溪洛渡水电站地下厂房进水口设计

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1、溪洛渡水电站地下厂房进水口设计溪洛渡水电站地下厂房进水口设计田华（国家电力公司成都勘测设计研究院，四川成都　610072）摘　要：从地质条件、进水口型式选择、水力设计、结构设计等方面，较为详细地介绍了溪洛渡水电站地下厂房进水口的设计。关键词：地下厂房；进水口；型式；水力设计；结构计算；边坡；溪洛渡水电站1　前言溪洛渡水电站采用首部开发的地下式厂房，厂房分左右两岸对称布置，各安装9台700MPa），基础承载力满足要求。塔基在各种工况下均无拉应力出现，塔背虽产生了一定量级的拉应力值，但与假定基础为刚体有关，拉应力值可能有一定的失真。通过在塔背部位设置锚筋，可以解决塔

2、背拉应力问题。4．3．2　进水塔结构静力、动力分析和模型试验研究针对溪洛渡水电站进水口规模大，结构复杂，工程区域为8度高地震区的特点，进行了结构静力、动力计算分析和模型试验研究。4．3．2．1　结构静力、动力分析计算采用ANSYS三维结构静力、动力非线性有限元分析程序，对进水塔进行三维有限元计算，着重分析拦污栅框架结构内力、闸室孔口各周边应力、塔基及塔背的应力分布。进水塔结构静力、动力计算在各工况下的最大应力计算结果见表2。应力计算分析表明，进水口结构在静力荷载作用下，主要薄弱环节在以下两个部位：底板上表面中部，下部纵撑与闸墩连接处；在动力荷载作用下，拦污栅中上

3、部纵撑与闸墩交接部位比较薄弱，由于应力集中的影响，拉、压应力较大，结构设计中应对这些部位引起重视。4．3．2．2　结构动力模型试验进水口结构为1∶100的正态有机玻璃模型，选取中间5孔进行模型模拟，将模型固定在MTS水下地震模拟台上，以输入正弦波按反应谱法计算地震响应和设计地震振动情况下的人工随机波进行试验。主要试验内容为：进水口结构的动力特性（频率、模态）；闸门关闭情况下的地震动水压力；设计地震下的地震响应。模型试验表明，山体与水体对闸墩模型的y向（顺水流方向）地震反应特性影响较大，而对x向（横水流方向）地震反应特性影响较小。结构的地震反应以拦污栅后纵撑的应力

4、反应最大，横撑和拦污栅胸墙次之，拦污栅墩所受动应力相对较小。对于塔体的动水压力，实测值与按《水工建筑物抗震设计规范》计算的动水压力分布的计算结果比较接近。4．4　进水口边坡支护设计左右岸进水塔的塔体前缘开挖高程516．00m，塔基开挖高程513．00m，塔基置于弱风化下段岩体上，开挖边坡左岸切割P2β8～P2β12岩流层、右岸切割P2β7～P2β11岩流层，边坡上无断层或弱面切割，开挖边坡不存在岩体整体稳定问题。塔体开挖边坡最大高度左岸约150m，右岸约160m。为了适应进水口的布置和压力管道进洞的要求，高程513．00～560．00m开挖边坡采用垂直开挖，高程

5、560．00m以上边坡，弱风化下段岩体开挖坡比1∶0．25，弱风化上段弱卸荷岩体开挖坡比1∶0．45。在613．00m高程设10m宽的马道，兼作交通公路。边坡上发育有层间、层内错动带，虽产状平缓，可能构成局部稳定较差的滑移块体。针对开挖边坡的特点，主要采取了以下工程处理措施：（1）喷混凝土。开挖边坡坡面上采用喷混凝土保护，喷混凝土标号C25，喷层厚度0．10m。（2）锚杆支护。进水口边坡613．00～513．00m高程布置28、L＝6m和32、L＝8m锚杆，间排距2．00m，两种锚杆交错布置；613．00m高程以上布置25、L＝4m锚杆和25、L＝6m锚

6、杆，间排距2．00m，两种锚杆交错布置。（3）预应力锚索加固处理。通过计算分析，对于513．00～613．00m高程进水口边坡采用预应力锚索加固，共设置5排锚索，其中20m长锚索2排，15m长锚索3排，锚索间距为4．00m。（4）排水措施。在喷混凝土边坡上设置排水孔，并作好坡面排水。水电站设计溪洛渡水电站地下厂房进水口设计: