大岗山水电站拱坝建基面开挖与基础处理设计-王超

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1、第43卷第22期人民长江Vol．43，No．222012年11月YangtzeRiverNov．，2012文章编号:1001－4179(2012)22－0042－05大岗山水电站拱坝建基面开挖与基础处理设计王超，黎满林，刘翔(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都，610072)摘要:大岗山坝址区工程地质条件复杂，有多条断层及岩脉穿过，确定合理的坝基建基面尤为重要。在明确拱坝对坝基基本要求的前提下，阐述了确定大岗山水电站建基面的基本原则，对5处置换块及垫座给出了施工范围及处理方案。重点研究了拱坝基础固结灌浆的分区原则与施工参

2、数。分别采用拱梁分载法和有限元法对坝体静、动应力进行了计算，计算结果表明，应力满足规范要求，从而证实了建基面开挖和固结灌浆设计的合理性。关键词:建基面;岩脉;置换块;大岗山水电站中图法分类号:TV642．4文献标志码:A大岗山水电站位于大渡河中游上段，水库正常蓄拱坝设计的关键环节。拱坝对坝基的基本要求:水位1130．00m，死水位1120．00m，正常蓄水位以下(1)承载力要求。坝基岩体完整性好，具有足够33库容约7．42亿m，调节库容1．17亿m，总装机容量的强度和刚度，能承受拱坝传来的各种荷载。坝基岩2600MW。体应有足够的

3、变形稳定性及较好的变形协调性，不致坝址区河谷呈“V”形峡谷，两岸山体雄厚，谷坡陡因基础屈服或变形过大而导致拱圈失稳或坝体产生超峻，基岩裸露，自然坡度一般为40°～65°。坝区基岩出容许强度的应力。4－1以澄江期灰白色、微红色黑云二长花岗岩(γ2)为主，(2)稳定性要求。满足拱座抗滑稳定和拱坝整体中粒结构。此外，尚有辉绿岩脉(β)、花岗细晶岩脉稳定要求。(γl)、闪长岩脉(δ)等各类脉岩穿插发育于花岗岩中，(3)抗渗性要求。保证结构在各种工况下，基础尤以辉绿岩脉分布较多，其走向以近SN、NNE向、都具有足够的抗渗性能，并具有足够的耐

4、久性，以免在NNW向为主，大多数为陡倾角，且多数较为破碎。坝水的长期作用下恶化。址区断层主要有3组，即近SN向、NNW向和NNE向，(4)建基面形状要求。建基面应尽量规则、平顺，断层破碎带宽多在0．10～1．00m之间。坝址区节理避免拱坝周边突变，减少坝基局部应力集中。拱坝建裂隙主要发育有6组，4组陡倾、1组缓倾、1组中倾，基面形态应避免出现凹凸现象。对局部软弱岩体，通主要发育于右岸。大坝设计地震采用100a基准期超过混凝土置换等加固处理，形成规则的建基面形态。越概率2%，相应基岩地震动水平峰值加速度为1．2建基面确定原则0．55

5、75g。根据拱坝对建基面的基本要求，结合该工程实际1建基面开挖要求工程地质条件，在满足拱坝坝体应力控制条件和拱座稳定控制条件的前提下，合理确定拱坝建基面，其确定1．1拱坝对坝基的基本要求原则为:拱坝是一个高次超静定结构，坝面巨大的水荷载(1)两岸1040m高程以上拱坝建基岩体以微通过建基面传递至两岸抗力体，因此建基面的选择是新—弱风化下段Ⅱ～Ⅲ1类岩体为主，其中1080m高收稿日期:2012－09－10作者简介:王超，男，工程师，硕士，主要从事水利水电工程设计工作。E－mail:wchao_ln@163．com第22期王超，等:大

6、岗山水电站拱坝建基面开挖与基础处理设计43程以上可局部利用Ⅲ2类岩体;右岸对拱坝影响较大的地质缺陷主要有1090～1135(2)两岸940～1040m高程建基岩体以微新Ⅱm高程的Ⅳ类花岗岩及β4岩脉，945～980m高程的类为主，局部含弱风化下段Ⅲ1类岩体;岩脉β43、β8及β40;河床部位对拱坝影响较大的地质(3)河床925～940m高程坝段建基岩体应为微缺陷主要有β88、β73、β142等岩脉。根据地质缺陷的分新Ⅱ类。布位置，建基面置换开挖处理主要有以下5处。(1)左岸1015～1037m高程置换块。根据β21、2体形设计β2

7、8及坝趾下游Ⅲ2类花岗岩体的分布位置及规模，并根据拱坝建基面的确定原则，大岗山拱坝体形设尽量减少挖除可利用岩体，确定顶部开口位置在1037计思路如下:m高程，在1022m高程形成平台，1022m高程以上(1)建基面应尽量规则，避免周边突变，减少坝基沿岩脉β21、β28及坝趾下游Ⅲ2类花岗岩体一起挖除，局部应力集中。1022m高程以下沿岩脉β21、β28置换开挖至1015m(2)拱坝体形应尽量对称设计，在满足坝体强度高程，总体呈梯形槽状布置。水平向置换深度为5m，要求的前提下，力求坝体应力、位移、稳定条件良好。置换真深度约为3．2～

8、3．5m。置换开挖处理见图1～(3)控制上游倒悬，改善施工期应力条件，尽量使2。体形简单，方便施工，利于抗震。(4)大坝应具有较强的适应基础变形模量变化的能力;同时要求在各种工况下，大坝的应力、变形的变化幅度合理。(5)针对高地震动参数的现状，拱坝