一、工程概況
某抽水蓄能電站位于某鎮,以上2.4km的峪河上，距,縣,市約35km，距市約57km。該電站是一座日調節純抽水蓄能電站，總裝機容量為1200MW。電站樞紐建筑物由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房洞室群、地面開關站等建筑物組成。地下廠房系統主要洞室有主副廠房洞、母線道、主變洞、尾水閘門洞、交通及進風系統、出線洞、電纜交通系統、排風及排煙系統、排水系統等。
地下廠房洞室群內共安裝4臺單機容量為300MW立軸單級混流可逆式水泵水輪機組，4臺發電電動機，4臺500kV變壓器以及輔助機械電氣設備。
二、招標圖紙中施工支洞布置
根據工程施工需要，招標圖紙上共布置了5條施工支洞，編號為1＃～5＃，其中1#為廠房第一層施工支洞、2＃為尾水系統尾水主洞的施工支洞，3#為尾水支洞施工支洞，4#為廠房系統五層的施工支洞，5#為引水系統下平洞施工支洞，其中3#、4#、5#施工支洞同時承擔鋼管運輸任務。
根據招標文件，業主提供的施工支洞主要有兩條，即1#和5#施工支洞。1#施工支洞為廠頂施工支洞，后期改建為通風排煙洞；5#施工支洞為引水系統施工支洞，本標4#施工支洞在5#施工支洞200m處相接。
2＃施工支洞為尾水隧洞施工支洞。該施工支洞洞口布置在上下庫連接公路靠河側（下庫左岸），洞口高程261m，以8.1％的縱坡從1#施工支洞及尾調通氣洞下部通過，終點至尾水隧洞191.88m高程，洞長895m，支洞斷面為7.0m×6.5m。該施工支洞主要承擔尾水隧洞1#、2#主洞的開挖與支護，同時承擔1#尾水隧洞主洞的砼襯砌施工任務。
3＃施工支洞主要為尾水系統施工支洞。該施工支洞為尾閘運輸洞的岔洞，起點為尾閘運輸洞高程175.40m，以10.8％的縱坡降至尾水岔管與尾調井中間，終點高程140.50m，全長208.00m，支洞斷面為7.0m×7.0m。該施工支洞布置主要目的是解決尾水岔管、尾調井施工，以及方便鋼管運輸而布置的通道。
4＃施工支洞為主廠房第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ層開挖與支護的施工通道。該支洞為5＃施工支洞的岔洞，起點為5＃施工支洞EL158.10m高程，終點至廠房EL145.10m，全長205.0m，支洞斷面為7.0m×7.0m。
招標圖紙中施工支洞特性見表1。
施工支洞特性表
表1
|
名稱 |
斷面尺寸
（m×m） |
斷面面積（m2） |
起/止高程（m/m） |
洞長（m） |
坡度% |
備注 |
|
1#施工支洞 |
7.5×6.9 |
47.30 |
281.90/177.50 |
1277 |
10.5～2 |
發包人提供 |
|
2#施工支洞 |
7.0×6.5 |
41.42 |
261.0/191.88 |
895 |
8.1 |
承包人可自行規劃布置 |
|
3#施工支洞 |
7.0×7.0 |
44.90 |
157.4/140.5 |
208 |
10.8 |
|
4#施工支洞 |
7.0×7.0 |
44.90 |
158.1/145.1 |
205 |
6.3 |
|
5#施工支洞 |
7.0×7.0 |
44.90 |
162.75/148.35 |
521 |
3.03 |
發包人提供圖紙 |
三、施工支洞的優化、增設
按照合同文件要求，5#施工支洞前200m屬于本標施工范圍，其位置、高程、尺寸及結構形式均必須按照業主提供的圖紙施工。2#、3#、4#施工支洞可根據承包人施工經驗自行規劃和布置，但須經監理工程師批準。
根據項目部進場后對現場的踏勘，同時就合同要求、整體施工程序、分部工程施工方法等方面進行了技術層面的分析后認為：2#施工支洞洞身較長，開工后需要新修臨時道路、洞口處理，然后才能進入主洞施工，使得尾水洞施工可能成為一條次關鍵線路，對施工不利；另外修建至洞口的臨時道路有一定難度且對下庫庫區有一定影響，洞臉處邊坡較陡，洞口處理后對環境破壞大，尾水洞施工期間的通風散煙也比較困難，洞內排水需要抽至公路高程后經公路內側排水溝排放，這些都將制約尾水洞施工。本著為業主負責、節約成本和有利于施工進度、簡化施工程序的原則，通過比較和分析將2#施工支洞布置進行優化。
經過項目部對現場實際情況的了解和綜合分析，2#施工支洞的重新布置應使洞軸線短、洞軸線穿越區域圍巖穩定，同時滿足尾水系統施工且不影響其他工作面正常施工。具體調整為：洞口位置調整至1#施工支洞樁號0+417.71m處，洞口高程為244.208m；終點交1#尾水隧洞尾(1)0+713.963m、2#尾(2)0+701.866m處，終點高程為194.47m。重新布置后的2#施工支洞全長523.09m，最大縱坡約10.12%，轉彎半徑R＝30m。
新布置的2#施工支洞典型開挖斷面與原來相同，為7.0×6.5m的城門洞型。支洞與尾水1#、2#洞相交部位漸變加寬至11米以方便車輛轉彎，凈空高度不變。支護型式除與1#施工支洞相交處需增加兩排鎖口錨桿外，洞身段隨機支護與投標設計相同；鎖口錨桿布置兩排，每排13根，錨桿直徑Φ25，錨桿長度4.6m。
按照招標文件對廠房及其相鄰建筑物施工程序的要求，廠房開挖滯后于上層排水廊道施工，若獨頭進尺將嚴重占壓主廠房開挖工期，同時，上層排水洞只有一個施工入口，通風散煙十分困難。因此，在基本遵照招標文件施工程序的前提下，必須增設排水廊道的開挖工作面，這不僅有利于確保廠房施工進度，同時也有利于上層排水廊道的施工，有利于作業安全和勞動保護。
上層排水廊道增設施工支洞的洞口設置在主變排風洞樁號0+34.645m處，終點與A3排水廊道右端相接，全長87.42m，平均縱坡i=8.53％，斷面尺寸為3×3.25m。
增設施工支洞洞口布置兩排鎖口錨桿，每排13根，錨桿直徑Φ25，錨桿長度4.6m，洞內根據實際情況進行隨機錨桿支護和砼噴護。
四
、結論
通過某電站地下廠房洞室群施工實踐并參照其他地下廠房施工經驗，水電站地下廠房一般均設置有引水洞、尾水洞、進廠交通洞、母線洞、排水廊道、通風安全洞等永久性建筑物，其次地下廠房系統中尚遺留有原勘測設計階段施工的地質探洞。施工支洞（臨時通風排煙洞）的布置應在保證永久性建筑物安全的前提下，充分地結合這些永久性建筑物進行布置，同時兼顧一洞多用的功能，以達到經濟、節約的目的。具體地說，施工支洞的布置應根據如下原則進行：
