近日，中國水力發電工程學會在北京組織召開了科技成果鑒定會，水電六局完成的烏東德水電站復雜地質特大洞井群安全高效施工技術、復雜條件下特大規模導流洞群快速封堵關鍵技術、高拱壩壩肩特大斜井型巖溶綜合治理關鍵技術三項科技成果，經鑒定委員會鑒定，均達到了國際領先水平。
“烏東德水電站復雜地質特大洞井群安全高效施工技術”依托烏東德水電站右岸特大地下洞井群工程，穹頂半圓筒式調壓井群最大開挖直徑為53米，目前居世界第一，主廠房開挖尺寸333米×32.5米×89.8米，規模宏大；地層中含溶蝕裂隙、陡傾小夾角層面、碳質薄膜軟弱層等不良地質條件，成洞條件差，安全風險高。針對開挖支護變形與穩定控制問題突出、施工難度大等特點，項目組通過理論研究與技術研發，形成了特大洞井群安全高效施工成套技術，取得了良好的工程效果。
主要研究成果與創新點有，研發了復雜地層巨型埋藏式調壓井群開挖成套技術，首創了“環形導洞先行，預留中心巖柱，周邊環形擴挖，隨挖錨固支護”的穹頂環導開挖新方法，研發了空間曲面精準掘進控制爆破新技術，穹頂最大變形小于9毫米，解決了大直徑穹頂開挖成型和圍巖穩定難題；提出了“井筒分層布置施工支洞，成套機械設備開挖支護”的大型豎井群高效施工方法，提高了施工效率，保障了施工安全。通過開挖全過程仿真分析與施工監測互饋，提出了變形梯度控制指標，優化了開挖分層施工方案，研究采用不良地質構造區域綜合治理措施，廠房一次開挖支護成型，最大變形值66毫米,變形梯度控制在每天0.3毫米以內，有效控制了廠房開挖變形，實現了廠房洞室群安全穩定高效施工。研發了洞內清污分流、污水循環利用技術與成套設施，實現了施工用水的高效利用；基于風流場和通風網絡三維數值模擬分析，揭示了有毒有害氣體及粉塵動態變化規律，優化了通風散煙井洞布置，解決了復雜洞室群施工期通風難題；研制了自動噴淋裝置，研究采用節能感應照明裝置、交通安全門等節能環保措施，實現了地下洞室群綠色施工。
項目研究成果已在依托工程成功應用，取得了多項專利及省部級工法，經濟社會與生態效益顯著，推廣應用前景廣闊。
“復雜條件下特大規模導流洞群快速封堵關鍵技術” 項目依托烏東德水電站右岸導流洞下閘封堵工程，導流洞斷面尺寸16.5米×24米，是目前世界上開挖斷面最大和洞身最高的導流洞，五條導流洞需在一個枯水期完成封堵；針對工程規模大、工期緊張、工序復雜的特點，開展了深入系統的創新研究，實現了優質快速封堵的目標，為電站提前發電打下了堅實基礎。
主要研究成果與創新點有，通過試驗研究和數值分析，優化了導流洞群下閘封堵程序和分階段分序封堵方案，實現了在一個枯水期完成5條導流洞封堵目標；提出了5號導流洞洞塞改建方案，采用多級洞塞消能、弧門控泄技術，在確保導流洞安全的同時，滿足了壩身不設導流底孔情況下河流生態流量控泄要求。研發了導流洞進口高水頭條件下大型閘門前止水技術，研制了自行式專用抽排水浮船及配套排水系統，實現了高水位不提閘條件下導流洞快速抽排水，為導流洞快速封堵創造了條件。研發了免刻槽錨固粘結式新型止水、新老混凝土界面快速處理和抗剪槽導軌式切縫等技術，實現了封堵段的快速備倉；研發了導流洞封堵大體積低坍落度混凝土立體入倉技術，研究采用系統溫控和分期灌漿綜合措施，解決了大高差、高強度、嚴溫控混凝土快速澆筑的難題，實現了混凝土堵頭快速擋水。
項目研究成果已在依托工程成功應用，取得了發明專利3項、實用新型專利4項和省部級工法2項，經濟社會生態效益顯著，推廣應用前景廣闊。
“高拱壩壩肩特大斜井型巖溶綜合治理關鍵技術”項目依托烏東德水電站K25斜井型巖溶處理工程，溶洞位于大壩拱端推力影響范圍內，距右岸壩肩拱端僅25.2米，呈多曲面不規則狀，最大寬度68米、深度90米，巖溶地質條件極其復雜，圍巖安全穩定與變形控制問題突出，治理難度大。項目組針對特大規模斜井型巖溶治理改造難題，開展了專項科技攻關，形成了壩肩特大斜井型巖溶綜合治理關鍵技術，工程效果良好。
主要研究成果與創新點有，通過理論研究與計算分析，提出了溶洞中下部大壩壩肩受力體范圍采取碾壓混凝土充填置換、溶洞穹頂圍巖錨固處理、地表清理封閉的溶洞治理以及在溶洞上部布置多功能集控樓的方案，實現了大壩拱座受力體治理與巖溶自然空間利用的有機結合。提出了利用已有排水廊道及灌漿平洞多層次布置施工通道的方案，解決了大型施工機械設備多通道進入斜井型溶洞的問題，實現了優質快速施工；基于風流場和通風網絡三維數值模擬分析，通過在溶洞頂部布置通風豎井，有效改善了施工期及永久運行期的通風條件。研發了自上而下，以機械開挖為主、小藥量控制爆破為輔的多曲面不規則超大跨度溶洞開挖技術，結合采用逐層開挖、隨層支護、固灌跟進等方法，減少了溶洞圍巖變形，保障了施工安全。研究采用了承重卸料平臺、負壓溜槽、垂直溜管、布料機等組成的溶洞混凝土輸料系統，以及裝載機倉內運輸、反鏟平倉、振動碾碾壓的通倉施工工藝，保障了碾壓混凝土澆筑質量。
項目研究成果已在烏東德水電站工程成功應用，取得了多項專利及工法，經濟社會和生態環保效益顯著，具有重要推廣應用價值。
作者：何金星
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