白云水电站导流隧洞结构优化研究

白云水电站导流隧洞结构优化研究
标准编号:
文件类型:.zip
资源大小:139.11K
标准类别:水利标准
资源ID:190837
免费资源

标准规范下载简介和预览

白云水电站导流隧洞结构优化研究

[摘要]根据工程实际施工进度,对工程施工总进度计划实施动态控制管理,在确保总工期的 前提下适时调整施工方案;尤其是地下隧洞工程,应根据施工开挖揭露的地质情况修正支护加固 措施;这样对确保工期,保证安全,节约投资具有重要意义。 [关键词】白云水电站导流隧洞优化研究

白云水电站位于湖南省邵阳市城步县境内,为沅水一级支 流巫水最上一级,属多年调节的“龙头水库”电站,是一座以发 电为主,兼顾防洪和灌溉等效益的水电工程,电站装机54MW 本工程规模为大(I)型工程,大坝、泄水建筑物按百年一遇洪 水设计,洪水流量为1197㎡/s,大坝为混凝土面板堆石坝,最 大坝高120m。工程施工采用一次断流隧洞导流方式,导流隧 洞位于大坝左岸,出口段与泄洪隧洞结合,泄洪洞采用“龙抬 头"型式:右岸设有发电放空隧洞

本工程坝址控制流域面积556km2,占巫水流域的13.5% 根据1959年至1991年渔渡江水文站的实测洪水资料表明,4 ②8月为主汛期,9②3月为枯水期,实测最大流量812m2/s,实 测最枯流量2.6㎡/s。本工程设计洪水见表1

白云水电站坝址位于巫水萝卜洞峡谷上游,距峡谷进口 0.5km,河流由SE流向NW,河床狭窄,边坡陡峻,基岩裸露 水流湍急,属V形河谷,平均比降8.8%o,坝址出露地层主要有 泥盆系中统跳马涧砂岩组和寒武系上统灰岩组,岩层走向北东 10°②30°,倾向NW,倾角10②25°,向下游倾斜,稍偏左岸,为 单斜构造,横切河谷。 初步设计阶段工程地质结论及评价为:导流隧洞进口位于 C13冲沟口,岩性为石英砂岩、砂岩及粉砂岩,呈强至弱风化状 态,岩体节理裂隙较为发育。洞身段共穿越4条冲沟,冲沟地段 上覆岩体厚度(15②20)m.其它地段(20②50)m.岩性为石英砂

岩加页岩,砂岩呈弱风化至新鲜岩体状态,节理裂隙较为发育, 沿断层及冲沟部位地下水较为活跃,局部将会出现围岩失稳现象

根据《白云水电站初步设计报告》,白云水电站施工导流隧 洞的设计标准受第二期度汛洪水标准控制,为城门洞型,尺寸 (7.0x7.8)m,进口高程443.0m,出口高程442.0m,隧洞底坡为 3%和9%o,全洞采用钢筋混凝土初砌,厚度60cm。右岸的发电 隧洞为圆形,直径6.0m,进口高程460.0m,出口高程437.0m。 本工程施工期度汛分二期,即一期、二期,第一期为1993 年汛期,度汛洪水标准为全年百年一遇,洪峰流量Q=2150 m/s,汛期利用大坝临时断面挡水调蓄和导流洞泄流度汛,临 时断面高程为500.0m,挡水位为490.0m;后期为大坝下闸蓄 水后利用泄洪隧洞泄水度汛。

根据初步设计安排,本工程施工总工期4年,准备工程工 期14个月,主体工程施工期27个月,完建期7个月。但在实际 施工过程中,开工时间比原计划推迟6个月,原计划工程于 1992年8月底截流,实际截流时间为1993年11月,截流推迟 14个月

根据初步设计地勘结论,设计采用的是新奥法施工方法, 在施工并挖过程中及时进行临时支护。并挖完成后会同施工地 质人员对隧洞地质条件进行了认真分析和评价,实际地质条件 与勘探结论有一些出入

由于开工时业主资金不到位,大坝岸坡开挖以及导流泄洪 隧洞施工工期有所推迟,按照工程施工总进度计划动态管理原 则,原计划工程于1992年8月底截流无法实现,推迟截流时间 为1993年11月。这样根据业主的资金情况和工程施工需要必

须调整工程度汛方案。根据工程规模以及施工总进度计划安 排,本工程施工期度汛分三期,即一期、二期和后期,第一期为 1994年汛期,度汛洪水标准为全年20年一遇,洪峰流量Q= 2 260m/s,利用导流洞和过水围堰联合泄流度汛;第二期为 1995年汛期,度汛洪水标准为全年百年一遇,洪峰流量Q= 2150m/s,汛期利用大坝临时断面挡水调蓄,导流洞和发电隧 洞泄流度汛,维持原设计大坝临时断面高程为500.0m,挡水位 为490.0m不变,减小导流隧洞的尺寸,这样大大减少了隧洞 开挖、混凝土等工程量,加快了工程施工进度,确保了工程1993 年截流及工程按期实施,同时也节约了工程投资,保证了工程安 全度汛。按照全年百年一遇的二期度汛洪水标准,洪峰流量Q= 2150m/s,经过水力计算和调洪演算,选定导流隧洞的结构尺 寸为6x6.6m,城门洞型。由于结构尺寸的减小,也大大改善了隧 洞的受力条件。后期为大坝下闸蓄水后利用泄洪隧洞泄水度汛

6.2根据地质情况优化导流隧洞结构

由于导流隧洞施工工期严重滞后,工程截流在即,如完全 按照初步设计方案进行施工,根本不可能在1993年10月实现 截流。如不能确保10月份截流,一方面根据现有施工条件和施 工力量,二期度汛工期大坝前临时挡水度汛断面无法填筑至高 程490.0m以上,势必推迟一年;另一方面从合同管理出发,由 于业主自身原因导致工期拖延,索赔费用会很高。总之不管从 哪方面考虑都对业主不利将给业主造成巨大的损失。为此,我 们会同施工地质人员多次对导流隧洞开挖后的地质状况进行 现场查勘和研究,根据地质参数,认同可以简化导流隧洞开挖 后的地质状况进行现场查勘和研究,根据地质参数,认为可以 简化导流隧洞的支护结构型式,这是加快工期确保如期截流而 且可以节约投资的有效途径。根据现场查勘和地质素描结果 将导流隧洞分成三类不同的地质区域。 1区:围岩稳定区,岩性围厚层砂岩,岩体较坚硬、完整,呈 弱风化至新鲜状态,无较大断层切割,节理裂隙不发育,地下水 活动微弱,成洞后无零星掉块现象。

(上接第5页)分,通过表1、表2的试验成果我们可以看出直 接法各项力学指标都要略高于坐浆法,这主要是由于直接砌 筑法不用坐浆垫层,故层缝较坐浆竖缝减少30%以上,又由 于直接砌筑法连续浇灌混凝土竖缝更是大大的减少,从而将 提高砌石坝的质量

直接砌筑法的特点 4.1坐浆法是小块施工、铺一层混凝浆安放一层石块,由于 混凝土具有初凝的特性,故铺垫层的面积不能过大,否则石 块安放不及而造成混凝土初凝。直接砌筑法是先大面积安放 石块,然后连续浇灌混凝土,可充分发挥机械的潜力从而大 大提高功效缩短工期。 4.2能合理安排施工作业。夏季白天高温不能浇混凝土,可 安放石块,晚上温度降低可浇混凝土,冬季晚上温度过低,不 宜浇混凝土,可安放石块,白天温度回升可浇混凝土,下雨时 可安放石块,天晴浇混凝土,灵活调度合理安排

4.3由于层缝减少,层高可增高达1.0m以上,可安放大体

4.4坐浆法由于分块施工,分散作业,人海战术,整个工地显 得很乱,直接砌筑法施工可合理使用机械化生产,减少施工

很乱,直接砌筑法施工可合理使用机械化生产

2区:岩性为中厚至厚曾状砂岩或薄层石英砂岩,呈弱 状态,但规模较小的断层、节理裂隙较为发育电视塔施工组织设计0828,地下水活动较为 强烈,成洞后,长期存在掉块现象。 3区:岩性为厚层砂岩,断层及节理裂隙发育,岩体破碎,地 下水活动强烈,成洞后存在大塌方的隐患。 对导流隧洞1区和2区段,从简化隧洞结构,加快施工进 度入手,根据地质参数和喷锚支护加固原理进行了反复论证, 并借鉴其他类似工程成功经验,采用了喷锚支护结构型式。对 隧洞3区段由于其岩体破碎,地下水活动强烈,为确保工程安 全,维持60cm钢筋混凝土支护结构不变。这样按照不同的地 质区域采用不同的支护方式,为本工程的顺利实施和降低造价 打下了较好的基础。详细优化成果见下表

人员,便于管理,合理调度,文明施工、安全生产

从上所述,我们认为直接砌筑法不仅仅是可行的,而且 具有很广阔的实用前景,可以加快施工进度,也能够有效地 保证施工质量,具有很大的优势。从已建工程大坝砌石体密 度测出,压水试验结果均能满足设计要求。大坝砌石体取芯 外观观察层缝基本被胶结材料充填胶结。 该法虽然在一些工程中采用,但仍处于施工摸索、完善 阶段,对于一些重要工程应进行必要的一定数量的力学性试 验,在大坝施工期间应进行一定数量的密度测试和压水试 验。同时应在大坝取芯(芯样直径应大于150mm)除进行抗 压强度,弹性模量试验外,还应进行层缝的轴向拉伸,抗剪 (断)强度试验,以便及时检查砌石体质量,确保大坝安全

©版权声明
相关文章