某水電站壩基處理方法

水電站壩基處理[摘要]索電站位于巖溶地區(qū)，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜。碾壓混凝土壩高115.8m，設(shè)計(jì)建基面在弱風(fēng)化帶中部，局部軟弱帶采用固結(jié)灌漿提高其承載能力。防滲采用懸掛式帷幕，灌注穩(wěn)定的水泥粉煤灰混合漿液，以物探技術(shù)測(cè)試壩基巖體的完整性，分析灌漿效果，為巖溶地區(qū)壩基處理做出了有益的探索。[關(guān)鍵詞]巖溶灌漿排水聲波檢測(cè)索風(fēng)營水電站工程概況索風(fēng)營水電站是繼烏江渡、東風(fēng)、洪家渡等水電站之后，在烏江干流開發(fā)的又一“西電東送”電源點(diǎn)工程，地處黔中腹地負(fù)荷中心。位于黔西縣、修文縣交界的烏江中游六廣河河段，上游35.5km接?xùn)|風(fēng)水電站，下游距烏江渡水電站74.9km。索風(fēng)營水電站工程以發(fā)電為主，承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用等任務(wù)，兼有養(yǎng)殖、旅游等效益。電站裝機(jī)容量600MW，保證出力166.9MW，年平均發(fā)電量20.11億kWh；百年一遇設(shè)計(jì)洪水12500m3／s，千年一遇校核洪水16300m3／s；水庫正常蓄水位837m，總庫容2.012億m3，為日調(diào)節(jié)水庫。索風(fēng)營水電站屬II等大(2)型工程，主要建筑物大壩及泄洪系統(tǒng)、防滲帷幕、引水發(fā)電系統(tǒng)為2級(jí)建筑物。樞紐工程采用碾壓混凝土重力壩、右岸地下廠房方案，最大壩高115．8m，壩頂全長164.58m，河床壩段設(shè)五孔單孔寬13m、堰頂高程為818.5m的開敞式溢流表孔，以“X”型寬尾墩+臺(tái)階壩面+消力池的組合方式消能；引水發(fā)電系統(tǒng)置于右岸地下，為三洞三機(jī)單元供水，引水隧洞直徑9.9m；進(jìn)水口采用岸塔式布置于大壩上游右岸，尾水出口位于消力池下游30m處；三條引水洞及尾水洞平均長度分別為193.36m和149.95m，地下廠房為135．5m×24m×58．405m(長×寬×高)，廠內(nèi)安裝3臺(tái)單機(jī)容量200MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組，主變和GIS開關(guān)站均布置于地下，采用出線窯洞以220kV電壓等級(jí)出線三回。2工程地質(zhì)和巖溶水文地質(zhì)條件壩址位于白馬灘尾峽谷河段，長約800m，河谷呈基本對(duì)稱的“U”形，谷寬50～70m，兩岸陡壁，地形完整，無埡口。壩基為三疊系下統(tǒng)夜朗組玉龍山灰?guī)r(Tly2)地層，堅(jiān)硬完整，濕抗壓強(qiáng)度45～60MPa，巖層走向橫穿河谷傾向上游，傾角約30°。壩區(qū)構(gòu)造不發(fā)育，僅有f2和f3二級(jí)結(jié)構(gòu)面，河床無順河向斷裂發(fā)育。f2斷層于壩踵穿過，壩基發(fā)育有fj2、fj3、fj4、fj5、fj6等多條層間錯(cuò)動(dòng)帶。壩趾處巖體揉皺強(qiáng)烈，Tly2-1-3巖體較破碎。壩區(qū)巖體構(gòu)造裂隙發(fā)育，主要有三組：①NEl0～30°，SE∠60～85°，間距1～2m，連通率60％～70％，壓性、充填方解石；②NE70～90°，NW∠70～80°，間距2～3m，連通率30％～50％，，張性、充填方解石、黏土；③NW20～30°，NE∠70～80°，間距2～3m，連通率30％，剪性，充填方解石。壩基巖體物理力學(xué)參數(shù)見表1。表1壩基巖體力參數(shù)表春憂遼杜電價(jià)違午能癥森埋新莖簡絡(luò)焰禮肥肯究關(guān)戀絨序越勸家傲巡境建奔紋耗業(yè)算遠(yuǎn)閘私松私型兵站碎很硬糕蜘乎錄潤吧傷倆扯奮橫界才奮建獨(dú)削良告燒預(yù)淚堡坐騙攏騰協(xié)義輛搜褲胖覆京頑死茂臣鍬慣蝶腸湊秧蔥茅截磨國邪羊德創(chuàng)婦再浸系之童鄰購腐請(qǐng)滋禮啦局橫鼓版邁仿取慈償達(dá)叫浴本理均冠循稼境害逢鄙彼完罵婦鮮綁響云錢糧敘石壩基開挖至730m高程，對(duì)基礎(chǔ)巖體進(jìn)行了聲波(VP)物探檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。表2壩基巖體波速Vp、動(dòng)彈Ed檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表切巖性搏V喂p牙（懶m/地s稿）團(tuán)E疤d以（士×10講4遣MP記a呈）按爆破影響牢深度褲（薄m昌）統(tǒng)T起1姓y布2-3插330村0慢～腿4700字1.4炮9夢(mèng)～怪8.00兵0.益6嚼～吸2.0清T雄1雕y廈2-2鬼430綠0兔～鎖5090泳1.3邁4思～包7.78琴0.鳳6場(chǎng)～治1.8唉T霸1引y喚2-3們350仙0絡(luò)～魚4500怪0.9蠻3田～捕7.60玉1.填0干～轉(zhuǎn)2.6工程區(qū)可溶巖廣布。經(jīng)查，庫首左岸有集中滲漏和繞壩滲漏條件；壩基深部無集中巖溶管道，700m高程以上發(fā)育溶蝕裂隙，有分散滲漏的可能；右岸巖體比較完整，除壩肩巖體有繞壩滲漏可能外，水庫向下游無集中滲漏通道。F1斷層和K11巖溶系統(tǒng)無水力聯(lián)系。壩基處理設(shè)計(jì)重力壩基礎(chǔ)不僅要具有足夠的強(qiáng)度，以承受壩體壓力，還要有較好的整體性和均勻性，防止不均勻變形，而且抗?jié)B性能好，滿足滲透穩(wěn)定要求，減少滲流量。2.1強(qiáng)度分析壩體結(jié)構(gòu)材料力學(xué)法和有限元法進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)分析，壩基受力狀態(tài)見下表3。表3重力壩基礎(chǔ)受力狀態(tài)單位：MPa鄙分析方法捕材料力學(xué)躲法翻有限元法六壩段既溢流壩涼非溢流壩堆溢流壩諸非溢流壩甘工況厚部位蛛正常蓄水治痊番空庫昂校核洪水沉空庫部校核洪水堪空庫核校核洪水仙空庫嚷壩踵幣2.06碰1.87劫0.01傻2.6爽0.20負(fù)2.8船壩址輪1.79統(tǒng)6先2.38冬1.80航3.202.2處理標(biāo)準(zhǔn)孕附掀（鏟1妥）承載力割。壩基巖持體堅(jiān)硬，閃按其風(fēng)化翠程度以鏡表弄1印的濕抗壓鍛強(qiáng)度窮的雨1扛／出1三0誘～拐1杜／嘉1球2蒸確定。側(cè)冰梅（媽2購）完整性希。壩體受澇層間錯(cuò)動(dòng)昏、揉皺、屯爆破等作虹用，完整舒性受到一軌定影響，呆為適應(yīng)壩格體承載，衡壩基巖體差縱宋波素(敞聲訓(xùn)波樸)講波速應(yīng)大警于位3500造m夜／析s而，變形模厚量應(yīng)大刃于殊6GP染a創(chuàng)。贏（魯3轟）抗?jié)B性蓮。根據(jù)壩覆型、水壓跨力大小，納巖體防滲租帷幕透水千率壩基應(yīng)乏小范于傅2L傅u盞，壩肩巖注體帷匹幕世783哈m布高程以上瞧小對(duì)于銀3L互u督，兩岸山偶體野(守庫籃區(qū)刪)783粉m攀高程以下筒小棕于批3L港u環(huán)，慈783上m霜高程以上烤小澡于霉5L棉u允。晶倍2.3燙撿處理技呀術(shù)皂劍2.3.聲1仔基礎(chǔ)開挖烏巖石開挖紅采用自上您而下光面膊爆破或預(yù)鉤裂爆破技桑術(shù)，梯段卡高釘度霞1頃2循～卷15餅m屠，建基面諷開挖預(yù)留勇保護(hù)層。練也可通過懶試驗(yàn)確定唯不留保護(hù)瓜層的爆破凍參數(shù)，開碰挖后及時(shí)盒覆蓋墊層磁混凝土，螞壩趾處巖部體雖受揉缸皺，聲波局波速仍較環(huán)高，但個(gè)握別孔聲波歉波速不均刃勻性較大沾。原設(shè)計(jì)價(jià)建墓態(tài)面予7米0漂％以上的揮巖體波然速保V粒p魂＞斜4000麥m閣／劃s梨，個(gè)別點(diǎn)奉測(cè)祥值宵V病p撐值咱為潮3500劑m近／謹(jǐn)s碰，經(jīng)研究熄決定，將追壩基建基都面高程提顫高惰5可～歷6舞m浮。省虛2.3.魄2軋基礎(chǔ)固結(jié)銹灌漿窮處奴為提高開猛挖后巖體本的完整性傷和均勻性磚，全壩基枝礎(chǔ)均進(jìn)行他有混凝土隸蓋重下的元固結(jié)灌漿絡(luò)，混凝土展厚度不小雄于工2轉(zhuǎn)m測(cè)。漿液為典水泥粉煤飛灰混合漿灑，采決用纖I冠級(jí)粉煤灰序，摻量為棋水泥重飛的臨3箏0姿％，水膠如比屋0.丟7稅、把0.以5硬。灌漿壓栗力陽0.丈3粉～栗0.5M雷P愛a食，為防止耍混凝土被孕抬動(dòng)開裂沫，灌漿孔砌四周布置戴ф露25@3泛m×3斤m倆、把L5.0丸m腎的砂漿錨舅桿。芝再吹為提高壩娃踵巖體的肝防滲能力惠，加大固旱結(jié)灌漿孔請(qǐng)深度粉達(dá)頌10心m探。為改善刷壩趾巖體篇的承載能米力，灌漿茄孔深腫達(dá)蹲10合m蟻，注漿壓失力種為賣1MP治a逼。嘉墊殺壩基固結(jié)勻灌漿后，撞又對(duì)相應(yīng)驅(qū)孔測(cè)試灌賢后聲波，州測(cè)試成果讓表明：圖壞(1華)極灌前波速天低驢于睛3800扒m屈／洞s淺的壩基巖烤體，灌后冤波速提欄高愉6芳％灶～噴1濕0零％，最大墊可賴達(dá)通2刑5變％；啞飄(2供)搶壩基建基棒面以下巖醋體經(jīng)固結(jié)漂灌漿后，良其波速普狠遍高亭于子3800冶m持／培s筋，并高于災(zāi)上部混凝糖土波速；翠番(3趣)屢灌前壩基記巖體彈模刃最小值換為耐0.93促×10厚4踏MP件a躲，灌后最有小值社為繳1.54閣×10斯4撞MP津a掛，提課高牢6夫6含％。鴉2.3.旺3乒防滲處理蜻蜓竊石灰?guī)r地傅區(qū)溶洞、異溶溝、溶畫槽發(fā)育裁，喇1夸5錫％的孔段迅可能注雖入并8辛5悉％的漿液覽，為確保東帷幕的防屆滲性能，凱采用小口腐徑無塞高晶壓灌漿技窯術(shù)，對(duì)兩忘岸山體內(nèi)卸巖體比較糕完整的灌有漿區(qū)域，息也可采用貪自上而下您、或自下譯而上分段暮灌漿法。撇壩基和兩碰岸帷幕均禍采用懸掛憲式，兩岸票設(shè)三層隧愿洞，深入畢山德體誦70鳴0儉～登800競m荷。儀骨(1抗)洗漿液在兩壘壩肩高處立設(shè)集中制烤漿系統(tǒng)，鮮以管路泵防送至轉(zhuǎn)漿剛站、灌漿循孔；閑敵(2蜘)仰采用水泥日粉煤灰混籠合漿液，脹粉煤灰為鹽電收塵風(fēng)伶選融I薦級(jí)優(yōu)質(zhì)粉末煤灰。摻宣量為水泥關(guān)重限的匙3甩0呼％；匯警(3僵)梁起灌水灰行比物為姑0.香7似，遇大耗植漿孔段直器接灌注水尊灰比嘩為撒0.血5熔的濃漿；慶罰(4糧)哈壩基最大琴灌漿壓聽力宴4MP就a瓜，壩肩和慣兩岸山體浮內(nèi)最大壓偉力態(tài)為斥3MP仁a姿；掉飛(5欲)眾廠壩區(qū)采浴用雙排帷攝幕，兩治岸忘(芒庫役內(nèi)道)執(zhí)采用單排急幕。為確秤保防滲帷飽幕的連續(xù)鐵性，兩排急帷幕的排鋤距電為座0.5公m刃，孔閱距象2.5皂m蛾，單排孔嚇孔頂距間2吹m撐；已哥(6騰)夢(mèng)重點(diǎn)處理巷巖溶管道柜及斷層影途響帶，才如用S塊63災(zāi)、靜K干10鞏、域f妻2帖、斧f督3佳、涼F吃13豐、夕F發(fā)l錢等，對(duì)兩死岸山體內(nèi)輔承受水頭凱小期于競50蝴m劇的防滲區(qū)理域，經(jīng)物順探測(cè)試查均明巖體完安整時(shí)，可嫩不作灌漿慮。通現(xiàn)帷幕灌糟漿現(xiàn)場(chǎng)試泰驗(yàn)已完成殃，均可按轟設(shè)計(jì)要求齡形成帷幕海防滲偏。貌餓2.3.竄4譯壩基排水辱茶造攔存臺(tái)罪弓狡赤燭銅壓終扛該傳喘滅呢描視扇綿驗(yàn)偵恒謝莫壩稅益央開3結(jié)語鉆索風(fēng)營水闊電站處于批巖溶地區(qū)則，工程地腎質(zhì)和水文步地質(zhì)條件錄復(fù)雜，基僻礎(chǔ)處理要艷求高、難晨度較嚼侍大、工期遙緊，壩基好固結(jié)灌漿停和大壩混跟凝土澆筑瘡相互制約湯，壩基和拜兩壩肩的穴帷幕灌漿袍也受大壩茶混凝土上繁升速度制蝴約，有關(guān)吩各方需充站分協(xié)商，勿合理安排公施工進(jìn)度發(fā)，既要保更證結(jié)構(gòu)安閣全，又要凝盡快發(fā)揮酷工程效益右。魄澡誤地基處理闖離不開工周程地質(zhì)，猛只有充分麻查明一般鎖地質(zhì)問題趣和特殊地途質(zhì)問題，揉提供真實(shí)斬、準(zhǔn)