英布鲁水电站土石坝选型与断面设计

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1、2011年第30卷第4期·DWRHE水利水电工程设计英布鲁水电站土石坝选型与断面设计时铁城席燕林吴桂兰张晓摘要英布鲁水电站拦河坝为土质防渗体分区坝，随着设计阶段的进展、对筑坝材料的试验研究不断深入及施工现场情况的变化，土石坝断面由二分区调整为三分区，由三分区优化为四分区，四分区土坝降低了工程造价和施工难度，减少了雨季对土料施工的影响，缩短了工期，实现坝体结构最优化的目标。关键词土质防渗体分区坝防渗土料开挖料渗透性碾压英布鲁水电站中图分类号TV641文献标识码B文章编号1007—698O(20l1)04—0027—05刚果共和国英布鲁水电

2、枢纽工程位于刚果河支2坝址地形、地质情况流莱菲尼河下游巴泰凯高原地区，坝址区为南纬2o，东经16o，距刚果河汇合口14km，距首都布拉柴维2．1坝址地形尔215km。坝址处年径流总量152．4×lO8m3，年平莱菲尼河在坝轴线上游800m处流向近南北，均流量484m3／s，工程总库容为5．84XlO8m3，电站而后急转弯呈近东西向流经坝址。坝址附近河床宽装机容量为120MW。枢纽主要建筑物由左岸土石约80m，河水位290m，最大水深8．5m。河床最坝，泄水闸，河床式电站厂房、右岸接头土坝、开低高程281．5m，最高287．4m，一般28

3、5m左右。关站和生活管理区建筑物组成。英布鲁水电站主要平均坡降约为1／700。河床左岸漫滩宽50m，右岸任务是发电，承担刚果电力系统调峰、调频和骨干漫滩宽约150m。漫滩高程290m左右，形成较平电站作用。工程等别为一等，大(I)型规模。坦的沼泽地。两岸均为平缓的斜坡，平均坡度小于英布鲁水电站是刚果共和国水利能源矿产部与10。。左岸山顶高程470m，右岸山顶高程570m，中国机械设备进出口总公司签定的综合交钥匙工左岸稍陡于右岸。程，按合同要求，根据2001年合同《技术报告》2。2坝址地质情况及当地筑坝材料的基本要求进行详细初步设计和施工

4、图设计。拦河坝址区分布的巨厚陆相沉积自下而上分别为白坝为土质防渗体分区坝，随着设计阶段的进展和对垩系(K)、第三系(E、N)和第四系(Q)地层。筑坝材料的试验研究不断深入，土石坝断面由二分2．2．1白垩系(K，)区调整为三分区，由三分区优化为四分区，最后按坝址区揭露厚度1001TI，尚未揭穿。根据岩体四分区断面进行施工。工程地质特征，将其自下而上分为3层：薄层软弱砂岩(K2’。)、中厚层软弱砂岩(K2卜)、薄层软1气象、水文弱砂岩(K2。。)。砂岩呈浅肉红色、棕黄色、黄白莱菲尼河流域属于苏丹一几内亚的赤道几内亚色，主要矿物成分为石英，含

5、有少量长石、玉髓气候，全年分旱、雨两季，5月中旬～9月底为旱等。岩层倾角接近水平，3层软弱砂岩物质组成、季，10月初一次年5月中旬为雨季。雨季受东部胶结形式等基本相同，岩体均较软弱，组成相对较印度洋的水汽影响，经常发生降雨，雨量充沛。距均匀，局部地段3层间的界线往往不明显，呈逐渐离坝址较近的姆布亚气象站实测气象要素：近期过渡状态。相对而言，中厚层软弱砂岩岩体较完1981—2002年的多年平均降雨量为1598mm；多年整、密实，而其上、下分布的薄层软弱砂岩尤其是平均水面蒸发量为769．6mm；多年平均最大相对下部薄层软弱砂岩明显较松软。从

6、压水试验成果湿度为97％；多年平均气温为26．3℃，极端最高看，岩体普遍为中等一强透水性，渗透系数1．3×气温为37．6oC(3月份)，极端最低气温为14．5℃l0～一2．55X10。ern／s，允许渗透比降0．3。(7月份)。坝址处年径流总量152．4×10m3，年平2．2．2第三系(E、N)均流量484m3／s，多年平均径流深为978mm。坝址两岸斜坡段及其以上，均主要分布为第三水利水电工程设计DWRHE·2011年第3O卷第4期系地层。坝基白垩系地层为巨厚的砂岩沉积，由薄层、老第三系(E)：地表没有出露，坝址钻孔揭中厚及厚层胶结不

7、良砂岩岩层组成。砂岩呈浅肉露最大厚度20m，最小仅3～5m。为黄白色中、红、黄白色，主要矿物成分为石英，含有少量高岭细砂。石、方解石等。石英颗粒有一定程度的磨圆度，呈新第三系(N)：根据颜色及颗粒组成分为2圆粒状；砂岩呈孔隙式点接触胶结，胶结差，普遍层，下部为棕红色砂壤土(N)，上部为棕黄色砂为弱胶结，开挖扰动后呈松散砂状，以中、细颗粒壤土(N2)。自上部棕黄色砂壤土至下部棕红色砂为主，砂粒偏细，粒度模数1．45左右，碾压后渗壤土，黏粒含量一般略有增加，结构渐变密实。棕透系数为1X10～crn／s，允许渗透比降0．3，可作黄色砂壤土表部

8、土壤层厚1～1．5m，呈灰黑色，为坝壳填筑用料和}昆凝土细骨料。结构疏松。2．2．4．3贡贝石料场2．2．3第四系(Q)贡贝石料场距工程区215km，位于首都布拉第四系松散堆积物仅在河床、漫滩及漫滩与斜柴维