解析巴基斯坦杜伯华水电站工程堰（坝）基础处理设计

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1、2010年第29卷第3期·DWRI-IE水利水电上程设计巴基斯坦杜伯华水电站工程堰(坝)基础处理设计陆宗磐马延臣摘要在强震区砂砾石地基上修建混凝土重力坝尚不多见，杜伯华大坝基础处理设计针对渗漏与渗透变形、地基承载力、不均匀沉降和砂层地震液化等问题，采取悬挂式灌浆、加大底宽、局部换置、调整坝体结构等工程措施，取得了良好的效果。关键词砂砾石地基基础处理灌浆杜伯华水电站中图分类号TU47文献标识码B文章编号1007—6980(2010)03—003903杜伯华水电站位于巴基斯坦西北边界省Indus物质为砂、砂砾石、砾石、卵石、漂石等，漂石最Kohistan区，是一座高水

2、头、长隧洞引水式水电站。大粒径超过5in，一般松散一中密。主要建筑物有：混凝土堰(坝)、地下沉沙室、引水据钻孔资料，河床砂卵石层中局部夹有砂层。隧洞、调压井、压力管道和电站厂房等。电站设计前期钻孔(35m深)未能揭穿河床覆盖层，与地震水头541m，引水隧洞长4867Ill，电站装机容量为折射法确定的基岩面部分段也有较大差别。因此，130MW，年发电量约595GW·h。工程开工后，又进行了补充勘察，补充钻探和物探大坝位于印度河右岸一级支流Duber河上，坝结果表明，河床覆盖层厚度超过60in，可以确定址区河谷呈u字形，河谷底宽70～901TI，两侧谷河谷存在深槽。坡

3、坡度40。～50。。河床冲积物主要为砾石、卵石、坡崩积物：分布河谷斜坡及坡脚地带，由棱漂石、砂等，厚度大于60m。根据泄水建筑物布角、次棱角状碎石、块石组成，成分为超铁镁质置，采用混凝土堰(坝)，最大堰高为41．50m，消岩，最大粒径大于2ITI，结构松散一中密。通常覆力池长73．5in。除右坝肩几个坝段可坐落在岩石盖于新老冲积物之上，所形成的边坡坡角为35o～基础上外，溢流坝段、左岸电站进水口坝段和消力4。池将坐落在砂砾石覆盖层上。根据8个孔的现场渗透试验成果分析，河流沉在砂砾石覆盖层上修建40余m高的堰(坝)，积物和坡积物属于强一中等透水性，渗透系数范围基础处

4、理设计需要妥善处理以下几方面技术问题：在1O～一10I3cm／s之间。(1)渗漏及渗透变形；坝址区的砂卵砾石层共进行了13组颗分试验(2)地基承载力；和1组原位密度试验，天然密度1．79g／cm3，平均(3)压缩及不均匀沉降；级配卵石14％～15％、砾石46％～54％、砂(4)砂层地震液化。29％～35％、粉粒3％4％。5组岩样的力学试验成果见表1，大多无侧限1坝址区地质条件抗压强度为6o～70MPa，一组为143MPa、另一组坝址区主要由侏罗系的Kohistan群的角闪岩类为47MPa，各对应于坚硬岩(R5)和中硬岩(R3)的和第四系的冲积物和坡崩积物组成。岩石

5、强度。角闪岩：多为大块状和块状中粒结构，坚硬一地震折射法探测划分了5个速度层，其纵波速很坚硬，岩体节理微一中等发育，表部微风化。岩度分别为625～808，1126～2000，2083～2721，体呈NW—SE向展布，除在右岸公路有一小片50～3006～4226，6301～8000m／s，其中625～272160nl露头外，其它露头均在较高处，一般比河床m／s为覆盖层速度，岩性为砂砾石漂石，相对应状高30m以上。态为干松散、干密实和饱和密实，3OO6～8000m／s冲积物：主要分布于河床漫滩及阶地上，组成为基岩速度，相对应状态为风化和新鲜。’4O‘水利水电上程设计D

6、WRHE·2010年第29卷第3期本工程卵石和碎石含量超过60％，且有大漂2基础处理设计石，天然密度1．8g／cm3，干密度1．64g／cm3，属中密。2．1坝基防渗措施我国铜街子、映秀湾等工程对坝基漂卵石夹砂层，进2．1．1允许坡降行了大量的室内和现场试验。图1为与杜伯华类似临界坡降一般应通过现场或室内试验确定。我工程的颗分曲线。通过工程类比，允许承载力取国部分工程试验结果表明，临界坡降与不均匀系数500～800kPa成反比，细颗粒含量愈少，临界坡降愈低；临界坡降与渗透系数成反比，当渗透系数为10～crn／s时，临界坡降约为0．32，当渗透系数为10cm／s时，

7、临界坡降约为0．14。～赣求陋_上÷本工程根据13组颗分试验，细颗粒含量平均值∞知鲫∞如∞∞∞mOO占35％左右，临界坡降0．23～0．41。安全系数K取2．0，设计允许坡降0．115～0．205。由于实际水力坡降大于允许坡降，故需防渗处理。0010010Il10l00l000粒径／mil2．1．2处理措施——奉r一渔子溪一珠窝2．1．2。1混凝土防渗墙方案———一映秀湾⋯⋯⋯⋯青龙场一一一一制街子标书文件推荐混凝土防渗墙方案，墙厚1．5in。图1与杜伯华类似工程的颗分曲线由于前期布置的钻孔最终未能揭穿河床覆盖层，并与2．2．2公式计算地基承载力地震折射法确定的基

8、岩面部分段