常需要較大量的模板進行支撐。此外，廠房的施工采用的是交叉平行的結構，在施工的后期對混凝土的需求量也較大，對施工的精度要求也較高，有時甚至需要對溫度進行嚴格的把關。
1.2 混凝土分期
為了確保機組安裝的質量，水電站廠房混凝土澆筑通常需要分為兩期進行。第一期的混凝土澆筑的主體主要包括排水管、基礎板、橫梁等。在進行第一期的澆筑時就應當預留出第二期的混凝土。當第一期的澆筑完成后，再進行第二期的澆筑。第二期澆筑的內容包括的金屬蝸殼、風道墻、機墩等。廠房混凝土的分期受到廠房類型和機組類型的影響。
2 廠房混凝土施工
2.1 水電站廠房混凝土澆筑的分層分塊
水電站的上層結構由橫梁、擋板、柱子等結構組成。水電站廠房的施工技術與一般廠房的施工技術基本相同。水電站廠房的下部結構則是由大體積的混凝土和杠桿組成的，其中具有較多的孔洞和零部件，因此，其受力狀況較為復雜。為了確保廠房建設的質量，對水電站廠房的建設應當采用分層施工的方式。在進行分層時，應當做到科學合理，這樣就能減少施工過程中的問題和失誤，從而確保工程的整體施工效果。
水電站廠房的混凝土澆筑對于分層的精度要求較高，在進行這一項工作時，有幾個原則應當遵守。首先，在分層時應當以廠房的下部結構作為出發點，根據其內部的結構、受力狀況、尺寸等進行合理的分類。注意不得在受力較大的位置或結構相對薄弱的位置進行分層。其次，必須按照廠房的結構特點和施工環境溫度來嚴格制定分層的厚度。通常，廠房的基礎厚度應當在1-2米左右。基礎以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次，要按照混凝土的澆筑性質和溫度來確定混凝土面積的大小。混凝土的面積不應過大，長寬比應當控制在5：1左右。最后，在進行分層時，應當考慮到施工的可行性和便捷性。例如，為了便于進行模板的捆扎，在排水管的設置上要做到單獨分層。為了提高廠房穩定性和安全性，可以在廠房的薄弱位置加筑防裂鋼筋。
2.2 分層分塊施工的形式
在廠房的施工過程中，采用分層分塊施工方式的結構主要有錯縫、封閉塊、寬槽等。基本的施工工藝包括以下幾個方面。首先是分層通倉的澆筑。當水電站廠房中不設置縱縫，就需要采取分層通倉澆筑的方式。這種施工方式的優勢在于，加工的效率較高，并且在結構的穩定性上有較高的保障。分層通倉澆筑的方式通常適用于廠房面積較小、在低溫季節中施工的項目。第二種施工工藝是錯縫分塊澆筑。這種施工工藝也被稱為砌磚法，施工過程是將上下兩層的磚塊進行相互搭接，從而確保結構的穩定性和整體性。錯縫分塊的長度通常在8-30米之間，分層的厚度則控制在2-4米的范圍內。在廠房的薄弱環節施工過程中，需要加筑鍵槽。第三種工藝是預留寬槽。在建筑規模較大的廠房施工時，為了提高施工的效率，減少外部環境對施工過程的干擾，需要在一些施工環節中設置一定的寬槽，寬槽的寬度通常為1米。第四種施工工藝為設置封閉塊。當廠房的結構跨度較大時，在施工的過程中容易受到溫度的影響。采用一般的溫度控制方式很難起到良好的效果，這時可以考慮設置一定的封閉塊，在混凝土的施工基本完成后，進行回填工作。
2.3 以機械為主，人工為輔的施工方案
水電站廠房的施工規模通常較大，對精度的要求也較高，采用機械化的施工方式可以極大的提高施工的效率，同時還能確保施工的質量。但在機械化的施工過程中還要進行人工的輔助，尤其是一些對精度要求較高的施工項目中，必須有相關的施工人員進行現場的監督。在小型廠房的施工過程中，經常采用滿堂腳手架的施工方式，在這種施工方式下，更要做好對施工現場的監管，確保施工人員的人身安全。
3 廠房上部結構施工方案設計
水電站廠房的上部結構包括立柱、吊車梁、預制屋架、圈梁等幾個部分。廠房的上部結構施工通常分槿個環節，分別為立柱施工、吊車梁施工、屋架施工。
3.1 立柱施工
廠房的立柱通常設置在廠房的混凝土層上，并與廠房的基礎相互連接。為了便于立柱的施工，通常會在施工前進行機組的埋件安裝。在完成立柱的基礎施工后，應當立即進行現場的澆筑。澆筑的順序為先進行鋼筋的設置，再進行模板的安裝。在立柱的施工完成后，應當對立柱的垂直狀態和模板的位置進行檢查和調整，從而確保模板的強度和穩定性。
3.2 吊車梁施工
吊車梁的設置通常采用的是預制的方式。由于吊車梁的鋼筋密度較大，在澆筑時對混凝土的配置要求也較高，一般需要采用一級配置。在大型廠房的施工過程中，可以采用一期混凝土的起重設備用于吊車梁的安裝。當廠房的規模較小時，則選用履帶式的起重機就可以起到良好的安裝效果。在吊車梁的安裝完成后，應當對其位置進行校對，確保各個部件之間的連接準確無誤。
3.3 屋架施工
屋架在一些大型的水電站廠房施工中的應用較為廣泛。在小型的廠房中則主要采用預制工字梁。大型廠房中結構的跨度較大，鋼筋之間的距離較小，混凝土顆粒的最大直徑可以達到20毫米。在屋架的預制過程中，可以采用附著式的振搗器進行施工。在其中設備的選用上，若是大型廠房的施工則可以使用一期混凝土澆筑中使用的起重設備，若是小型廠房的施工，則可以采用桅桿式的起重機。
關鍵字：軟基；水電站廠房
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：本文通過對軟土地質的特征分析，對水電站廠房的設計以及施工奠定了基礎。而后針對軟基上的水電站廠房工程提出了具體的設計和施工方案，為類似工程的軟基設計以及施工提供了可供參考的經驗。
一，軟土地基
1.1 軟土
軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。
1.2 軟土地基的含義
我國公路行業規范對軟土地基定義是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層。多數含有一定的有機物質。日本高等級公路設計規范將其定義為：主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。地下水位高,其上的填方及構造物穩定性差且發生沉降的地基。
1.3 軟土地基的分類
我國的軟土分布廣、種類多。根據軟土的分類及其工程特點可將工程中軟土地基分為淤泥軟土地基，砂性軟土類地基，斜坡軟土地基，巖溶紅土軟土地基，泥炭土軟土地基，粘性軟土類地基等。
1.4 軟土地基的特點
1.4.1 淤混軟土地基特點
淤泥軟土地基主要由淤泥、淤泥質土構成的地基，其承載能力低。淤泥土主要分布在沿江沖積平原區、沿海地區、內湖區，其工程地質特性有：含水量高、具有高壓縮性、滲透性小、抗剪強度較低等方面。
1.4.2 砂性軟土類地基特點
砂性軟土是砂粒粘土混雜構造，內部常常含有封閉砂團，出現在砂層與軟土層的過渡段。砂性軟土類工程特性受其砂粒含量多少、形成歷史而變化，其工程地質特性是：天然含水量高、壓縮系數的高和滲透系數小等方面。
1.4.3 斜坡軟土地基特點
斜坡軟土是一種分布于斜坡上、巖層間的坡殘積、坡洪積、溶蝕灃地型斜坡軟土，其工程特性為：天然含水量一般小于或接近液限、有機質含量一般為4％～31％、孔隙比較大、天然抗剪強度較高和壓縮性較高等方面。
1.4.4 粘性軟土類地基特點
粘性軟土分布廣，以長江口北側粘性土為典型，其工程特性為：：粘性土中砂層多、粉粒含量高、指標偏好、孔隙比—般大于，等于或接近1以及天然含水量一般大于或等于液限等方面。
軟基上的水電站廠房設計與施工
2.1 廠房基礎情況
軟基處理施工技術難度較大，質量要求高，且因其為隱蔽工程，如掌握不好，極易出現偏差，位于不同地區軟基上的水電站廠房情況各有不同，要分別具體認真對待，電站廠房不同于普通的工業與民用建筑，尤其是機組運行時的震動，會使砂土的抗剪強度相應降低，易造成土體液化，進一步惡化地基，不利于機組安全運行；當遭遇地震時，地震首先引起的場地變形會加劇建筑物的破壞。為此，對廠房的軟基必須慎重處理！
2.2 廠房基礎處理方案
對廠房基礎處理的方案選擇，主要遵循以下四條原則，即安全性、科學性、經濟性和可操作性，然后根據工程的具體情況，選擇一個相對合適的基礎處理方案。設計先后考慮了強夯、樁基和固結灌漿三種處理方案。
2.2.1 強夯法
強夯法是在極短的時間內對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，使得土體發生一系列的物理變化，如土體結構的破壞或液化、排水固結壓密以及觸變恢復等。強夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對非飽和的粘性土地基，一般采用連續夯擊或分遍間歇夯擊的方法，并根據工程需要通過現場試驗以確定夯實次數和有效夯實深度。其作用結果使得一定范圍內地基強度提高，孔隙擠密并消除濕陷性。強夯法具有加固效果顯著、適用土類廣、設備簡單、施工方便、節省勞力、節約材料、施工工期短、施工文明和施工費用低等優點，但是對地下水位較高、飽和度較大的碎石土采用強夯法處理，就會使其孔隙水排除很困難，難以壓實，且強夯法處理會擾動原狀土。
2.2.2 樁基法
樁基由樁和連接樁頂的樁承臺（簡稱承臺）組成的深基礎或由柱與樁基連接的單樁基礎，簡稱樁基。樁基具有承載力高、沉降量小而較均勻的特點，幾乎可以應用于各種工程地質條件和各種類型的工程，尤其是適用于建筑在軟弱地基上的重型建（構）筑物。用樁基處理基礎，抗震效果很好，但由于樁基種類繁多，施工工序復雜，施工工藝差異大，加之地層變化復雜，施工過程中可能會使樁身出現縮徑，擴徑，夾泥，離析，斷樁等缺陷，并且要求深入穩定土層的深度較大，對深覆蓋層基礎而言，勢必會增加投資。
2.2.3 固結灌漿
固結灌漿為改善節理裂隙發育或有破碎帶的巖石的物理力學性能而進行的灌漿工程，其主要作用是：①提高巖體的整體性與均質性；②提高巖體的抗壓強度與彈性模量；③減少巖體的變形與不均勻沉陷。采用固結灌漿方法能將松散的地基固結成整體，形成持力層，對提高地基承載力、防止地基沉降、減小不均勻沉降量及抵御地震破壞都有很好的作用。
2.3 基礎處理施工和其他處理
廠房基礎處理的施工要依據所選擇的廠房基礎處理方案。不同的廠房基礎處理方案對應不同的廠房基礎處理施工。水電站廠房的其他處理要根據廠房的具置以及具體要求，具體問題具體分析，力求做到最好。
安全、質量保證措施
3.1 深化安全教育，強化安全意識
所有參加施工人員在上崗前進行安全教育和技術培訓，堅持“預防為主，安全第一”的宗旨，安全員和特殊工種全部持證上崗，并配備相應的勞保用品和工具。
3.2 安全操作，遵守勞動紀律
參加施工的所有工作人員和作業人員，都將嚴格按照相應的安全操作規范和程序進行施工，嚴肅勞動紀律，嚴禁出現違章指揮與違章作業。
參考文獻：
【關鍵詞】水泥廠；給排水設計；施工；注意事項
一般情況下，給水處理、輸水管線、廠區給排水管線、輔助生產設施給排水、污水處理、取水泵站、中水系統以及車間內的給排水等都屬于水泥廠在給排水方面的設計施工范圍。作為水泥廠建設中的重要組成部分，水泥廠的給排水的設計施工既有專業上的普遍性，同時又具有行業上的特殊性。所以，要想保障水泥廠各種生產設備的正常運行，保障各項生產程序的順利完成，必須對水泥廠給排水設計施工給予足夠的重視，將設計施工中的每一個細節都認真的做好。
一、水泥廠給水系統設計施工中的注意事項
水泥廠中冷卻水的用水量在水泥廠總用水量中占到的比例在五分之四以上，為了更好的保護水泥廠的用水資源，在實現降低水泥廠給水成本的同時，還能夠保障不對環境造成污染和傷害，應該對水泥廠的冷卻水系統采取的方法是對給水的循環再利用。壓力回流循環水系統是水泥廠給排水設計施工中優先使用的方法，這種方法能夠對循環管道的剩余壓力進行有效的利用，實現能量的節約，減少給水的損耗和補充水的使用量。
1.設置自動的排氣閥門
在循環給水系統停止給水然后又再次開啟的時候，給水系統的管道中會存積大量的空氣，如果缺少排氣裝置，將會對回水的暢通性造成嚴重的影響。所以，當水泥廠的給水系統使用壓力回水的時候，必須將自動排氣裝置設置在給水管道系統的最高點上。如果將自閉閥設置在給水系統的最頂層，那么也應該將自動排氣裝置設置在循環水系統最高點處。如果缺少自動排氣閥門裝置，在恢復給水系統的供水之后，給水系統的管道中存積的空氣就會在給水管道的頂部形成一個空氣壓縮區，當自閉閥開啟之后，管道中的壓縮空氣就會在壓力的作用下隨著水流噴出。但是如果加設自動的排氣裝置，就可以保持回水的暢通度，避免水泥廠污水的隨意噴濺。
2.在地面設置龍門彎
當水泥廠室外的地下閥門發生故障或者是損壞的時候，埋在地下的給水管道不能夠及時的進行伸縮，在進行閥門的更換的時候，無法將法蘭墊片塞到閥門中，甚至需要割斷管道或者是挖地坑，不僅造成了長時間的停水，對水泥廠的生產工作造成了很大的影響，而且還費時費力。這就需要我們在設計施工的過程中，在每一個閥門和法蘭連接的地方設置一個龍門彎。這樣不僅能將閥門安裝在地面上，而且可以同時起到膨脹伸縮節的效果。地面龍門彎的設置能夠縮短對給水系統檢修的時間，提高工作的效率。一方面減少了投入的資費，另一方面還能夠省去很多的修理工作中的麻煩。這種裝置在實際的水泥廠的給水系統中發揮著重要的作用，所以應該成為水泥廠給水系統中加以推廣的設計設施。
3.設置可曲撓橡膠接頭
在對水泥廠的水泵房進行設計施工的過程中，應該在水泵的進出水管道上安裝可曲撓橡膠接頭，在對水泵房的基礎澆筑過程中出現的偏差進行調節的時候，還能夠起到消除水泵房噪音和減震的功能。
4.壓力循環水環節中的閥門設計
水泥廠的給水系統設計中，循環水的生產環節中大多采用的是壓力回水的方式，在設計施工的規范中規定，在管網中只要有3-5個用水點，就要設置相應的閥門控制。事實上，也可以在每個給水系統的進車間給水管道上設置閥門。由于水泥廠排水系統的循環水使用壓力回水的方式，所以要想確保水路暢通在回水管道上就要增加相應的閥門。這樣就可以保證將每個車間建設為單個的獨立系統，就不會對其他的車間造成影響。在對管道的故障進行檢修或者是對管道進行試查的時候，又能保障各個車間能夠相互獨立、互不影響。在車間內進出水的特別連接處設置放空閥和管道，當冬季停產或者是設備檢修的時候，可以將設備中的冷卻水給放空，避免設備被凍壞，同時也有利于檢修工作。由于循環水泵一般都是一用一備，如果一臺運轉就是系統正常運行，所以必須要確保一臺循環水泵的不斷運行，這樣才能說明整個系統是正常狀態。同時打開設備上的連通閥，保障循環水的流動，減少設備的凍傷情況。另外，為了防止冬季過冷、夏季過熱對循環水道造成不良影響，冬季要注意做好循環水道的保溫工作，夏季做好循環水道的降溫工作。
5.使用具有節水節能功能的設備和產品
隨著社會經濟的發展，環保理念也在生產領域得到了大規模的宣傳和實踐，在水泥廠的給水設計施工中，要對水泥廠的實際產出比率進行綜合的考慮，然后選擇新型管材和節能設備，實現節能降耗的目的，減少水泥廠的水質污染以及水量的滲漏，實現水泥廠在給水系統中的完美設計和施工，從而保障水泥廠的正常生產工作。
二、水泥廠排水系統設計施工中的注意事項
生活污水、生產廢水、雨水排水等都屬于水泥廠的排水內容。這個水泥廠的污水通過污水管網進入水泥廠的污水處理站，經過處理達到國家相關規定的標準之后，才能夠回流到水泥廠的中區水管道中進行再利用。
1.科學合理的選取管徑
水泥廠的排水系統的設計施工中首先應該注意的一個問題就是對管徑進行科學合理的選擇。輸水管徑過小容易在排水過程中發生堵塞現象，疏通的過程中也比較困難。水泥廠的排水管一般埋在地下，這是與地面排水系統不一樣的地方。如果是地面排水系統的雨水溝堵塞，可以在地面上直接挖開進行疏通。但是對于水泥廠的排水系統應該在30米左右設置檢查井，這樣即使水道阻塞也可以通過檢查井進行疏通，這樣就能及時解決排水阻塞的問題，降低施工和維修的成本。
2.設置中和池
目前，我國大多數的水泥廠都是采用的循環給水的系統，這種系統產生的生活污水和生產廢水比較少，但是水泥廠實驗室中排放出來的水存在很大的酸堿度問題。中和池在水泥廠排水設施中表面上作用不大，甚至還會增加排水設施建設的成本，但是站在整個水循環的角度來看，水泥廠排水系統設置中和池是十分必要的。目前我國水泥廠排水設施中很少有中和池，大都是在污水處理時才設置中和池。但是如果水泥廠實驗室直接排放的污水酸堿度不合適就會污染附近的水源以及其他的相關資源，表面上看與水泥廠無關，但也是對國家資產的破壞和浪費。所以，需要在水泥廠的排水設計施工中，針對水泥廠實驗室排放水的酸堿度設置相應的中和池，讓排出的水在中和池中經過中和達到排放標準之后再進行排放。
結束語：
綜上所述，在水泥廠的給水和排水系統的設計和施工過程中，應該做好水泥廠各個用水點的統計工作，采取一水多用、循環用水以及中水回用的措施，減少水泥廠污水廢水的排放，提高水資源的利用率。水泥廠在對給水和排水系統進行設計和施工的時候，應該結合水泥廠的生產工藝和實際生產情況，對長期運行和近期的投資做一個對比，再加上對環保理念的考慮，選擇一個最優方案，實現水泥廠給水和排水的順暢，保障水泥廠正常生產活動的順利進行。
參考文獻：
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關鍵詞：地下廠房；開挖；施工通道；通風
1 工程概況
巖灘水電站位于廣西壯族自治區大化縣境內巖灘鎮紅水河上，壩址上游166km接龍灘水電站，下游83km有大化水電站，壩址以上控制流域面積10.66萬km2，占全流域面積81.4%，電站總裝機容量1810MW，其中包括一期工程裝機容量1210MW，擴建工程裝機容量600MW。
巖灘水電站擴建工程，主要布置于一期工程廠房右側80m的山體內，為地下式廠房，裝機容量2×300MW。樞紐主要建筑物有進水口、引水隧洞、主廠房、副廠房、安裝間、交通洞、排風洞、主變室、尾水隧洞和廠房運輸洞等洞室組成。地下廠房為首部式布置，引水隧洞、尾水隧洞均采用一機一洞布置。地下廠房縱軸線與一期工程壩軸線成35°交角，右端往上游偏轉。地下廠房開挖寬度28.3～30.0m，最大開挖高度74.55m。
廠區第四系覆蓋層不厚，主要地層為晚古生代華力西期輝綠巖（β μ）和后期石英脈侵入而形成的石英脈巖(q)和蝕變輝綠巖（D β μ），上游明渠局部有下二疊統棲霞階（P1q）大理巖夾角巖分布。本工程地下廠房洞室群均屬于淺埋型，屬中等應力水平。廠區洞室全為輝綠巖侵入體的中心相上層暗色狀粗晶輝長輝綠巖和下層淺色條帶狀粗晶輝綠巖。主要礦物成分為白色基性斜長石和暗色普通輝石，具輝長輝綠結構和流動定向條帶構造。
廠區洞室圍巖以橫河向分布的F48陡立逆斷層為分界線，下盤上游側絕大部為Ⅱ類圍巖，深部低高程為Ⅰ類，上盤下游側為Ⅲ類。Ⅲ類圍巖與Ⅱ類圍巖主要區別是陡傾角小斷層較多，且有少量松軟巖分布構成軟弱面，陡、緩傾角節理發育較密，有少量地下水影響。
2 地下廠房施工特點
本工程為地下工程，受工作面的限制，地下廠房的開挖必須通過設置施工通道才能進行施工作業，且地下廠房的高度較高，必須進行分層開挖，每個開挖分層須布置施工通道；施工排煙條件差，需布置專門通風排煙設施；有少量的地下水，需采取施工期排水措施。
3 地下廠房施工
3.1 開挖程序設計
地下廠房的開挖施工按頂拱、上部、中部及下部四個部分共分十層進行開挖施工。
頂拱為188.00m～179.60m分一層；上部為179.60m～171.60m共分二層；中部為171.60m～1138.00m共分四層；下部為138.00m～113.45m共三層。地下廠房開挖分層設計見圖1及圖2。
3.2 施工通道布置
地下廠房施工時，永水工建筑物中能夠被利用作施工通道的有排風洞、進廠運輸洞、引水隧洞、尾水管、尾水隧洞；為滿足施工要求，需另布置引水隧洞施工支洞、尾水隧洞施工支洞、尾水管施工支洞和廠房主變室頂拱施工支洞。
頂拱188.00m～179.60m按一層開挖，先中間導洞(寬10.0m)推進，后兩側(各寬10.0m)擴挖跟進，通過廠房排風洞、廠房主變室頂拱施工支洞出碴，
上部179.60m～171.60m，共分兩層進行開挖(①179.60m～176.60m，②176.60m～171.60m)，逐層開挖逐層支護，通過豎井溜碴至地下廠房中部164.00m，通過進廠運輸洞出碴；
中部171.60m～138.00m，共分四層進行開挖施工(①171.60m～164.00m，②164.00m～155.00m，③155.00m～138.00m)，逐層開挖逐層支護，通過豎井溜碴至141.5m，通過引水隧洞、引水隧洞施工支洞、進廠運輸洞出碴。
下部138.00m～113.45m，共分三層進行開挖施工(①138.00m～130.00m，②130.00m～123.00m，③123.00m～113.45m)，逐層開挖逐層支護，通過豎井溜碴至113.45m，通過尾水管、尾水管施工支洞、尾水隧洞施工支洞、進廠運輸洞出碴。各部分的施工通道布置詳見圖3。
3.3 出碴運輸方式
地下廠房的施工運輸方式均采用無軌運輸方式。
開挖主要通過以下4條通道出碴。①頂拱出碴通道：廠房排風洞、廠房主變室頂拱施工支洞；②上部出碴通道：進廠運輸洞；③中部出碴通道：引水隧洞、引水隧洞施工支洞、進廠運輸洞；④下部出碴通道：尾水管、尾水管施工支洞、尾水主洞施工支洞、進廠運輸洞。
4 施工通風
由于地下廠房受地形條件的限制，施工地下廠房開挖施工期間通風十分困難，需布置專門的通風通道用設施才能滿足工程施工通風排煙要求。
根據地下廠房的施工規劃，地下廠房在施工期可利用永久洞室結合施工支洞作為臨時的通風通道。
在進行地下廠房頂拱施工時可利用廠房排風豎井及廠房排風洞作為通風通道；進行中上部、下部及底部施工時，可利用廠房排風豎井、廠房排風洞、進廠運輸洞作為主要的通風排煙通道。
5 施工排水
地下廠房在施工期，積水主要是通過巖體滲入基坑的地下水和由于施工所產生的廢水。地下廠房的施工排水采用潛水泵抽排，水泵的高程根據開挖的進程不斷調整。主廠房未開挖貫通前，主廠房頂拱部分開挖的施工排水通過排風洞向外抽排；主廠房開挖貫通后，在進廠運輸洞設一個集水井，所有的積水抽到進廠運輸洞集水井，再通過多級離心泵抽排至洞外。
6 結語
本工程裝機規模較大，技術經濟指標優越，地下廠房施工為本工程的關鍵線路，采用先進、合理的施工組織設計，研究地下廠房的總體施工布置，縮短地下廠房開挖的施工工期，具有重大的經濟效益和現實意義，巖灘水電站擴建工程是我國在建的大型地下工程之一，其施工總體布置方案直接影響到工程的施工工期，研究各洞室的施工方案、出碴方式、施工通風技術等問題將促進我國地下洞室群施工技術的進步。
參考文獻
[1] 康世榮、陳東山、趙端偉，等.水利水電工程施工組織設計手冊[M].北京：水利電力出版社，1986：165-167。
關鍵詞:污水處理廠 質量難點 管理
一、工程概況
平洲污水處理廠三期擴建工程為佛山市的節能減排工程,日處理污水能力為6萬噸，采用CASS工藝。該工程由進水泵房及粗格柵、細格柵及沉砂池、CASS池、重力濃縮池、消毒渠、配電房、鼓風機房等單項工程組成,工程技術先進,工藝較為復雜,總投資為0.886億元。工程于2010年3月開工建設，2010年11月30日竣工驗收，工作量大，工期緊，在污水處理廠的前期籌備及項目實施階段，工程管理人員不斷學習和借鑒國內外先進的施工技術和管理經驗,結合本工程的具體情況,加強了對工程施工的質量控制。現將工程建設中的具體管理方法和經驗闡述如下,可供污水處理廠工程建設管理的同行作技術參考。
二、污水處理廠施工過程的質量難點及解決辦法
（一）標高復雜，變化多
污水處理廠各建筑物、構筑物、管線標高錯綜復雜，變化幅度大，有的深埋地下，如進水泵房及粗格柵的底板標高為-10.2米，有的高聳空中，如污泥料倉走道板標高為12.8米，如果標高錯誤，將影響工藝影響工藝生產，甚至無法運營。為了確保標高的正確無誤，各參建人員尤其施工單位工程管理人員必須熟悉工藝流程圖、標高剖面圖。在工程建設過程中，施工單位應成立測量小組，專門負責標高控制工作嚴格執行自檢、交接檢等自控措施，另外，監理單位要嚴把驗收關，確保標高準確無誤。
（二）土建預留預埋多
施工過程中各種預留孔洞、線管、設備基礎特別多，尤其是設備基礎，如標高、尺寸、位置不符合要求，將導致設備無法安裝。在施工過程中，要求施工單位成立預埋專業小組，負責設備的預留預埋工作。當土建工程需要隱蔽前，必須經預埋小組及監理單位檢查驗收后，才能進行下道工序的施工。除了施工、監理的嚴格把關外，還可以要求設備供應商提前介入工程建設，現場技術指導，保證預留預埋的正確性。
（三）沉井施工
本工程的進水泵房及粗格柵為深基坑工程，平面尺寸為20*16.8米，刃腳底標高為-13.5米。該工程采取沉井工藝下沉，工程量很大，質量控制點多，稍有不慎，即會引起質量問題甚至質量安全事故。下沉過程中，有時會出現傾斜、位移及扭轉等情況，應加強觀測，及時發現并采取措施糾正。施工中可進行預防，如沉井已經傾斜，可采取在刃腳較高一側加強挖土并在較低的一側回填砂石，必要時配以井外射水，或局部偏心壓載，都可使偏斜得到較好的糾正。位移產生的原因大多由于傾斜導致，糾正的措施一般是使沉井向位移相反方向傾斜，再沿傾斜方向下沉，待刃腳中心與設計中心位置吻合時， 再糾正傾斜。
（四）防水混凝土施工
各水池混凝土均為結構自防水土，混凝土防水等級分別為P6、P8。如混凝土施工質量不合格，將導致水池滲漏水。施工前進行圖紙會審，解決設計圖中存在問題，審查施工方案中后澆帶的位置是否合適,后澆帶的做法是否合理；預埋件的設計是否有利于防水，施工縫的設置、劃分是否合理。施工縫、變形縫、后澆帶、穿墻管道防水節點做法是否符合設計及規范要求是否有質量保證措施。考察商品混凝土廠家和實驗室，根據設計的要求和現場實際情況，提出商品混凝土技術要求并在實驗室適配，最終確定其配合比。
（五）鼓風機房的高支模施工
鼓風機房為近期遠期合建，因工藝需要，單層層高為10.5米，建筑面積為126平方米，施工難度較大。根據《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》，屬于高大模板施工，危險性大，施工單位編制專項方案后，建設單位組織專家論證，審查方案的安全可行性，質量安全保障的可靠性，保證支撐體系的強度、剛度、穩定性符合要求。施工過程中，嚴格執行經審批的方案，采用鋼管滿堂紅腳手架作支撐，澆筑混凝土過程中，監理人員全程旁站，密切關注支撐體系的變化，確保工程安全、順利施工。
（六）機電設備的安裝和調試
安裝機電設備時,除嚴格按照圖紙和有關規范要求進行外,還要從工程總體角度綜合考慮,弄清各道工序之間的相互關系,避免人為質量事故的發生。在進行設備調試時,要參照設備說明書,根據實際情況,制定周密的調試方案和應急預案。對在調試過程中可能出現的各種意外情況,要做好充分的準備。
三、施工中可借鑒的質量管理經驗
（一）熟悉污水處理廠建設工程生產工藝流程及工藝要求
污水處理廠建設工程不同于一般土建工程,因有其特殊工藝要求,所以施工前要特別注重圖紙會審以及施工技術交底工作,領會設計意圖,掌握設計要求,關鍵部位、復雜工序施工前應單獨編制施工技術方案及進行施工技術交底。土建施工過程中,施工單位和監理單位應熟悉該工程工藝流程及要求,積極、主動與參建各方溝通、聯系和協調, 減少工作失誤和返工現象。
（二）建立健全完整的質量管理體系
1 、施工單位的質量管理體系
污水處理工程涉及的專業面廣，既有建筑、結構、給排水、電氣還有設備、智能化、環境保護等專業，施工單位的項目管理人員，除了具備良好的管理能力，還需要具備扎實的專業技術知識。同時，項目部必須建立健全的質量保證體系，如技術交底制度、材料進場檢驗制度、過程三檢制度、質量否決制度、成品保護制度等規章制度，尤其需要制定質量文件記錄制度。各類現場操作記錄及材料試驗記錄、質量檢驗記錄等要妥善保管，特別是各類工序接口的處理，應詳細記錄當時的情況，如果發生糾紛時，可以理清各方責任。通過制度的指引、約束，確保工程質量。
2、監理單位的質量管理體系
監理單位受建設單位的委托，實施工程項目管理，對工程質量負有監理責任。在施工管理過程中，抓“重點部位”的質量控制，對工程施工做到全過程、全方位的質量監控，從而有效的實現工程項目施工的全面質量控制。能否保證工程質量，決定監理工作的成敗。總監理工程師作為項目負責人，必須具有良好的溝通協調能力，帶領項目部管理團隊，對施工單位從人員、材料、機械、環境、設備等方面的投入進行監控。在管理過程中，一切以書面為根據，一切以數據說話，做好提前預控，對重點部位、關鍵工序進行動態控制。為做好質量控制工作，應做好以下工作，首先，建立健全的質量保證體系，加強合同管理，其次，事前預防，施工操作事先指導；第三，過程動態控制，事中認真檢查；第四，事后驗收，及時處理質量問題。
3、建設單位的質量管理
對建設單位而言，在工程質量管理中必須起主導作用，才能確保污水處理廠建設的工程質量工作的有序可控。首先，建設單位要抓好自身建設，完善工程質量管理的各項制度，創新管理體系，要形成優秀的管理團隊；其二，全過程質量管理，要重視可研、初設等前期工作，特別是對于工程質量起決定作用的勘察設計工作，必須加大質量管理的力度；其三，嚴格準入，做好監督，檢查落實各參建單位的資質、人員持證上崗情況，監督各參建單位建立健全的質量管理體系，并保證體系的有效運行；其四，嚴格執行合同，約束與激勵并行。要通過制定合同，依法約束合同的各方，形成風險分擔和利益共享的良性局面。
關鍵詞:水電工程;檔案管理;信息資源共享
中圖分類號:G275文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)30-0119-02
目前,我國水電建設進入快速發展時期,不同規模及型式的水電工程項目如雨后春筍,星羅棋布在各條江河上。每時每刻都有成千上萬的建設者酣戰在這些工程項目上。作為水電工程建設管理重要內容的水電工程建設檔案管理,是水電工程達標投產六項考核項目指標之一。為此,在做好水電工程建設的同時,必須做好水電工程檔案的形成、積累、收集、整理與歸檔等工作。本文針對各水電開發企業在加快推進水電工程項目時,發生水電工程建設檔案管理脫節等常見問題提出解決或改進的辦法和措施,以供參考。
1水電工程建設檔案管理的特點
一般水電工程建設項目投資大、周期長、環節多、內外部協作復雜,所形成的檔案有如下特點:
1.1數量大、種類多
水電工程建設是一個龐大的系統工程,由一個個單項或專項工程項目組成。從項目立項、核準到開工、建設,再到項目竣工,長達5～8年,甚至多達十多年。長時間所產生的文件包括勘測設計、招標投標、配套供電交通、土木工程,設備安裝,管道線路鋪設、裝飾裝修等資料,并經文字、圖紙、圖表、聲像、照片、實物標本等形式記載,形成數量巨大、種類繁多的工程建設檔案。
1.2價值高
水電工程建設檔案產生于水電工程項目建設的參建各方,在工程建設過程中,涉及質量評定、事故原因分析、索賠與反索賠、階段驗收和竣工驗收,以及日常管理中不可替代的重要依據,也是在工程建成后進行運行、維護管理中不可缺少的參考資料。
1.3綜合性強
水電工程建設涉及面廣,牽涉到電力、交通、水利、通訊、消防、市政、生態環境、土木工程等各個方面,使形成的水電工程建設檔案專業性、綜合性強。
2水電工程建設檔案管理的常見問題
從上世紀80年代中期開始,在我國水電建設行業中,陸續推行項目法人制、招標投標制、合同管理制及建設監理制,開始了流域梯級水電開發建管結合等方面的探索,水電工程建設檔案管理也取得了重大進步,但水電工程建設檔案管理目前還存在以下問題:
2.1重工程建設,輕檔案管理
為使工程項目盡快發揮效益,業主和參建單位在工程建設過程中往往只注重工程的有形建設,忽視檔案資料的作用,檔案管理意識淡薄,未把工程檔案管理納入日常工程建設管理中,特別是在施工階段面臨工期緊、施工任務重等情況下,只重視建設項目的進度、質量和資金的控制,而忽視了工程檔案資料的收集、整編等工作,使工程檔案管理與工程建設不能同步進行。
2.2檔案管理規章制度不健全且執行不到位
水電工程建設檔案管理點多、面廣、量大,牽涉單位多,且各單位各自相互獨立。由于工程建設檔案管理規章制度不健全,其實施細則未及時跟上,缺乏完善的約束機制;加上檔案管理不重視,造成執行不到位,出現檔案管理工作相互推諉、搪塞、忽視,以及不愿配合、不予支持等不良現象。
2.3檔案歸檔不及時且質量不高
水電工程建設長達數年,而檔案文件的收集整理工作又具有持續性,受水電工程建設參建單位多,工期長、人員變動大等因素影響,各單位對建設過程中形成的資料未及時收集和妥善保管,檔案資料不能按規定及時移交和定期整理歸檔。等到工程項目完工需辦理竣工驗收手續時,再來組織大量的人力、物力,突擊補充檔案資料,導致工程竣工檔案“事后算總賬”的被動局面,檔案資料的真實性、完整性、準確性難以控制。
2.4檔案管理人員配備不足且素質不高
因對工程建設檔案管理不重視,企業或參建單位配備的檔案人員少,多為兼職人員,檔案管理人員工作穩定性差,而且對水利工程檔案收集、整編、管理等要求不夠熟悉,使得水電工程檔案管理質量較差,無法達到國家規定的檔案管理驗收標準。
2.5檔案現代化管理水平不高且信息資源未共享
在實際工作中,各參建單位不同程度地存在著重視紙質文件的歸檔,輕視電子文件的收集歸檔,紙質檔案與電子文件檔案未同步管理,工程檔案信息未實現共享。
3應對水電工程建設檔案管理問題的措施
3.1加大宣傳力度,增強檔案意識
為加強對水電工程建設檔案的有序管理,在工程項目開始時,就應對來自四面八方的參建單位及人員進行檔案法律法規的宣傳教育,增強工程檔案意識,爭取各方面的配合與支持,提高他們做好水電工程建設檔案管理的自覺性和責任感。尤其要向各參建單位的現場領導宣傳,以增強他們的檔案意識,樹立“依法治檔”的觀念,爭取他們的重視和支持,擺脫檔案管理的處于被動的局面。
3.2完善制度,規范檔案管理
一要根據國家及行業的有關法律、法規,結合水電工程建設情況完善制度,建立科學、合理、適用、可操作性強的工程建設檔案管理制度,對組織體系、職責、考核,以及文件材料的形成、收集、歸檔范圍、分類、整理、移交等流程,都應明確規定,實現檔案管理規范統一、有章可循;二要制定水電工程建設檔案管理工作約束機制,將工程檔案管理工作納入工程建設目標管理,并將其納入有關部門的職責范圍,明確責任指標,嚴格考核;三要提高執行力,嚴格落實檔案管理規定,實行檔案工作與工程建設“三同步”,執行檔案人員“三參加”,落實檔案工作“四納入”,從源頭上為竣工資料的建檔打好基礎。
3.3加強隊伍建設,提高業務素質
一方面配足檔案人員,保證檔案人員的相對穩定。條件允許的,應配備專業人員專門管理;條件不允許的,也要設法提高檔案工作者積極性和工作熱情,使其安心工作。另一方面,加強業務培訓,主要包括三方面的培訓:首先是檔案業務、工程專業基礎知識的培訓,使檔案人員對工程文件的形成、收集、整理、歸檔有明確的認識,又懂得工程施工流程,從而更有利于歸檔工作的開展;其次對工程技術和行政管理人員進行檔案知識培訓,使他們掌握檔案方面的有關規定和要求,督促相關人員嚴格按標準執行;最后,對項目建設單位的檔案專業人員進行工程文件編制的現場指導,通過“傳、幫、帶”的形式,提高參建各方專兼職檔案人員的業務素質和專業技能。
3.4深化過程控制,實行全程跟蹤
為實現工程檔案及時歸檔和案卷的真實性、完整性、準確性,需做好工程檔案事前介入、事中控制、事后把關,使其滲透于工程建設各階段、各環節中。為此,在啟動工程時就應預先謀劃,自工程立項開工前就將檔案工作列入議事日程,建立健全檔案管理體系,制定明確的目標和計劃;在工程開工準備階段統一標準,要求各參建單位指定分管檔案工作負責人,并建立覆蓋全項目檔案工作管理網絡,配備專職檔案員,明確業主、施工及監理單位等各方的職責,并將有關檔案管理制度標準和要求傳達到到各參建方,以提高各方對檔案工作的認識,統一標準;在工程施工階段實時監控,在檢查工程項目質量、進度時,同步檢查檔案資料的形成、管理情況,重點檢查和指導各參建單位項目檔案人員如何立卷,檢查案卷質量是否符合要求,對于容易疏忽的問題和容易出錯的案卷材料重點檢查;在工程竣工驗收階段,重點加強案卷整理做好缺陷工程和未完工程及暫時未歸檔的文件材料的跟蹤、檢查,同時指導和檢查竣工圖制作、文件材料的質量情況,以及案卷和卷內目錄的填寫、圖紙折疊、裝訂等是否規范、標準、統一,發現問題及時整改。
3.5加強電子文件管理,開發檔案信息資源
首先要有一套既能迅速地完成目錄輸入、修改、打印,又能準確、快速地進行數據審核、轉儲、查詢、統計等操作的檔案管理軟件;其次加快紙質檔案信息的錄入速度,推進檔案信息資源共享,建立檔案目錄系統數據庫;最后要加強電子檔案的管理,實現紙質檔案與電子檔案的同步管理,開發重要檔案全息數據庫,實現重要檔案的全息機檢,真正實現檔案資源共享,為水電工程建設管理服務。
關鍵詞：公路 設計 選線 方案
引言
臺山核電廠淡水水源工程的新松水庫位于臺山市赤溪鎮的曹沖河，水庫距臺山市約60km，距臺山核電廠約15km。壩址距新臺高速浮石立交出口約28km，距西部沿海高速都斛出口約18km，現有外部交通條件較好。臺山核電廠淡水水源工程通過在曹沖河建設水庫，用輸水管道將淡水輸送至核電廠淡水廠，擬建進庫道路連接水庫壩址與臺山核電廠的進場道路。目前，從舊赤溪鎮到水庫壩址，只有一條長約8km的簡易泥結石道路可走。但該現有簡易道路等級低，平面彎道多、轉彎半徑小、會車時錯車困難，不能滿足本工程施工期與運行管理期的交通使用要求，故須對進庫道路進行配套建設。
1進庫道路技術標準的確定
1.1道路等級標準的確定
進庫道路是臺山核電廠淡水水源工程的專用道路。經過對樞紐日常交通量的分析，對于設計水平年，預計對外交通道路的雙向通行交通量小于1000輛/日。雙車道四級道路可滿足本工程施工高峰期的最大交通量。考慮工程的建設規模、重要性和施工期車輛交通情況，根據規范要求，結合當地實際情況，經綜合分析，進庫道路按四級公路標準設計。
1.2路線主要設計指標確定
進庫道路按四級公路標準設計，設計速度為20km/h，設兩車道，路面寬為6.0m，每側土路肩寬為0.5m，路基寬7.0m。根據交通量組成與項目交通量、地質條件及主體工程施工的具體特點，施工期間行駛施工運輸車輛較多，故采用高級路面。汽車荷載等級按公路等級采用公路-Ⅱ級，并采用施工運輸車輛的實際最大荷載（約50t）進行復核。路基設計洪水頻率參照《公路路基設計規范》（JTGD30-2004）的規定，路基設計洪水頻率為1/25。
1.3道路橫斷面結構型式
進庫道路路面結構：采用水泥混凝土路面。路塹挖方邊坡根據地質報告資料，按巖體風化程度不同來選取相應的開挖坡比值。挖方邊坡高度大于10m時，采用分級邊坡，第一級邊坡高度為8m，其余每級均為10m。路堤填方邊坡填筑坡比值根據路基填料種類、地形等條件而定。第一級邊坡坡比采用1:1.5，第二級至起其坡比采用1:1.75。地面橫向坡度較陡路段在路堤下方設置擋墻，其中涵洞則與擋墻結合。
2進庫道路路線方案設計比選
2.1選線原則
選擇路線方案進行初步設計時需要充分利用地形、地勢，盡量少出現回頭彎；
選擇地質穩定、水文地質條件好的地帶通過，避開軟基、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段，避免穿過密集居民區、村莊；少占耕地、少拆遷，多利用山地，有條件的地方結合現有道路，使路線總里程較短、地形坡度較平緩、轉彎舒順；減少開挖量，避開高邊坡等地段，減少水土流失；結合主體工程建筑物布置。
2.2路線方案布置
根據以上選線原則，及道路技術標準的約束，結合核電廠規劃進場道路、主體工程建筑物布置及現場地形等具體情況，本階段初步擬定設計了2條進庫道路路線方案，其示意圖見圖2.2-1。
圖2.2-1進庫道路路線方案示意圖
路線1：從核電廠規劃進場道路東陽村南曹沖小學附近接入，經約0.2km海邊蝦蟹塘邊后，沿曹沖河約2.2km，繞過新松村沿曹沖河約1.5km，經西坑，沿山邊爬坡約0.8km至水庫壩址左壩頭，經大壩沿庫邊0.9km至輸水隧洞進口。該路線全長約5.6km，其中0.2km為海邊路，3.7km為原河邊村路改造，1.7km為新建山邊公路。
路線2：從核電廠規劃進場道路南陽村南附近接入，經約0.2km海邊蝦蟹塘邊后，沿原村路約1.4km至山邊村，過村后沿山邊小路0.8km，沿山邊爬坡約0.7km至水庫右岸埡口，沿庫邊經0.65km至壩址右壩頭；另從埡口修支路0.25km至輸水隧洞進口。該路線全長約4.0km，其中0.2km 為海邊路，2.2km為原村路改造，1.6km為新建山邊公路。
依據確定的道路技術標準根據選線原則對兩個路線布置方案在已有1：2000地形圖上進行設計并計算路面工程、路基土石方工程、路基防護工程等主要工程的工程量并形成工程量清單，對各路線方案估算其投資。
各路線方案特性見表6.5-1，各路線方案估算投資比較見表6.5-2。
表2.2-1進庫道路路線方案特性表
2.3路線比選
由表2.1-1及表2.2-1可知：
從布置上看，路線1和路線2均有局部海邊道路連接核電廠進場道路，距核電廠均較遠，并需要進行軟基處理。其中路線1沿曹沖河邊，目前現有道路高程在3m～4m之間，曹沖河10年一遇洪水位高程為6.8m，25年一遇洪水位高程為8.0m，路面高程需加高5m左右，且需要按堤防標準建設，涉及水利設施等其他復雜問題；路線2長度最短，并利用現有的村路，線路較順暢；從征地移民上看，路線1需要征用路邊田地，路線2需要拆除少量房屋；從施工條件上看，路線2最短，但道路施工有可能受當地村民交通影響；從投資上看，路線2投資最少，比路線1少1810萬元；綜上所述，路線1的其中一段經過曹沖河邊，其路面需按堤防的防洪標準進行加高，征用農田較多，涉及水利設施等其他復雜問題；路線2的路線需穿過村莊，但結合主體建筑物布置最合理，長度最短，路線較順暢，投資最少。經綜合比較后，推薦路線2為進庫道路的首選方案。
3 結語
臺山核電廠淡水水源工程進場道路外部交通條件較好，道路功能特殊，在明確道路的功能后由確定的道路技術標準，按照基本選線原則擬定設計出2條進庫道路路線方案，通過方案比較發現路線2對結合主體建筑物布置最合理，長度最短，路線較順暢，投資最少是符合本道路工程投資和運輸效率的路線設計方案。
作 者 簡 介
關鍵詞：軟巖；隧洞設計及施工；交通洞；石門水電站
中圖分類號： TV554 文獻標識碼： A 文章編號：
1工程概況
呼圖壁石門水電站位于新疆維吾爾自治區呼圖壁縣的西南面，壩址區位于呼圖壁河中游河段。本工程是呼圖壁河中游河段河流規劃中的第三級水電站。水庫上游集水面積18811km2，多年平均流量14.4m3/s，水庫正常高蓄水位1240.0m，裝機容量95MW，庫容7751萬m3。壩址距縣城公路里程約81km，距烏魯木齊公路里程約151km，壩址上游約2.0 km處有國防公路通過，交通較為便利。
根據施工總布置，在壩址區左岸布置了2條交通洞，分別為壩頂交通洞，長847.46m；石門2#交通洞，長390m。
2場地建設條件
工程樞紐區域位于西干溝出口至右岸河灣地塊下游大平臺南端近2km河段。河谷地形受巖性控制，已建老壩上游河谷開闊，兩岸山體上部為陡峭崖壁，左岸河谷地形為不對稱“V”字型，左岸緩右岸陡，壩區右岸斜坡平均坡角35°～50°，壩區左岸1210m以下平均坡角30°～60°，以上為寬緩臺地。
壩頂交通洞及石門2#交通洞位置的選定，主要綜合考慮工程區域地形、地質情況，并與路線方案結合。按照“早進洞、晚出洞”的原則，盡量減少洞口邊仰坡的開挖，保證山體的穩定，保持原地形的植被坡面，力求洞門結構簡潔，并與洞口周圍環境協調一致。
壩頂交通洞起點樁號K3+530.16m，終點樁號K4+377.618m，全長847.46m；石門2#交通洞起點樁號K9+150m，終點樁號K9+540m，全長390m。如圖1所示。
圖1 石門壩頂交通洞平面布置圖
工程場區內出露侏羅系中統齊古組（J2q） 、上統喀拉扎組（J3k）及白堊系吐谷魯組第一層（K1tga）等內陸湖相碎屑沉積巖地層。第四系集中分布于老壩前兩岸中、下部及壩后河床，以沖積砂卵礫石及坡、崩積塊碎石為主。
石門水電站場內交通洞平均埋深為30～130m。穿越地層為J2q薄層、中厚層砂巖夾泥巖及粉砂質泥巖，J3k厚層巖屑砂巖、巨厚層狀礫巖，K1tga、K1tgb薄層、極薄層、中厚層粉砂質泥巖、泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖等。如圖2所示。
圖2 石門壩頂交通洞地質剖面圖
3交通洞圍巖的基本特征
3.1軟巖的基本概念
按照《公路工程地質勘察規范》（JTG C20-2011）的規定，軟巖和極軟巖，巖石單軸飽和抗壓強度極低，較軟巖為30MPa≥Rb﹥15Mpa，軟巖為15MPa≥Rb﹥5Mpa，而極軟巖則小于5Mpa，從巖體結構而言則多為松散、破碎。此種強度的巖體多出現于第三系和第四系地層，由于強度極低所以洞室開挖后受應力重新分布和施工過程中的擾動，巖體自穩能力差，易于塌方，所以巖體力學指標是評價隧道圍巖穩定的重要參數，經過統計石門場內交通洞軟巖段洞室約占30%。
3.2 交通洞圍巖力學性質
石門水電站場內交通洞圍巖力學性質見表1。由表1可知：J3k砂巖、礫巖飽和單軸抗壓強度在30～60MPa之間，軟化系數大于0.75，屬抗水性較好的中硬巖。而J2q泥巖、泥質砂巖類飽和單軸抗壓強度小于30MPa，軟化系數小于0.75，屬抗水性較差的軟巖類，因此抗風化能力差、遇水易軟化、失水易崩解。
表1巖石力學性質室內試驗成果匯總表
3.3交通洞軟巖變形規律
根據監測結果，交通洞軟巖段洞室開挖后圍巖變形有以下特點。
（1）變形量值特別巨大，相當一部分觀測斷面的實測變形已經大大超過《錨桿噴射混凝土技術規范》(GB 50087-2001)規定的允許值，不完全符合巖石隧洞的變形特征。
（2）洞室開挖后，圍巖的流變變形明顯，砂巖約占全部變形的25%，泥巖約占55%。
（3）開挖斷面的大小對變形影響較大，當僅開挖上導洞時，變形較小；但當開挖下導洞時，隨開挖斷面擴大，變形迅速增大，尤其是兩側邊墻變形極快，對圍巖穩定不利。
（4）開挖進尺對圍巖變形影響很大，特別是下導洞開挖時，每開挖1m都會產生較大的變形，因此必須采取有效的控制措施。
4設計及施工主要措施
4.1 交通洞斷面設計
根據交通部《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)、《公路隧道設計規范》(JTG D70-2004)及需滿足電站重大件運輸等要求，石門水電站場內交通洞建筑限界確定為7.0m×5.25m，襯砌后斷面為圓形，見圖3。
圖3交通洞凈空斷面設計
4.2交通洞初期支護、二次襯砌設計
石門水電站壩頂交通洞及石門2#交通洞按新奧法原理設計，采用復合式襯砌。初期支護由濕噴混凝土、錨桿和鋼拱架等組成。二次襯砌根據圍巖類別不同分別采用鋼筋混凝土或混凝土襯砌。
考慮到隧道跨度大、地質條件較復雜的特點，設計中充分運用新奧法來指導隧道的設計和施工。復合式襯砌的支護參數根據圍巖類別、工程地質和水文地質條件、地形及埋置深度、結構跨度和擬采用的施工方法等因素，按工程類比方法擬定;并運用有限元程序進行穩定分析。在施工過程中進行監控量測，并對量測信息進行處理、反饋，進一步調整支護參數。
石門壩頂交通洞共設計了3種襯砌型式，其中C5適用于Ⅴ級圍巖一般深埋段， C4適用于Ⅳ級圍巖一般深埋段，C3適用于Ⅲ級圍巖一般深埋段。
同時在Ⅴ級圍巖地段設置了增強早期支護的鋼支撐。C5型襯砌鋼支撐采用18工字鋼架，全環設置，鋼支撐間距為0.75m。設計中已考慮了圍巖預留變形量，其數值為5cm。圍巖級別變化處，圍巖較差段襯砌向圍巖較好段延伸5～10m。石門壩頂交通洞各類復合式襯砌主要支護參數和襯砌結構見表2。
表2 交通洞復合式襯砌結構參數
4.3現場設計原則
由于軟巖段洞室開挖后變形量大，空間效應與時間效應較為明顯，且地層形成復雜，巖性分布無一定規律，地層中含水量大小也無定數，設計工作必須采用動態設計的原則，根據變形規律確定開挖方式、開挖程序、開挖進尺、一次支護參數、永久襯砌參數與時機。為此采用了如下現場設計原則：
（1）根據施工圖階段提供的地質條件，沿線的地層、巖性和結構設計特點及運行要求，進行專門的安全監測設計，定期、適時開展監測工作，監測項目、監測布置也根據地質變化及時調整。
（2）現場設計代表根據監測結果及時調整洞室的開挖進尺，調整一次支護的參數。
（3）現場地質人員及時進行地質測繪，做出地質預報，遇有重大變化及時通知相關單位采取相應措施。
4.4 主要施工措施
石門水電站場內交通洞采用鉆孔爆破法施工，由于軟巖段洞室開挖后圍巖變形量值巨大，為保障安全施工，防止圍巖失穩和杜絕塌方事故，遵循“短進尺，強支護，快襯砌”的原則施工。
4.4.1開挖
