本文主要針對大崗山水電站大壩右岸拱肩槽建基面上陡下緩,開挖高差大,地質(zhì)條件復(fù)雜,開挖強(qiáng)度高,爆破質(zhì)點(diǎn)振動速度要求嚴(yán),長緩坡開挖難度大,開挖質(zhì)量要求高等特點(diǎn),對拱肩槽開挖施工過程中的一些技術(shù)措施進(jìn)行了總結(jié)。

二灘水電站采用壩身泄洪、水墊塘消能方式。本文用模型試驗(yàn)、計(jì)算分析和工程類比的方法,對壩下水墊塘的水力設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了探討,結(jié)果表明,溢流拱壩下游水墊塘的設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)合理的,可以滿足壩身泄洪消能的要求。

大崗山水電站壩址區(qū)設(shè)計(jì)地震峰值加速度達(dá)到557.5cm/s2,大崗山拱壩的最大壩高達(dá)210m,其地震動響應(yīng)規(guī)律復(fù)雜,通過前期勘測設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)、全面的研究,抗震方面存在的有關(guān)問題在可行性研究階段已基本明確,采取的相應(yīng)工程措施滿足可行性研究階段工程抗震的要求,大崗山拱壩的抗震安全性能夠得到保證。

大崗山水電站壩址區(qū)設(shè)計(jì)地震峰值加速度達(dá)到557.5cm/s2,大崗山拱壩的最大壩高達(dá)210m,其地震動響應(yīng)規(guī)律復(fù)雜,通過前期勘測設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)、全面的研究,抗震方面存在的有關(guān)問題在可行性研究階段已基本明確,采取的相應(yīng)工程措施滿足可行性研究階段工程抗震的要求,大崗山拱壩的抗震安全性能夠得到保證。

大朝山水電站采用寬尾墩階梯式壩面及戽式聯(lián)合消能工的設(shè)計(jì),于2002年6月進(jìn)行了設(shè)計(jì)水位下的過流水力學(xué)原型觀測,針對階梯式壩面開展了沿程4個臺階上的壓力、底流速和摻所的量測,取得了在100m級高壩、單寬流量165m3/s·m條件下的運(yùn)行資料。觀測結(jié)果表明,在寬尾墩出口前增加一個2m高的小挑坎,可將出坎水流挑離階梯壩面,保證了底部有足夠的摻氣。本觀測成果為在推廣寬尾墩階梯式壩面在高壩大單寬流量的設(shè)計(jì)條件下的應(yīng)用提供了非常重要的科學(xué)依據(jù)。

大崗山水電站水墊塘邊墻圓弧段硅粉混凝土施工工藝

文章重點(diǎn)介紹了水墊塘裂縫化學(xué)灌漿修復(fù)處理,表面沖刷及沖坑的抗沖耐磨修復(fù)處理,可供類似工程處理借鑒。

大崗山水電站壩址區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜,地震烈度高,樞紐布置難度大。根據(jù)壩址區(qū)水文地質(zhì)條件,樞紐布置采取混凝土雙曲拱壩擋水,壩身深孔、右岸泄洪洞泄洪及水墊塘、二道壩消能防沖,以及左岸引水發(fā)電系統(tǒng),很好地利用了上、下游兩個河灣地形,使左岸引水發(fā)電系統(tǒng)和右岸泄洪建筑物都能裁彎取直布置,在保證水流順暢的同時,節(jié)約了工程投資。

大崗山水電站工程場地地震安全性評價表明,工程所在區(qū)域斷裂帶活動性強(qiáng),工程場地基本烈度為ⅷ度,100a超越概率2%的基巖場地水平峰值加速度為557.5gal,大崗山拱壩設(shè)防地震加速度為目前國內(nèi)外已建和在建工程之首,抗震安全成為工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題。通過深入開展地震動力反應(yīng)分析、抗震性能評價及抗震措施設(shè)計(jì)研究,認(rèn)為在強(qiáng)震作用下,壩踵部位、底部壩基面和壩體中上部梁向?yàn)榭拐鸨∪醪课弧Ｍㄟ^配置梁向鋼筋和跨橫縫阻尼器,可顯著改善強(qiáng)震下壩體損傷程度并減小橫縫開度。采取上述抗震措施后,在設(shè)計(jì)地震下,壩體整體安全;在校核地震下,壩體整體穩(wěn)定,并具有較高的安全裕度。

大崗山水電站共布置1條泄洪洞，洞長1077.50m，斷面尺寸為17.24m×21.12m（寬×高），斷面大、圍巖差。在開挖過程中通優(yōu)化分層分區(qū)方案，優(yōu)化爆破參數(shù)和采用強(qiáng)支護(hù)施工參數(shù)，有效控制了洞室坍塌，確保了施工安全、質(zhì)量和施工進(jìn)度，取得了較好效果。筆者總結(jié)其開挖施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對類似工程的防塌方控制施工程具有指導(dǎo)和借鑒作用。

大崗山水電站混凝土高拱壩施工過程受地形地質(zhì)條件、壩體結(jié)構(gòu)形式、施工工藝、澆筑機(jī)械及施工材料等諸多因素影響,使得施工進(jìn)度計(jì)劃安排和資源優(yōu)化配置非常復(fù)雜。通過研究開發(fā)大崗山水電站高拱壩施工進(jìn)度動態(tài)仿真分析系統(tǒng),對大壩施工進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)實(shí)時仿真分析,提出了與現(xiàn)場生產(chǎn)條件相匹配的最佳資源配置計(jì)劃和進(jìn)度計(jì)劃,合理安排了施工進(jìn)度計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了對后續(xù)施工方案的實(shí)時調(diào)整與優(yōu)化。

大渡河大崗山水電站壩區(qū)斷裂的發(fā)育和空間分布與輝綠巖脈關(guān)系密切,規(guī)模小,優(yōu)勢產(chǎn)狀為南北走向、西傾、中-陡傾角,以脆性變形為主。通過石英形貌分析結(jié)果和電子自旋共振測年說明研究區(qū)內(nèi)的斷裂的主要活動時期是早更新世-晚上新世。

大崗山水電站右岸壩肩邊坡具有高地應(yīng)力、高地震烈度、卸荷風(fēng)化強(qiáng)烈的顯著特點(diǎn),受巖脈、卸荷裂隙、斷層切割影響,形成了一系列關(guān)鍵塊體,而在開挖過程中,這些塊體底部剪出口附近受到開挖卸荷、爆破震動和地下水作用等因素的影響,出現(xiàn)了沿邊界結(jié)構(gòu)面的多次變形開裂與錯動。對右岸開挖邊坡變形開裂的機(jī)理進(jìn)行深入研究,從邊坡的開挖穩(wěn)定、變形及塑性破壞區(qū)等方面,對原設(shè)計(jì)擬定的三種深層加固方案進(jìn)行比選分析,選用方案二作為推薦優(yōu)化方案。為了保證深層抗剪結(jié)構(gòu)施工過程的整體穩(wěn)定性,建議先開挖并回填低高程的三層抗剪洞,然后再進(jìn)行高高程的抗剪洞施工。

大崗山水電站右岸壩肩邊坡具有高地應(yīng)力、高地震烈度、卸荷風(fēng)化強(qiáng)烈的顯著特點(diǎn),受巖脈、卸荷裂隙、斷層切割影響,形成了一系列關(guān)鍵塊體,而在開挖過程中,這些塊體底部剪出口附近受到開挖卸荷、爆破震動和地下水作用等因素的影響,出現(xiàn)了沿邊界結(jié)構(gòu)面的多次變形開裂與錯動。對右岸開挖邊坡變形開裂的機(jī)理進(jìn)行深入研究,從邊坡的開挖穩(wěn)定、變形及塑性破壞區(qū)等方面,對原設(shè)計(jì)擬定的三種深層加固方案進(jìn)行比選分析,選用方案二作為推薦優(yōu)化方案。為了保證深層抗剪結(jié)構(gòu)施工過程的整體穩(wěn)定性,建議先開挖并回填低高程的三層抗剪洞,然后再進(jìn)行高高程的抗剪洞施工。

介紹了大崗山拱壩壩基巖體透水性、地下水分布規(guī)律,壩區(qū)構(gòu)造特點(diǎn)及對滲透性的影響。根據(jù)壩區(qū)水文地質(zhì)條件及滲流特性,重點(diǎn)研究拱壩滲流控制措施設(shè)計(jì),并采用單個排水孔解析理論、密集排水孔模擬方法以及干區(qū)虛擬流動不變網(wǎng)格法進(jìn)行三維滲流分析,論證滲流控制措施效果。對不同方案及工況進(jìn)行分析,得到壩基滲流量、揚(yáng)壓力折減系數(shù)等關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過分析論證,最終優(yōu)選的滲控措施能夠滿足拱壩安全需要。

本文對白山水電站深孔的水力學(xué)試驗(yàn)(模型比尺1∶50及1∶100)與原型泄流觀測成果進(jìn)行了對比分析。結(jié)果認(rèn)為,在泄流能力和水流流態(tài)方面,模型與原型之間有較好的相似性;按常用公式t=kq~(0.5)z~(0.25)估算挑流沖刷坑水深t時,對于具有擴(kuò)散特性的三元水流,必須以挑流水舌入水單寬流量代入式中的q(z為上下游水位差),則按原型實(shí)測沖深算得的沖刷系數(shù)k值才符合沖坑部位巖基實(shí)際情況,再以此驗(yàn)算模型試驗(yàn)所得沖深才基本一致;在影響挑流水舌霧化范圍與降雨強(qiáng)度的諸因素中,泄流量是最主要的影響因素。

大崗山水電站樞紐大壩為雙曲拱壩,壩址地質(zhì)條件復(fù)雜,外圍區(qū)域性斷裂發(fā)育,壩址區(qū)小斷層遍布。本文通過對壩址區(qū)范圍內(nèi)小斷層的性狀、特征分析,采用構(gòu)造地質(zhì)法、地貌法和測年法對壩址區(qū)小斷層活動性進(jìn)行研究,得出壩址區(qū)小斷層早更新世以來不具活動性,其成果對大壩的設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有重要意義。

在1:35的白山水電站水墊塘消能布置的整體模型上,利用測力傳感器詳細(xì)地量測了不同泄流工況下,水墊塘底部不同位置處底板塊上的脈動上舉力,獲得了脈動上舉力的統(tǒng)計(jì)資料,分析了水墊塘底部不同區(qū)底板塊的受力特征。模型計(jì)算結(jié)果與基于瞬變流理論建立的預(yù)報公式計(jì)算結(jié)果十分吻合。為水墊塘底板塊的設(shè)計(jì)與防護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)

洪口水電站是閩東霍童溪水資源開發(fā)第六級梯級的高壩、中型水電站。該文對其壩基流紋巖巖體的硬、脆、碎的特點(diǎn)及其物理力學(xué)特性進(jìn)行定量化工程地質(zhì)分析研究及壩基穩(wěn)定和變形分析計(jì)算,充分利用加強(qiáng)處理后的弱風(fēng)化流紋巖作為壩基,提高和優(yōu)化了建基面,減少了工程量,降低了工程投資,取得可觀的社會經(jīng)濟(jì)效益,可供類似工程借鑒。

根據(jù)大崗山水電站廠壩區(qū)工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,采用三維有限元法,在反演分析天然滲流場的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究施工期滲流場特性,為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

以設(shè)計(jì)優(yōu)化滲控方案計(jì)算出的滲流場為基礎(chǔ),采用三維有限元法,研究運(yùn)行期滲透壓力對拱壩壩體變形和應(yīng)力的影響。

洞坪水電站泄水拱壩水墊塘底板沖擊壓力研究——洞坪水電站泄水方式為拱壩壩身泄水，壩身設(shè)2個表孔和3個中孔，沿中軸線對稱布置。小流量泄水時，雙表孔泄流的消能效果較好，但作用在底板上的脈動壓力偏大，不利于底板的安全運(yùn)行。試驗(yàn)探索了泄水方式、流量變化...