锦屏水电站论文

锦屏水电站论文（精选9篇）

锦屏水电站论文 篇1

1 概述

1.1 围堰概述

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上, 是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库, 距河口358 km, 距西昌市直线距离约75 km。其大江截流工程上游围堰为土石围堰, Ⅲ级建筑物, 位于大坝上游约250 m处, 围堰挡水标准为30年重现期洪水。

围堰堰顶高程为1 691.50 m, 最大堰高64.50 m, 围堰顶宽10.00 m, 最大底宽312.00 m, 长约186 m;迎水面坡度为1:2.5, 背水面坡度为1:1.75;防渗土工膜坡比为1:2.5, 最大防渗高度44.00 m, 土工膜下层设有砂砾石垫层, 上层设有混凝土面板;堰基防渗采用混凝土防渗墙, 防渗墙施工平台高程为1 647.5 m, 设计成墙厚度1.0 m, 最大处理深度约为53.15 m;两岸堰肩基岩和防渗墙下设有帷幕灌浆, 其间、排距为2.00 m, 帷幕灌浆长度约为8000 m, 最大处理深度为49.00 m。

1.2 主要工程项目

(1) 截流模型试验。

(2) 荦1 648.5 m截流平台整修。

(3) 戗堤预进占填筑, 龙口段填筑和围堰龙口合龙。

1.3 截流施工特点

1.3.1 截流戗堤落差大、流速高

堰址天然河道宽80~120 m, 河床坡降大, 水深6~8 m, 覆盖层厚25~30 m, 十年一遇流量814 m3/s, 模型试验戗堤未闭气截流落差5.23 m, 戗堤头部最大平均流速8.44 m/s, 龙中最大垂线平均流速5.92 m/s。

1.3.2 截流难度大

河床两岸山势陡峭, 施工道路布置困难, 现只有右岸一条交通洞通往戗堤。截流只能采取单戗立堵单向进占, 抛投强度受到限制, 截流难度加大, 安全问题严峻。

1.3.3 普斯罗沟河床堆渣水位雍高有利预进占

两岸坝肩开挖料下河, 河道缩窄, 上游水位雍高, 预进占戗堤落差减小, 困难段相对缩短。但最终落差和龙中流速仍是高指标, 需引起高度重视。

1.4 模型试验情况

1.4.1 试验基本条件

(1) 模型比尺:1:50正态整体截流模型。

(2) 河道地形:施工总布置规划图、2006年招标设计截流施工布置图、围堰布置图及近期导流洞进口附近新测地形图。

(3) 模型验证:采用2006年5月~2006年9月导流洞过流前后实测水文资料分别进行河道糙率及沿程水位流量关系验证。

(4) 戗堤布置及断面形式:戗堤轴线按招标设计图布置, 位于上游围堰轴线上游65.50 m, 断面呈梯形, 戗堤顶宽25 m, 双洞截流戗堤顶高荦1 647.50 m, 单洞截流戗堤顶高荦1 650.00 m, 上、下游坡由截流进占自然形成, 一般在1:1.25~1.50之间。

(5) 截流进占方式:上游戗堤单戗由右岸向左岸单向进占合龙。

(6) 抛投强度:试验中戗堤龙口段合龙抛投强度按原型1000 m3/h模拟。

1.4.2 初步试验成果

双洞导流, 两个导流洞进口均分别存在2m残埂条件下, 11月下旬Q=814 m3/s截流合龙时, 戗堤未闭气截流落差5.23 m, 戗堤头部最大垂线平均流速8.44 m/s, 龙中最大垂线平均流速5.92 m/s, 以大、中、小石为主, 特大石为辅可顺利实行龙口合龙。龙口40 m→0 m共用抛投料21 094 m3, 其中小、中、大石、特大石分别为9 791 m3、6 616 m3、3 665 m3和1 022 m3, 龙口段合龙抛投流失量为2 321 m3, 占龙口段合龙抛投总量的11.0%。

2 施工方案

2.1 截流方式、截流戗堤布置及龙口位置

2.1.1 截流方式的确定

根据现有条件, 同时考虑到截流落差大, 流速高, 确定采用单戗立堵、从右向左单向进占的截流方式。

2.1.2 截流戗堤布置

根据现已形成的截流平台高程, 右岸戗堤顶高程定为1648.5 m, 随着戗堤的前进, 堤头流速、上下游落差等参数加大, 堤头跨塌的可能性也将增大, 宜适当降低戗堤顶高, 根据截流模型试验成果, 11月下旬10年一遇Q=814 m3/s, 合龙时相应上游水位为1 645.54 m (按2 m埂高) , 安全超高按1.5 m控制, 左岸戗堤顶高定为1 647 m。戗堤顶面长度100 m, 堤顶坡度1.5%, 梯形断面, 上下游坡由进占抛投料自然形成, 戗堤顶宽定为25 m。

2.1.3 截流分区规划及龙口参数

戗堤长100 m, 根据截流试验成果, 非龙口段进占长度以52~57 m, 龙口预留宽度45~40 m为宜。据此确定截流分预进占区、龙口Ⅰ区和龙口Ⅱ区两部分进行。其中预进占区宽60 m, 龙口区宽40 m (龙口Ⅰ区30 m、龙口Ⅱ区10 m) 。

2.2 施工方法

2.2.1 设备选型与设备布置

肖厂沟高低位料场为截流主备料场, 挖装强度高, 布置4 m3和6 m3正铲各1台、2 m3反铲3台、1 m3反铲1台、SD22型推土机2台、35 t汽车吊1台。

低位料场石渣料采用4 m3正铲和6 m3正铲挖装, 推土机平料, 20 t的大型载重自卸汽车运输;石料采用2 m3反铲选料, 石串料由35 t吊车吊取。高位料场由2台2 m3反铲、1台1 m3反铲取料, SD22推土机平料, 20 t自卸车运输。

堤头部位布置TY320推土机2台、SD22推土机1台、装载机1台、16 t的汽车吊1台。TY320推土机负责渣料推运, SD22推土机负责戗堤上下游侧跟进填筑平料, 16 t吊车负责钢筋石笼吊装。

普斯罗沟河床部位布置2 m3反铲2台, 用于取河床料, 20 t自卸车运输。

2.2.2 预进占段 (Ⅰ区) 施工

(1) 采用自卸汽车运输, 端进法抛填, 使大部分抛投料直接抛入江中, 推土机配合施工;深水区进占时, 为确保安全, 部分采用堤头集料, 推土机赶料。

(2) 进占抛投一般用石渣料全断面抛投施工, 进占过程中, 如发现堤头抛投料有流失现象, 则在堤头进占前沿的上游角先抛投一部分大、中石, 在其保护下, 再将石渣抛填在戗堤轴线的下游侧。

(3) 必要时采用防冲裹头保护。根据业主提供的前3天准确的水文、水情预报, 当雅砻江流量较大时, 采用抛投大石、大石串、钢筋石笼和混凝土四面体等进行抛投。

(4) 在进占过程中, 戗堤顶部采用级配较好的石渣料铺筑并平整压实, 派专人养护路面, 确保龙口合龙过程中大型车辆畅通无阻。

(5) 戗堤预进占的同时, 上游侧碎石土填筑跟进, 碎石土填筑宽度应超过防渗轴线3m以上, 并用石渣料护面以防水流冲刷;下游侧石渣料跟进填筑, 可在R4施工道路外侧进行, 填筑高程至1 648.5 m。

2.2.3 龙口段 (Ⅱ区) 施工

利用预进占时形成的施工平台作为编队候车场地, 堤头分为抛投区、编队区和回车区三个区, 确保截流施工紧张有序。

在单戗堤堤头布置4个卸料点, 戗堤上、下游侧各2个。另根据不同部位填料的要求, 采用不同的编队方式。靠上游侧主要抛特大石 (钢筋石笼或石串) 、大石, 中间及靠下游侧抛填中小石、石渣。

堤头抛投主要采用凸出上挑角方式进占, 采用大石料自堤头前上游角抛入水中, 挑出一部分, 从而使堤头下侧形成回流缓流区, 再抛投中小石及石渣料进占。当大石不能满足抛投稳定要求时, 采用大石串、钢筋石笼或混凝土四面体代替, 利用35t吊车直接吊至20t自卸汽车上, 运输至堤头卸料, 再用推土机推至堤头前沿。

为满足抛投强度, 视堤头的稳定情况, 部分采用自卸汽车直接抛填, 部分采用堤头集料, 推土机赶料方式抛投, 在塌滑频繁区, 全部采用堤头集料方式填筑。

2.3 截流强度分析

截流戗堤顶宽25 m, 可同时安排4个卸车点, 采用20 t (10.5 m3) 自卸汽车, 根据我公司在三峡等工程截流施工经验, 单车卸料循环和推土机赶料时间平均按2分钟, 一个卸车点实际能达到的卸车密度为30辆/h, 则戗堤单向进占的最大抛投强度可达1260 m3/h, 龙口截流能在2个小时内完成。

2.4 截流施工主要技术要点

(1) 戗堤非龙口段进占抛投材料, 一般用石渣料全断面抛投施工, 进占过程中, 如发现堤头抛投材料有流失现象, 则采用凸出上游挑角施工。

(2) 在进占过程中, 抛投料出水面后, 及时采用石渣加高, 戗堤顶用级配较好的石渣料进行铺筑施工, 加高高程按高出水面1 m控制, 并安排专人养护路面, 确保截流施工道路满足大型车辆阴雨天畅通无阻的要求。

(3) 龙口合龙采用上游戗堤单向进占, 控制戗堤顶面高出水面1 m左右。抛投进占过程中, 视堤头边坡稳定情况, 自卸汽车将块石及石渣尽量直接抛入水中, 同时, 对卸在堤头前沿上的块石及大石串用推土机推入水中。

(4) 加强对戗堤上的施工机械及工作人员统一指挥, 为防止堤头坍塌危及汽车及施工人员的安全, 在堤头前沿设置明显标志, 并配备专职安全员巡视堤头边坡变化, 观察堤头前沿有无裂缝出现, 发现异常情况及时处理。

(5) 鉴于龙口合龙抛投强度大, 抛投材料多, 对抛投同一种材料的汽车须作上相同标记, 并分队编号, 以便于指挥。一个车队的车辆尽量装运固定料场的抛投料。

2.5 防堤头塌滑与安全进占措施

2.5.1 堤头塌滑的特性

根据类似工程截流的经验, 从塌滑的现象看, 堤头塌滑具有以下三个特性:

(1) 突发性。有的塌滑出现征兆, 有的则在塌滑前无任何征兆, 无论是否出现征兆, 其塌滑时间都很短促, 仅仅只有10余秒至几分钟。

(2) 无方向性。塌滑面既在堤头两侧出现, 也在堤头进占方向出现, 而且各侧出现的机率大致相等, 没有固定在某一侧。

(3) 频率高。塌滑发生时间一般间隔3~4天, 但有时一天发生2次, 无规律。

2.5.2 针对堤头跨塌应采取的措施

(1) 在条件允许的情况下, 尽量采取全断面整体推进, 在采取上挑角进占时, 一方面要尽量减少挑出的长度, 另一方面要注意跟紧补抛。

(2) 采用自卸汽车直接抛填时, 控制大型自卸汽车距堤头不少于2 m, 采用堤头集料, 推土机赶料回填时, 自卸车距堤头前沿边线8 m卸料。戗堤侧边2.5 m为安全警戒距离, 此范围内不允许停放任何机械设备, 堤头指挥人员也不允许在此范围内滞留。

(3) 在堤头、堤侧以及各危险部位分别设置安全警示牌, 堤头指挥人员穿救生衣, 现场准备救生圈, 加强专职安全员巡视工作。

3 结束语

针对截流施工的困难, 采取一系列的技术措施进行施工, 在模拟实验中取得各种参数;确定截流分区规划及龙口参数截流强度分析, 根据堤头塌滑的特性制定了相应的措施, 保证了截流工程安全稳定的进行。

锦屏水电站论文 篇2

锦屏一级电站拱坝基础煌斑岩脉置换斜井施工

锦屏一级水电站大坝为坝高305 m的高拱坝.主要介绍锦屏左岸基础处理煌斑岩脉置换斜井施工,以探讨总结对软弱破碎带斜井开挖置换行之有效的施工方法.

作 者：何泽山 HE Ze-shan  作者单位：中国水利水电第十四工程局有限公司,大理分公司,云南,昆明,671000 刊 名：云南水力发电 英文刊名：YUNNAN WATER POWER 年，卷(期)：2009 25(2) 分类号：U453.4 关键词：高拱坝   煌斑岩脉   置换斜井  

锦屏水电站论文 篇3

关键词：双曲拱坝,控制网,坐标系统,中误差

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上, 是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库。大坝为混凝土双曲拱坝, 坝高305m, 为目前世界最高混凝土双曲拱坝。大坝处于高山峡谷区, 两岸山势陡峻, 施工场地狭窄, 施工干扰较大, 这给控制网点的选位、构网、观测带来很大的难度。

1 布网原则

(1) 锦屏一级水电站大坝混凝土施工测量控制网, 采用两级控制的方案, 即锦屏一级大坝混凝土施工首级控制网 (简称大坝首级控制网) ;锦屏一级大坝混凝土施工次级控制网 (简称大坝加密控制网) 。 (2) 控制网宜布设成近似等边三角形的网, 其三角形内角不应小于30°。如受地形条件限制, 个别角也不应小于25°;其他各项指标, 均应满足规范相应等级的要求。 (3) 大坝加密控制网平差计算统一采用锦屏一级坐标系 (投影面1 730m) 。高程系统采用1956年黄海高程系。

2 控制网的建立

根据大坝混凝土施工布网原则, 采用两级控制的方案, 即大坝首级控制网及大坝加密控制网。控制测量流程图见下图。

2.1 大坝首级控制网

大坝首级控制网采用锦屏一级水电站施工控制网 (锦屏一级二等施工控制网和大坝三等网) 。一级电站大坝三等网包含JP101A、JP105、DB05、DB08、DB10, 共计5点, 其中, JP101A、JP105为二等控制网网点。

2.2 大坝加密控制网

鉴于目前大坝首级控制网点高程在1 830m以上, 与大坝建基面高差近300m, 大坝首级控制点距离大坝远、高差大, 采用首级控制成果直接放样或采用支导线放样, 不仅工作时间长, 而且会产生较大的误差。为便于施工, 提高放样精度, 需建立大坝加密控制网。即在大坝浇筑每上升100m左右布设一层大坝加密控制网, 每层布置3~5点, 共布设3层控制点。

2.2.1 大坝加密控制网建立依据

依据《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003, 混凝土建筑物放样测站点平面点位限差±15mm (相对于临近基本控制点) 。最末级控制网相对于同级起始点或邻近高一级控制点的点位中误差不超过±10mm。首级控制网点位中误差±7mm, 因此大坝加密网应设计为三等边角网。

依据《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003, 混凝土建筑物放样测站点高程限差±15mm (相对于临近基本控制点) 。最末级控制网相对于同级起始点或邻近高一级控制点的高程中误差不超过±10mm。因此, 高程控制用三等水准。

2.2.2 平面控制网布设

平面加密控制网随着大坝浇筑高度上升逐层进行加密, 大坝每上升100m左右, 布设一层控制点, 每层布设3~5点, 分布在大坝左右岸, 根据地形条件, 距离大坝不超过400m, 可以直接进行放样, 起算点为大坝首级控制网点。

为了与大坝三等网点点名区分, 第一层为DB101、DB102、DB103、DB104左侧为双号、右侧为单号;第二层为DB201、DB202、DB203、DB204, 依此类推。

2.2.3 高程控制网布设

采用三等水准联测2个平面控制点, 其余网点采用光电测距方法联测三等三角高程, 随平面控制网网形结构布设, 为所有平面控制点提供三等水准精度的高程。放样可采用三角高程直接放样。

2.2.4 选点埋标

选定的网点要求保证网点间具有良好的通视条件, 且标点位置地形应尽量开阔。选点埋标工作应根据大坝混凝土浇筑进度, 提前1个月进行, 以利于新埋标墩稳定与复测。加密平面网点应埋设砼标石, 标墩顶面应高出设计路面1.2m。具体标石尺寸规格按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003要求埋设。水准标志埋设在平面标基础上。

2.2.5 平面网观测技术要求

三等边、角网观测采用2″级以上精度的全站仪进行观测。边角观测按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173—2003中有关三等精度规定要求进行。测边先验中误差± (2+1×10-6D mm;方向观测按三等边角网测量要求进行, 方向观测先验中误差±1.27″。

边角观测按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173—2003和《国家三角测量规范》GB/T17942-2000中有关规定进行。

3 结语

我们在外业观测中, 采用先进的测量仪器Leica 2003自动观测记录, 数据后处理及平差均采用专业的软件进行内业处理, 减轻内外业的劳动强度, 提高测绘成果的质量和工作效率。通过这种分层加密布网的方法, 使高差大、图形条件差的难题得以解决, 用Leica 2003自动观测记录, 减少人为观测误差, 提高了观测精度, 使测量成果更好满足规范要求。上述方法在峡谷地带进行施工控制网加密非常实用, 值得推广。

参考文献

[1]DL/T5173-2003, 水电水利工程施工测量规范[S].北京:中国电力出版社, 2003.

锦屏水电站论文 篇4

游锦屏山谒少陵祠堂

作者：陆游  朝代：南宋 城中飞阁连危亭，处处轩窗临锦屏。

涉江亲到锦屏上，却望城郭如丹青。

虚堂奉祠子杜子，眉宇高寒照江水。

古来磨灭知几人，此老至今元不死。

山川寂寞客子迷，草木摇落壮士悲。

文章垂世自一事，忠义凛凛令人思。

夜归沙头雨如注，北风吹船横半渡。

锦屏水电站论文 篇5

21世纪是中国水利、水电、交通运输及地下工程蓬勃发展的时代，隧道作为以上几种工程的重要组成部分，得到了长足的发展，然而随着隧道的大力兴建，很多隧道都不同程度的出现了病害[1,2,3,4,5]，有些甚至影响到整个工程的安全运营。其中，衬砌裂缝即为隧道施工及运营中常见的隐患之一[6,7,8]。在建的锦屏一级水电站坝址位于雅砻江中游锦屏大河湾之西侧普斯罗沟与道班沟之间1.5km长的深切河段上。左岸抗力体边坡内断层较发育，除先期发现的f5、f8、f2以及f42-9等规模较大的断层外，五层基础处理洞室还揭示了106条规模较小的断层及多条裂隙密集带。基于上述地质缺陷，为使坝体的受力状况、拱座的抗滑稳定与变形稳定、及地下水防渗要求达到工程需要，在建基面一定深度及范围内采取混凝土垫座及固结灌浆处理、防渗帷幕及排水帷幕等措施，同时对坝基断层破碎带采用了混凝土置换网格、传力洞、对左岸坝基抗立体整体进行固结灌浆等工程措施，为此，在该部位布置了大量的洞室群，洞室群形成后还将利用洞室群对左岸山体进行固结灌浆，以提高岩体的完整性及综合变模。然而据项目组成员调查：各层洞室均出现不同程度的衬砌裂缝，共发现衬砌裂缝达1500余条。

1 洞室衬砌裂缝特征

项目组于2009年2月底～3月初，完成了各高程洞室衬砌的开裂现象较全面地调查，包括：裂纹编号、素描、开度测量（用金属塞尺测量，精度0.02mm）、描述记录。总共完成近2700m长的洞段的现场调查，包括1829m、1785m、1730m、1670m高程已完成衬砌的各种洞室（包括坝基帷幕洞、坝基排水洞、抗剪传力洞、固结灌浆洞、煌斑岩脉及f5断层置换平洞、施工次通道等）。

通过统计现场资料，可得出衬砌裂缝整体特征：(1)裂缝数量随高程降低而减少（见图1）。(2)总体来说，倾向槽坡的裂缝要多于其他规则性裂缝（其他裂缝一般指无确定性规则、发育短小、开度小于0.05mm的裂缝）（见图2）。(3)裂缝发育明显段一般在煌斑岩脉以外洞段。调查表明，裂缝发育明显段各高层水平深度为：1829m高程：16～21m;1785m高程：8～15m;1730m高程，从抗剪传力洞来看，水平深度更小。(4)软岩带（煌斑岩脉和断层f5）附近的洞段，裂缝较发育，在这两者的置换洞洞顶，都发育有与洞轴向小角度相交的穿透性裂隙。(5)洞室相交部位、置换斜井附近以及断层破碎带及其影响带内，衬砌裂缝相对集中发育。(6)近直立裂缝一般都沿分仓缝或注浆孔发育，而沿分仓缝发育的裂缝一般延伸较长（甚至三贯），最大开度一般在1～2mm以内，少部分见钙华析出；而后者一般延伸较小且开度也小，一般无钙华析出。(7)靠近拱肩槽的洞段，不仅普遍有开裂现象，而且多处可见渗水迹象。(8)裂缝较少发育的洞段洞室轴向大体垂直于坡体。

2 洞室衬砌裂缝成因分析

2.1 衬砌砼（自身）产生的各种物理化学作用

包括失水干裂、热胀冷缩、温度应力。根据调查，衬砌砼失水干裂非常少见；由于衬砌厚度不大，温度应力致裂可以忽略。沿分仓缝、注浆孔发育的近直立裂缝就是砼收缩作用所致。而衬砌砼的收缩裂纹，对洞室围岩变形没有指示意义。

2.2 围岩-衬砌的相互作用

根据现场调查，这种作用所产生的裂纹，总体较少，而且分布较局限。顶拱的纵向裂纹，直墙顶部或拱脚的近水平裂纹，是这种致裂作用的典型表现。

2.3 煌斑岩脉置换平洞及斜井开挖所产生的卸荷作用

从以下几个方面看，煌斑岩脉置换斜井开挖卸荷作用的影响是存在：(1)煌斑岩脉置换斜井开挖时间一般晚于与其交叉的各种洞室的衬砌时间；(2)根据有关技术人员介绍，1829m高程煌斑岩脉置换洞与帷幕洞交叉处的斜井开挖时，帷幕洞靠近X的洞段曾出现衬砌开裂现象；(3)煌斑岩脉置换平洞的收敛监测显示，斜井衬砌后，变形即趋于稳定或停止。

2.4 注浆压力作用

1785-1#固灌洞（横河段）0+20m处（0+0从1#固灌洞转角处起算）可见贯穿注浆孔的直立裂纹。前者，远离斜井，后者远离拱肩槽开挖面。初步判断应是注浆所致。

2.5 衬砌施工因素作用

这种作用是普遍存在的，在其他这一裂缝类型里体现的最为明显。

2.6 左岸拱肩槽开挖卸荷作用

根据调查，这种作用主要存在于，洞轴线与左岸拱肩槽开挖坡垂直或大角度相交的各洞室靠近开挖面附近的洞段（主要是煌斑岩脉置换平洞以外洞段）；主要特点如下：(1)衬砌裂纹多为倾向开挖坡面的斜裂纹（陡倾或缓倾），并表现出一定的方向性，显示出岩体结构控制作用的存在；(2)沿分仓缝处的直立裂纹以及沿注浆孔发育的裂纹，则表现开度明显增大、贯通性增强。(3)部分洞室表现出：由坡面向山里，裂纹发育密度、裂纹的开度均有减小的趋势。(4)随高层降低，裂缝发育明显段呈减小趋势，且明显段部位与围岩岩体卸荷松弛深度基本一致。

2.7 左岸拱肩槽开挖爆破作用、洞口处应力集中作用

通常在坡面以里2～3m的范围内，产生较密集的、通常与开挖面平行或近于平行的斜裂纹。严重者，砼剥落掉块、钢筋裸露。左岸拱肩槽开挖卸荷作用是主要致裂因素，且对围岩的变形、边坡的整体稳定有一定的指导意义。

3 洞室监测结果分析

3.1 1829m高程

沿煌斑岩脉与各洞室相交处，共设置了4个监测断面，完成了5个多点位移计，监测成果表明：(1)抗剪传力洞与煌斑岩脉交汇处洞顶，孔口测点相对内部测点，位移量明显较大，且位移仍然在持续增加，表明洞顶围岩变形得不连续。但近期显示减速增加。(2)M411孔口累计位移相对稍大，累计量为8.77mm，从整个变化趋势看，位移持续缓慢增加，目前未见收敛。(3)其余位移比较协调且位移量较小。

3.2 1785m高程

监测数据表明，外侧拱脚部位，2#测点以外向临空方向发生了较为明显的变化，岩体有所松弛。但在洞顶和内侧拱脚处的多点位移计，各测点之间位移无明显突变，且位总移量很小，这表明，自监测以来，这些部位的岩体松弛状况无明显改变。煌斑岩脉与2#固结灌浆洞交汇处洞顶的多点位移监测数据也显示，监测以来，洞顶松弛状况也没有明显变化。如图5所示。

3.3 1730m高程

从监测数据看，自监测以来，监测部位的围岩松弛状况没有明显改变，但拱顶部位的变形仍在小幅度的增加，这可能是该部位附近衬砌裂缝较为明显的主要原因。如图6所示。

3.4 1670m高程

1670m高程监测断面设置在断层与洞室交汇处。从监测成果看，自监测以来，监测部位的围岩变形很小，表明围岩松弛状况没有进一步发展。从监测位移可看出，随着高程的降低，各高层洞室围岩变形位移也降低，这与裂缝数随高层降低而减少的现象吻合。

4 结论与建议

4.1 左岸基础处理洞室群衬砌开裂具有复杂的成因。其主要致裂作用有：衬砌砼（自身）产生的各种物理化学作用、衬砌-围岩相互作用、煌斑岩脉置换斜井的开挖卸荷作用、注浆压力作用、衬砌施工因素作用、左岸拱肩槽开挖卸荷作用、左岸拱肩槽开挖爆破作用、洞口处应力集中作用，其中最主要的作用为左岸拱肩槽开挖卸荷作用。

4.2 从左岸基础处理洞室衬砌开裂，目前还看不出对左岸边坡整体稳定性有明显不利的影响。从洞室变形监测看：(1)1829高程：煌斑岩脉处于进一步变形过程中，需要进一步加强监测。(2)1785高程：岩体卸荷松弛状况无明显改变，需进一步加强监测。(3)1730高程：总体来看监测部位围岩状态基本稳定。(4)1670高程：总体来看监测部位围岩状态基本稳定。

摘要：针对锦屏一级水电站左岸各高层洞室均出现衬砌裂缝现象,首先调查统计裂缝信息(裂纹编号、素描、开度测量(用金属塞尺测量,精度0.02mm)、描述记录),结合隧洞部位地质条件、边坡和隧洞监测成果、施工因素、现场调查情况,系统分析裂缝成因。研究认为:左岸拱肩槽开挖卸荷作用是衬砌致裂的主要因素,而施工因素、衬砌砼(自身)产生的各种物理作用等因素也会有一定致裂作用。而洞室监测资料说明大部分围岩变形趋向于收敛且对左岸边坡整体稳定性无不利影响。

关键词：裂缝,成因,分析

参考文献

[1]吴梦军,张永兴,刘新荣.公路隧道病害处治技术研究[J].地下空间与工程学报,2007,3(5):967-971.

[2]苗晓岐.九燕山隧道病害原因分析及整治措施建议[J].铁道工程学报,2003,78(2):70-72.

[3]丁锐.大垭口隧道病害整治施工技术[J].现代隧道技术,2001,38(5):53-57.

[4]代高飞,朱合华,夏才初.某公路隧道病害成因分析与治理研究[J].中国安全科学学报,2005,15(12):89-92.

[5]刘庭金,朱合华,丁文其.某高速公路隧道二次衬砌安全性分析[J].岩石力学与工程学报,2004,23(1):75-78.

[6]王建秀,朱合华,唐益群,等.连拱隧道裂缝运动的监测与分析[J].土木工程学报,2007,40(5):69-73.

[7]叶飞,何川,夏永旭.公路隧道衬砌裂缝的跟踪监测与分析研究[J].土木工程学报,2010,43(7):97-99.

锦屏水电站论文 篇6

1.1 基本概况

锦屏一级水电站左岸边坡断层、X岩脉、深部变形拉裂缝、层间挤压错动带、节理裂隙等构造结构面发育, 岩体较为破碎, 边坡稳定条件差。为确保边坡稳定, 设计除采取边坡预应力锚索、边坡截排水系统、浅层支护等加固处理措施外, 针对左岸边坡f42-9断层、X岩脉和SL44-1拉裂缝组成的左坝肩大块体滑移不稳定体, 在EL1883 m、EL1860 m、EL1834 m设置三层混凝土置换抗剪洞, 并利用抗剪洞进行洞周固结灌浆。其中, 为有利于现场施工组织和管理, 有利于工程施工进展, 业主将EL1834抗剪洞调整为CV标合同项目施工。抗剪洞追踪f42-9断层开挖, 开挖断面9 m×10m (宽×高) , 城门洞形。按设计施工程序要求, 低高程抗剪洞开挖必须在高程抗剪洞开挖支护、混凝土衬砌、固结灌浆和回填混凝土完成后进行, 且左岸边坡开挖至1 885 m高程前, 三层抗剪洞必须施工完成。后由于抗剪洞施工进展滞后, 设计经过复核, 放宽对边坡下挖的制约, 调整为左岸边坡开挖至1 885 m高程前, 上两层抗剪洞必须施工完成。

1.2 地质条件

抗剪洞追踪f42-9断层开挖, 发育深部拉裂缝、层间挤压带, 开挖揭示煌斑岩脉, 围岩地质条件较差, 岩体破碎, 以Ⅳ类为主, 部分为Ⅲ2、Ⅴ类。其中f42-9断层带宽约1.5~2.0 m。

1.3 主要设计指标

经过洞周固结灌浆后, 抗剪洞围岩岩体物理力学要求达到表1灌后指标:

说明:声波速度测点以每个检查孔为单位进行统计, 单位透水率和岩体完整系数作为参考数据。

2 施工过程质量控制

2.1 施工过程质量控制方法

根据抗剪洞施工工期紧、质量要求严格、制约左岸边坡下挖等特点, 监理机构采用“主动控制为主、被动控制为辅, 两种手段相结合”的动态控制方法, 重视事前控制、预先防范、过程跟踪、强化检查、及时反馈、不断完善。

2.2 施工准备阶段质量控制

1) 严格按照合同技术条款要求对抗剪洞灌浆施工措施计划进行审批。包括:《对<抗剪洞灌浆施工技术措施>的批复》 (长锦监CII左[2007]005号) 《对〈EL1860 m抗剪洞灌浆施工技术措施〉的批复》 (长锦监CII左[2007]122号) 及《对〈1834m抗剪洞灌浆施工技术措施的报告〉的批复》 (长锦监CV[2007]152号) 。督促承建单位严格按合同技术条款、设计技术要求及报经批准的灌浆施工技术措施要求, 按章作业、文明施工。

2) 用于固结灌浆的各种灌浆设备、仪器仪表、计量装置、观测装置和其他辅助设备, 均经过检查、率定、安装调试并经监理机构认证合格后方能投入使用。水泥灌浆全过程使用经业主及监理人批准的、经国家有关主管部门鉴定的、可测记灌浆压力、注入率和水灰比 (或密度) 的两参数或三参数大循环灌浆自动记录仪 (1 883 m、1 860 m抗剪洞按CⅡ标合同技术条款要求, 使用两参数自动记录仪;1 834 m抗剪洞按CV标技术条款要求使用三参数自动记录仪) , 均满足合同技术条款和合同文件的要求。

3) 灌浆施工开始前, 对灌浆设备、人员配置及其他施工准备工作进行了检查, 确保了施工设备和人员配置满足灌浆连续施工的要求。

2.3 灌浆过程质量控制

1) 加强原材料进场质量检验, 避免和防止不合格材料进入施工现场。灌浆期间, 做好灌浆用水泥进场和耗用记录, 避免事后引发支付计量纠纷。

2) 加强钻孔孔位、孔斜质量控制, 确保孔位、孔斜满足合同技术条款要求。

3) 严格钻孔 (灌浆) 作业开工许可申报制度。承建单位在开始钻孔 (灌浆) 作业前24 h向监理机构申报钻孔 (灌浆) 作业许可签证, 经监理机构检查合格后签发钻孔或灌浆作业许可证才能开钻 (灌) , 在24 h内因故未开钻 (灌) 的, 重新要求承建单位申报并重新取得钻孔 (灌浆) 作业许可签证才能进行钻孔 (灌浆) 作业。

4) 灌浆过程中, 若因故中断, 现场监理督促承建单位按规定进行处理, 并如实记录中断灌浆的时间、原因、处理措施、处理效果以及对灌浆质量的影响程度等情况。

5) 灌浆过程中, 监理工程师进行旁站监理, 重点对浆液比重、灌浆压力、浆液变换标准、灌浆结束标准及特殊情况的处理进行监督和检查。每班均对浆液比重进行抽样检查, 确保浆液比重均满足设计要求;督促承建单位按规定对记录灌浆压力、灌浆注入率、比重的自动记录仪、压力表、流量计进行校验, 保证记录的真实、准确;加强对浆液变换标准和灌浆结束封孔的质量控制, 确保灌浆质量满足合同技术条款和设计技术要求。

2.4 固结灌浆施工过程中有关施工问题的处理情况

2.4.1 EL1883抗剪洞

1) 2007年4月11日, KJG16-5号孔第一段因灌浆中断24 min, 再灌时孔段不吸浆, 承建单位没有及时采取相应的处理措施, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

2) 2007年4月1日, KJG8-7号孔第三段灌浆时, 承建单位未按规定采取孔口卡塞阻塞器, 而是采用孔口循环阻塞器, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

3) 2007年4月6日, KJG31-6号孔第三段承建单位开灌水灰比选用0.5:1浓浆, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

4) 2007年3月13日、3月21日、4月1日、4月3日、4月17日, KJG10-3号孔第二段、KJG24-5号孔第一段、KJG27-2号孔第三段、KJG17-6号孔第三段灌浆过程中, 现场监理检查发现浆液比重不满足设计要求, 立即督促承建单位进行浆液调整, 已执行。

2.4.2 EL1860抗剪洞

1) 2007年8月22日、9月10日、9月11日, KJB26-3号孔第二段、KJB18-10号孔第一段、KJB21-5号孔第三段灌浆时, 现场监理检查发现承建单位违规采用纯压式灌浆, 立即要求承建单位进行整改, 已执行。

2) 2007年9月14日, KJB20-5第三段灌注过程中, 承建单位施工人员将进浆管路上闭浆阀门关闭, 人为导致记录仪反映孔段不吸浆, 现场监理立即督促承建单位整改, 已执行。

2.4.3 EL1834抗剪洞

1) 2007年10月12日, 检查发现KJCH2-10第一段记录仪输出灌浆报表终止时间比记录仪时钟超前7 min。

2) 2007年10月24日, KJC3-3第一段灌浆时, 现场监理发现密度计内浆液呈不流动状态, 导致不能动态反映浆液密度, 立即要求承建单位进行处理。

3) 2007年10月25日, KJC1-5第二段灌浆因故中断43min, 恢复灌浆时孔段迅速不吸浆, 现场监理及时要求扫孔复灌。

4) 2007年11月5日, KJC1-2第二段灌浆时, 射浆管距孔底距离>50 cm, 现场监理要求重新安装阻塞器后再灌。

5) 2007年12月5日, KJC26-15第三段灌浆过程中, 记录仪显示流量与实际注浆量不符, 现场监理要求对记录仪进行校验, 并扣除灌浆量。

3 固结灌浆成果

3.1 EL1883抗剪洞

EL1883抗剪洞固结灌浆从2007年1月17日开始, 2007年6月8日结束, 历时143 d, 完成水泥灌浆孔钻孔6 032.1 m, 灌浆5 322.5 m。其中Ⅰ序孔钻孔3 044.5 m, 灌浆2 690.8 m;Ⅱ序孔钻孔2 987.6 m, 灌浆2 631.7 m。

3.1.1 灌浆注入情况统计

累计灌注水泥1 671.772 t, 总平均注灰量为314.1 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量1 090.48 t, 单位注入率为405.3 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量591.3 t, 单位注入率为220.9 kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减45.5%。

3.1.2 透水率变化

灌前测试孔与水泥灌浆检查孔透水率对比情况见表2。

各次序孔段的灌浆注入量递减明显, 围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明 (见表3) :EL1883抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3 200 m/s波速基本消失。

水泥灌浆灌前和灌后的声波、钻孔弹模测试对比、孔内电视成果见成都院物探检测项目部提交的灌浆试验物探检测报告。

3.2 EL1860抗剪洞

EL1860抗剪洞固结灌浆从2007年7月8日开始, 2007年9月21日结束, 历时76 d, 完成水泥灌浆孔钻孔5 065.4 m, 灌浆4 833.48 m。其中Ⅰ序孔钻孔2 581.1 m, 灌浆2 458.58 m;Ⅱ序孔钻孔2 484.3 m, 灌浆2 397.5 m。

3.2.1 灌浆注入量统计

总注入量1 452.99 t, 总平均注入量为300.6 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量835.38 t, 单位注入率为339.8 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量617.6 t, 单位注入率为257.6 kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减24.2%。

3.2.2 灌前测试孔与水泥灌浆检查孔的透水率对比统计

从灌浆注入情况统计及透水率对比统计可知:围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律 (见表4) 。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明 (见表5) :EL1860抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3200 m/s波速基本消失。

水泥灌浆灌前和灌后的声波、钻孔弹模测试对比、孔内电视成果详见成都院物探检测项目部提交的灌浆试验物探检测报告。

4 EL1834抗剪洞

EL1834抗剪洞固结灌浆从2007年10月18日开始, 2008年2月29日结束, 历时135 d, 完成水泥灌浆孔钻孔5 789 m, 灌浆5 021.8 m。其中Ⅰ序孔钻孔2 899.3 m, 灌浆2 518 m;Ⅱ序孔钻孔2 889.7 m, 灌浆2 503.8 m。

4.1 灌浆注入量统计

总注入量1 402.1 t, 总平均注入量为279.2 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量882.95 t, 单位注入率为350.7 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量529.12 t, 单位注入率为211.3kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减39.7%.

4.2 灌前测试孔与水泥灌浆检查孔的透水率对比统计

从灌浆注入情况统计及透水率对比统计可知:围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律 (见表6) 。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明:EL1834抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3 200 m/s波速基本消失 (见表7) 。

5 存在的问题及建议

1) 承建单位施工管理力量弱, 未按合同要求配置满足施工要求的施工员、质检员, 钻灌施工作业人员技术素质及责任心较低, 现场施工质量控制全依赖监理。

2) 施工现场安全与文明施工管理较差, 施工现场噪音、粉尘大, 施工废水无序排放, 导致施工工效低, 作业人员积极性不高。

3) 部分孔段灌后压水透水率、声波测速与设计指标仍有较大差距, 针对该情况设计院在《关于CⅡ (左岸) 近期协调问题答复的函》 (锦设函 (坝) 字 (2006) 012号 (总265号) ) 中明确抗剪洞固结灌浆效果检查以声波测试为主, 压水试验检测为辅, 对灌浆孔段中的断层破碎带可按Ⅴ类围岩处理, 即灌后声波波速不作具体要求。同时在EL1860抗剪洞及EL1834抗剪洞固结灌浆施工中采取提高灌浆压力、调整孔环间距的措施, 取得了较EL1883抗剪洞固结灌浆更佳的效果, 但仍未达到最理想灌浆效果。

锦屏水电站论文 篇7

1 岩爆的特征

岩爆,又称矿山冲击,是在深埋洞室的施工掘进中洞室临空面边缘突然发生类似爆炸的巨响,并有岩石开裂、岩块弹射或崩塌掉块的现象。它是深埋洞室或隧道特有的一种不良地质现象。

岩爆是极为复杂的动力现象。各国对此现象进行了大量的研究,目前多数停留在假说和试验阶段。我国对岩爆的研究,近年来有所突破。通过对岩爆一般力学特性和破坏断口的电微扫描分析确定,岩爆是具有大量弹性应变能储备的硬质脆性岩体,由于开挖洞石和坑道,使地应力分异、围岩应力跃升及能量进一步集中,在围岩应力作用下产生张—剪脆性破坏,并伴随声响和震动,而消耗部分弹性应变能的同时,剩余能量转化为动能,使围岩由静态平衡向动态平衡失稳发展,造成岩片(块)脱离母体,获得有效弹射能量,以猛烈向临空方向抛(弹、散)射为特征,是经历“劈裂成板—剪断成块—块片弹射”渐进过程的动力破坏现象。

从工程实用现点来看,常把有爆裂声、有弹射的围岩突然破坏的现象称为岩爆。可以看出岩爆所具有的特征是:从释放的现象看,破坏具有突发性;从围岩应力角度看,包括集中—超限—破坏—转移过程;从能量变化角度看,包括聚集—消散过程。

2 岩爆的分类

应用岩体力学知识,提出了应力释放的岩爆变量系数,从而评价围岩的稳定性。岩爆变量系数表达式如下:

式中:KW——岩爆变量系数(MPa);σmax——应力场最大主应力(MPa);P——侧应力系数(水平应力/垂直应力);E——弹性模量(MPa);α——主应力水平夹角。

按变量系数KW进行分类:a.当KW<0.1:为围岩稳定,预测无岩爆发生;b.当0.1≤KW≤0.3:为围岩基本稳定,预测可能发生弱岩爆,有使岩石松弛与开裂的趋势;c.当0.3≤KW≤0.6:为围岩稳定性差,预测可能发生中等岩爆,岩石大量成片或松弛,有随时间发生周界变形的趋势;d.当KW>0.6:为围岩稳定性很差,预测可能发生强烈岩爆,开挖后边顶拱上即有严重掉块,底拱上成片状破裂或拱起,洞壁有严重的破碎和变形。

3 岩爆的断裂破坏机制

岩爆的原因是具高蓄能特性的硬脆性岩体中,积蓄的应变能突然释放,发生的过程却是岩体的断裂破坏。

从宏观现象上来看岩爆的本质是弹性应变能的大量突然释放,但其发生机制是岩体的断裂破坏。岩体中存在数目众多的呈随机分布的微裂隙,为岩体的断裂破坏提供了必要的裂纹条件,这里裂纹受到复杂应力状态的作用及应力腐蚀,从而使岩爆具延时及延续发生的特点。

发生岩爆的岩体虽然在宏观上是完整的,但在微观上其内部存在着许多随机分布的微裂隙,或用常规手段无法发现的非常小的不均匀粒子,当围岩受力后其中处于最不利方向的裂隙端部,将会产生极高的集中拉应力,这个应力足以克服分子引力造成的内聚力,使裂隙端部产生新的拉伸破裂。

一般情况下,岩体的宏观破裂并非是单个裂纹扩展形成的,而且单个裂纹的扩展方向与宏观方向也不一致。只有当微裂隙破裂和相邻裂隙相互连通起来,逐步形成裂隙带后,才有可能从微观破裂发展成为宏观破坏。而宏观破坏的形态,可能是剪切或张性破裂,这取决于岩石的结构和裂隙开展的方向等多种因素。由此可以得出,岩爆破坏的进程可以分为三个阶段:低应力状态下的微裂纹扩展→微裂隙相互贯通,形成宏观破坏→岩体中贮存的弹性应变能转化为动能,使破裂的岩块以不同的速度弹射出去,即为岩爆:

4 岩爆判别准则

根据内外大量的实测成果及统计分析,采用下列判别式预测岩爆:

式中系数根据围岩切向应力和洞轴线方向应力之比而定。得出岩爆的主要判别准则如下:a.岩爆是岩体具有高地应力的一种表现形式。但高地应力不是岩爆发生的唯一条件,尚与围岩储存弹性应变能力等因素有关。b.水工地下洞室发生岩爆时,围岩应力与单轴抗压强度之比约为1/3。这是岩体在低应力状态下的脆性断裂。c.岩爆多发生在新鲜、完整及坚硬的岩石中,这是岩性条件。但如果围岩裂隙发育,强度较低,则其破坏机制有所改变,一般是坍方和内鼓,无岩爆发生。d.在综合考虑岩石应力、应变状态的基础上提出的岩爆判据,较单一的应力判据更为完善。据此可以预测洞室是否会发生岩爆,以便使我们能够采取相应对策,防止或减缓岩爆对人身和机械设备所造成的危害。

5 岩爆的防治处理措施

世界各国在与岩爆作斗争中,总结了许多防治方法,归纳起来有:改善围岩应力、改变围岩性质、加固围岩、防护、躲避及加强监测等几种方法措施。根据国内外的岩爆处理工程经验,结合本工程辅助洞的实际经验,在锦屏水电站引水隧洞中采用以下的岩爆防治处理方案:

5.1 改善围岩受力状态方案

岩爆地段采用钻爆法施工时,采用短进尺掘进;减少药量和减少爆破频率,控制光爆效果,以减少围岩表面层应力集中现象。轻微岩爆、中等岩爆区:一般进尺控制在2~2.5m,尽量全断面开挖,一次成形,以减少围岩应力平衡状态破坏。

5.2 改变围岩性质的方案

施工后,主要措施是立即向掌子面及附近洞壁喷洒高压水或利用炮眼及锚杆孔向岩体深部注水,降低岩爆的剧烈程度。

5.3 应力解除方案

应力解除法就是在施工中,一边释放应力,一边掘进,使岩体原始应力提前释放。使之不发生岩爆或削弱岩爆强度,主要采用超孔解除法和对已开挖围岩的纵向切槽法。

5.4 调整施工作业方案

对于岩爆烈度大,危险程度高的中等以上岩爆地段,可以适当的调整作业甚至停工,退后一定距离待避。待岩爆自然缓解后,橇除松裂岩石,及时喷钢混凝土。在边拱及顶拱成放射状倾斜向岩体内部钻孔,并向孔内灌高压水,使岩体有一定程度软化,加快围岩内部的应力释放后再施工。

5.5 加固围岩方案

对不同烈度的岩爆一般采用不同的加固处理措施。加固围岩法在施工实践中取得了良好的效果,尤其是锚杆,喷砼挂网等。准备通过设预应力锚杆、加长锚杆、挂钢筋网喷混凝土、喷钢纤维混凝土、加设钢拱架等措施来加固围岩。

5.6 改变爆破方式方案

采用“短进尺、弱爆破”的爆破施工方式,控制诱发岩爆发生的条件。

5.7 采取防护措施

增设临时防护设施,给主要的施工设备安装防护网和防护棚架,给施工人员配发钢盔、防弹背心等,掌子面可加挂钢丝网。利用钢丝网、尼龙网等防护物拦挡岩爆飞石。

5.8 主动躲避及清除浮石

岩爆非常剧烈时,为了安全,应在危险距离范围以外躲避一段时间,直至岩爆平静为止。之后加强巡回撬顶,及时清除爆裂的危石,确保施工人员的安全。

5.9 加强施工期监测

值得指出的是,在施工期进行必要的围岩监测,如声发射、变形监测和应力监测等,预测临爆前的信息,从而采取有效的防范措施。这种方法是行之有效的手段,是有一定实用价值的。

6 结论

锦屏电站引水隧洞工程现在开挖进尺已经达到300m左右,开挖过程中局部地段已经发生轻微岩爆,经上述方法处理后,效果较好,未发生岩爆伤人及机械设备损毁事故。

摘要：对锦屏二级水电站引水隧洞岩爆进行了分析,并提出了相应的预防和处理措施,供广大工程技术人员参考。

锦屏水电站论文 篇8

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内, 是雅砻江干流下游河段 (卡拉至江口河段) 的控制性水库梯级电站, 下距河口约358公里。

锦屏一级水电站规模巨大, 主要任务是发电。电站总装机容量360万千瓦。水库正常蓄水位1880米, 死水位1800米, 总库容77.6亿立方米, 调节库容49.1亿立方米, 属年调节水库。枢纽建筑由挡水、泄水及消能、引水发电等永久建筑物组成, 混凝土双曲拱坝坝高305米。

电站某坝段仓位顺水流方向长44.59m, 垂直水流方向上游长24.44m, 仓位高3.15m, 单仓最大浇筑面积约为1259㎡。本仓位混凝土工程为大坝主体混凝土, 工程量约为3897m3, 冷却水管工程量约为3165m。本仓混凝土与上仓混凝土收仓面相接, 包括冷却水管敷设、模板工程及大坝混凝土浇筑等多道工序施工。

1 仓位设计及规划

仓面设计标准格式包括以下内容:

(1) 仓面情况, 包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求, 仓位施工特点等;

(2) 仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、人仓强度、供料拌和楼;

(3) 仓面资源配置, 包括机具、工具、材料、人员数量要求;

(4) 仓面设计图, 图上标明混凝土分区线, 混凝土种类标号, 浇筑顺序等;

(5) 混凝土来料流程;

(6) 对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作;

(7) 对特别重要部位, 必须编制专门的施工措施;

(8) 仓面“浇筑情况评述”, 收仓后, 由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述, 对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。

因泄洪深孔结构复杂, 为缩短坯层覆盖时间, 保证浇筑温度满足温控要求, 顺水流方向按平铺法进行浇筑, 待钢衬两侧浇筑一层三级富浆后、开始从上游往下游浇筑 (排出钢衬底板空气) 钢衬底部高流态混凝土。

本仓位分6个坯层浇筑, 分层厚度为40、55、55、55、55、55cm。钢衬底部分层为40、40、40、45、50cm。钢衬底板两侧与EL.1786.85m混凝土面结合处采用40cm三级富浆, 第2-6层分别采用55cm四级配混凝土, 钢衬底部第1-4层采用二级配高流态混凝土、钢衬底板下一层 (即第5层) 采用50cm同强度同等级自密实混凝土。

2 混凝土浇筑

2.1 混凝土入仓

混凝土入仓能用缆机下料的地方尽可能用缆机下料, 以加快入仓速度, 钢衬底部、钢衬底部外缘、下游牛腿及锚索区将采用辅助手段配合入仓。

钢衬底板外缘:受料斗布置在钢衬顶部外挑支架上, 从距钢衬上游端3m开始布置, 间距8m, 两侧各布置5个。受料斗下部接溜筒, 溜筒布置在钢筋网片以外, 底部采用彩钢瓦搭设溜槽, 受料斗在钢衬两侧错开布置。

下游牛腿及锚索区:牛腿中部采用缆机直接下料, 单罐混凝土量控制在6m3内, 下料点距离锚索管间距不小于2m, 锚索与钢衬重叠区域采用人工从坝面赶料及钢衬顶部最下游端的受料斗下料。

2.2 混凝土振捣

(1) 特殊部位 (钢衬底部中部、外缘、锚索、钢筋密集区)

钢衬底部人不能进入其下部振捣后, 底板振捣采用Φ70 (Φ50) 软管振捣器进行振捣, 当Φ100振荡器能满足振捣要求时、主要以Φ100进行振捣, Φ70 (Φ50) 软管振捣器辅助振捣。钢衬底板外缘与锚索重叠区域, 外侧主要以当Φ100进行振捣, 振捣器长度不能满足时采用Φ70 (Φ50) 软管振捣器辅助振捣, 确保振捣密实。振捣时间及评价振捣是否密实的标准同 (2) 仓面普通部位标准。

(2) 仓面普通部位

在浇筑过程中要严格控制振捣工艺, 砼入仓后要及时进行振捣, 振捣时振捣器应垂直插入, 垂直插入操作不便时可略带倾斜, 但与水平面倾角不小于45°且每次倾斜方向应一致。振捣时不依靠外力, 充分利用振捣棒自身重力进行振捣。振捣第一层砼时, 振捣器头部与旧混凝土面相距不应超过5cm。振捣上层砼时, 应插入下层砼5cm, 确保上下两层砼结合良好。振捣器在每一孔位振捣时间, 以砼不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准。振捣时间一般为20~30秒, 不得欠振或过振。对靠近模板边的砼要进行二次复振, 第一次振捣主要是让砼泌水, 将泌水用瓢舀入桶内提出仓外, 再进行第二次复振, 两次振捣时间间隔控制在20~30分钟内。手持振捣器和振捣机的插点间距在实际操作中按30~50cm控制, 并注意不能触及钢筋、模板、拉条。振捣器插入点应成梅花形分布。出现砂浆窝和石子窝时, 应将砂浆和石子铲出, 用振捣器将旁侧砼压送到该处添补。

2.3 混凝土温度控制和养护

高温时段边浇筑边覆盖隔热被, 收仓后要及时覆盖保温隔热材料, 混凝土初凝或揭开保温被后立即进行流水养护。低温时段要派专人进行保温, 停止一切影响混凝土保温的工作。

3 安全管理

3.1 本仓值班钢筋模板工2人, 准备好必要的遇险加固材料, 并配合

质检员做好体型控制, 在靠近上下游面两侧横缝取两点拉线并选取控制点, 浇筑前及每坯层浇筑后均测出模板与控制点的垂直距离, 及时进行校核。值班钢筋模板工必须高度负责, 经常检查模板及拉条等的牢固程度及变形移位情况, 并及时处理, 杜绝跑模现象发生。同时对定位锥、蛇形筋进行检查。

3.2 砼浇筑人员和盯仓质检员也必须高度负责, 严格控制砼的来料

质量, 若发现级配或陷度达不到设计要求或者出现其它异常情况应及时向当班调度员和值班领导反映。

3.3 高温时段浇筑混凝土时, 要求喷雾机所喷水雾笼罩整个仓面, 形成凉爽湿润的环境, 降低仓面气温, 减少混凝土的温度回升。

3.4 在振捣难度比较大的部位, 要派有经验的浇筑人员振捣, 保证砼外观质量及钢衬周边质量。

3.5 收面后及时覆盖保温材料, 严禁行人进入浇筑面。

3.6 预埋值班人员加强对埋件的监控, 如出现问题应及时处理。金结值班人员在混凝土浇筑振捣完成后封堵振捣孔。

3.7 砼浇筑期间, 拌和楼与仓内必须经常保持联络, 了解情况, 以便做到对来料的控制。S

参考文献

锦屏水电站论文 篇9

锦屏二级水电站位于凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的锦屏大河弯上, 是雅砻江干流规划建设的21座梯级电站中装机规模最大的水电站。其上游紧接具有年调节水库的锦屏一级水电站, 下游依次为官地、二滩 (已建成) 和桐子林水电站。闸址控制流域面积10.27万km2, 约占雅砻江全流域面积的75.5%, 闸址处多年平均流量1220m3/s, 年径流量384.7亿m3。

对引水隧洞裂缝进行普查, 缝宽一般介于0.20mm-0.30mm之间, 且部分施工缝存在渗水现象, 按《锦屏二级水电站引水隧洞混凝土缺陷处理施工技术要求 (JPIIC-5D7-23) 》中关于裂缝的定义, 分别属于Ⅱ类裂缝和Ⅳ类裂缝。

对于Ⅳ类裂缝, 采用了化学灌浆修补方案。针对引水隧洞的混凝土裂缝的具体工况, 在施工工艺、施工组织及施工保障措施方面建立起一套完整的方法和规章制度, 为后续裂缝灌浆施工积累了宝贵的经验。

2 混凝土裂缝化学灌浆

2.1 裂缝的分类及检查

结合《锦屏二级水电站引水隧洞混凝土缺陷处理施工技术要求 (JPIIC-5D7-23) 》中关于裂缝的定义, 现场裂缝分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝。

1) 具体分类

a.Ⅰ类裂缝 (浅层裂缝) :表面缝宽δ≤0.20mm;

b.Ⅱ类裂缝:表面缝宽0.20mm<δ≤0.35mm, 且不渗水、不渗浆或潮湿;

c.Ⅲ类裂缝:表面缝宽δ>0.35mm, 且不渗水、不渗浆或潮湿;

d.Ⅳ类裂缝:表面有明显渗水、渗浆;

2) 裂缝检查内容包括:裂缝位置、形状、走向、缝长、缝宽以及缝面是否有渗水、溶出物等, 并绘制裂缝图。

a.裂缝位置:顺水流方向衬砌混凝土单仓边顶拱投影作图, 标注裂缝分布位置;

b.裂缝形状及走向:按照实际走向投影在图上进行描绘;

c.裂缝缝长:用细绳贴紧裂缝, 并做标注, 用卷尺测量标注长度;

d.裂缝宽度:采用读数显微镜观察裂缝的宽度;

e.裂缝修补前, 修补中, 修补后的结果均要拍照以留存电子档资料。

2.2 施工工艺流程

1) Ⅰ类裂缝:用电动钢丝刷对裂缝进行打磨, 打磨宽度15cm~20cm, 清洗并晾干后, 涂刷厚度为1mm的环氧涂料。

2) Ⅱ类裂缝:进行表面直接封闭处理

a.清理缝面:对裂缝表面进行清理, 去除表面的钙质析出物、水泥浮浆以及其它污物, 并冲洗干净;

b.封缝:先用低粘度环氧对裂缝表面进行封闭, 要求涂刷均匀;待环氧表干后再在缝面涂刷二道环氧涂料, 涂刷宽度为15cm~20cm, 涂刷厚度为1mm。

3) Ⅲ类裂缝:采用先封缝再钻孔化学灌浆处理

a.清洗缝面:对缝表面进行打磨, 打磨宽度15cm~20cm, 去除缝面的钙质、析出物及其他杂物, 并冲洗干净;

b.布设灌浆嘴:缝深小于30cm, 间距30cm~50cm, 采用磁力钻骑缝布设灌浆孔, 埋设灌浆嘴并再次冲洗干净;缝深大于30cm, 沿缝两侧5cm~10cm, 间距0cm~50cm间隔, 采用磁力钻在裂缝两侧斜向穿缝布设灌浆孔, 然后埋设灌浆嘴, 并再次冲洗干净;

c.封缝:表面涂刷环氧底胶, 再涂刷2道环氧涂料, 涂刷宽度为15cm~20cm, 厚度1mm;

d.灌浆:待封缝材料有一定强度后进行化学灌浆, 化灌材料采用环氧浆材, 且化学材料要满足与混凝土的粘结强度≥2.0MPa, 本身抗压强度要大于40MPa。灌浆压力为0.3MPa-0.5MPa, 从最低端向高端进行, 待邻孔出浆后, 关闭并结扎出浆管, 继续压浆;也可在邻孔出浆后, 关闭原灌浆管, 移至其他邻孔继续灌浆, 一直到整条裂缝都灌满浆液并稳压5min-10min为结束标准;

e.表面处理:待浆液固化后, 凿除灌浆管, 并用钢丝刷清理缝面两侧, 清理完后再在缝面涂刷2道环氧涂料, 涂刷宽度为15cm-20cm, 厚度1mm。

4) Ⅳ类裂缝:凿槽封缝然后化学灌浆处理

a.清洗缝面:待凝1d, 若裂缝不再渗水或渗浆则对缝表面进行打磨, 打磨宽度15cm-20cm, 去除缝面的钙质、析出物及其他杂物, 并冲洗干净;

b.凿槽:骑缝凿“V”型槽, 槽深3cm, 槽宽6cm;并将槽清洗干净;

c.埋管:每30cm-50cm埋设灌浆嘴, 采用电锤在裂缝两侧交叉布孔;

d.封缝:表面涂刷环氧底胶, 再涂刷2道环氧涂料, 涂刷宽度为15cm-20cm, 厚度1mm;

e.灌浆:待封缝材料有一定强度后进行化学灌浆, 化灌材料采用环氧浆材, 且化灌材料要满足与混凝土的粘结强度≥2.0MPa, 本身抗压强度要大于40MPa。灌浆压力为0.3MPa-0.5MPa, 从最低端向高端进行, 待邻孔出浆后, 关闭并结扎出浆管, 继续压浆;也可在邻孔出浆后, 关闭原灌浆管, 移至其他邻孔继续灌浆, 一直到整条裂缝都灌满浆液并稳压5min-10min为结束标准;

f.表面修复处理:待浆液固化后, 凿除灌浆管, 并用钢丝刷清理缝面两侧, 清理完后再在缝面涂刷2道环氧涂料, 涂刷宽度为15cm-20cm, 厚度1mm。

2.3 灌浆质量检查

2.3.1 质量检查标准

化学灌浆完成后28d进行钻芯取样, 芯样劈拉试验平均抗拉强度不小于1.5MPa。对每条混凝土贯穿性裂缝化学灌浆完成后进行压水试验检查, 压水试验压力在0.5MPa下平均透水率小于0.1Lu。

2.3.2 检查结果

1#~4#引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工总计完成23个单元, 在灌后28d取芯检测, 最大抗劈拉强度为3.4MPa, 最小抗劈拉强度为1.6MPa (大于设计指标1.5MPa) , 平均抗劈拉强度为1.91MPa。

在灌后14d对每条贯穿型裂缝进行了压水检查, 总计压水检查裂缝246条。试验压水压力为0.5MPa, 最大透水率为0.04Lu (小于设计指标0.1Lu) , 最小透水率为0.00Lu, 平均透水率为0.01Lu。

根据上述结果表明, 锦屏二级进水口引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工质量满足设计及规范要求, 并取得了良好修补的效果。

3 结语

锦屏二级进水口引水隧洞混凝土裂缝化学灌浆处理施工成果表明, 在混凝土裂缝中采用化学灌浆进行修补处理具有良好的效果。化学灌浆施工工艺用于混凝土裂缝修补较合理可靠, 在类似工程中有广泛的运用价值。

参考文献

[1]陈璐.水利水电工程施工组织设计手册[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.

[2]陈璐, 李风云.混凝土裂缝的预防和处理[J/OL].http://www.cnrmc.com/news/list.asp?id=2097&Page=1.

[3]中华园林网.花坝子二级电站隧洞衬砌混凝土裂缝成因及其对策[J/OL].2http://www.yuanlin365.com/construct/8245/.