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某水电站尾水渠施工方案

一、工程概况与工程特性分析

（一）项目基本信息

本水电站尾水渠工程位于[流域名称]中游，是该水电站枢纽工程的重要组成部分，主要功能为承接水电站发电机组排出的尾水，将其安全输送至下游河道，保障水电站发电系统的稳定运行。水电站总装机容量为120MW，设计多年平均发电量5.2亿kWh，尾水渠设计尾水流量为350m³/s（单机满负荷运行时尾水流量87.5m³/s，4台机组同时运行时达到设计流量），相应设计水深6.5m，校核尾水流量420m³/s，校核水深7.2m。

尾水渠全长1800m，沿线路地形呈缓坡下降趋势（起点高程215.0m，终点高程208.0m，总落差7.0m，纵坡1/257），渠道断面采用梯形设计，具体参数如下：

• 进口段（桩号0+000-0+300）：衔接水电站厂房尾水管出口，底宽30m，边坡坡率1:3.0，渠堤顶高程222.5m（高于校核水位15.3m），采用钢筋混凝土衬砌（厚度0.6m），增强抗冲刷能力；

• 洞身段（桩号0+300-1+500）：穿越小山丘，采用城门洞型暗渠结构，断面尺寸为宽28m×高8.0m（净空），钢筋混凝土衬砌厚度0.8m，混凝土强度等级C35，抗渗等级P8；

• 出口段（桩号1+500-1+800）：衔接下游河道，底宽32m，边坡坡率1:3.5，渠堤顶高程221.8m，采用混凝土预制块护坡（块体尺寸1m×0.5m×0.2m），底部铺设土工布（短纤针刺型，渗透系数1×10⁻³cm/s）。

经地质勘察，尾水渠沿线地层分布如下：

渠段

地层类型

厚度（m）

主要特性

对施工影响

进口段

粉质黏土

5-8

含水率23%-28%，承载力特征值180kPa，渗透系数1×10⁻⁴cm/s

开挖易产生边坡坍塌，需做好支护

洞身段

中风化砂岩

15-25

饱和抗压强度40-50MPa，裂隙发育（间距0.5-1.2m），渗透系数＜1×10⁻⁶cm/s

爆破开挖难度大，需控制超欠挖

出口段

砂卵石层

6-10

卵石粒径5-25cm，含量65%-75%，承载力特征值250kPa，渗透系数1×10⁻²cm/s

易发生管涌，需做好防渗处理

工程核心目标：尾水渠施工后断面尺寸符合设计要求，混凝土结构强度达标（抗压强度≥35MPa），抗渗性能满足要求（渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s），尾水输送能力达到设计流量350m³/s，运行期渠堤沉降≤5mm，水平位移≤3mm，无渗漏、冲刷破坏现象。

（二）施工特点与难点

渠段类型

施工特点

核心难点

控制要求

进口段（粉质黏土+钢筋混凝土衬砌）

衔接厂房，施工空间受限；边坡稳定性差

1.与厂房尾水管出口衔接精度要求高，偏差需≤10mm；2.粉质黏土边坡开挖易坍塌，需平衡开挖与支护进度

1.衔接部位轴线偏差≤10mm，高程偏差≤5mm；2.边坡支护及时率100%，坍塌深度≤10cm

洞身段（中风化砂岩+暗渠）

爆破开挖工程量大；钢筋混凝土衬砌施工空间狭小

1.砂岩爆破易超挖，影响衬砌厚度；2.暗渠内钢筋绑扎、混凝土浇筑作业效率低

1.爆破超挖量≤15cm，欠挖量≤5cm；2.衬砌混凝土浇筑密实度≥98%，无蜂窝、空洞

出口段（砂卵石层+预制块护坡）

临近下游河道，地下水位高；砂卵石层防渗难度大

1.地下水位高于渠底2-3m，开挖易涌水；2.预制块护坡平整度与拼接质量要求高

1.开挖面涌水量≤10m³/h，无管涌现象；2.护坡平整度偏差≤5mm，拼接缝宽度≤20mm

二、施工准备工作（全流程前置管控）

（一）技术准备

1. 勘察与试验验证

◦ 补充地质勘察：沿尾水渠轴线每50m布设1个勘探孔，采用地质钻机取芯，明确各孔位地层厚度、砂岩裂隙分布、砂卵石粒径级配及地下水位标高，绘制详细地质剖面图；对砂岩、砂卵石层分别采集3组样品，测试砂岩力学参数（弹性模量、泊松比）、砂卵石层渗透系数与管涌临界水力梯度，为施工工艺选择提供依据；

◦ 工艺试验：选取3个代表性试验段开展施工工艺验证：

▪ 进口段边坡支护试验：在0+050-0+060段粉质黏土层，测试“拉森钢板桩+喷射混凝土”支护效果，确定钢板桩型号IV型（长度12m）、间距0.5m，喷射混凝土厚度0.15m（强度等级C20），支护后边坡位移≤2mm，稳定性满足要求；

▪ 洞身段爆破试验：在0+400-0+420段中风化砂岩，测试光面爆破参数（孔距0.8m、排距0.6m，线装药密度250g/m），确定最优参数为孔距0.7m、排距0.5m，线装药密度220g/m，爆破后半孔率≥85%，超挖量控制在12cm以内；

▪ 出口段防渗试验：在