坝体布置的应用

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1、90.5m坝高单曲拱坝埋石混凝土的设计优化张清树1工程概况：猴爬岩电站位于云南省文山州丘北县羊街乡境内的清水江干流下游河段上，是清水江流域干流下游河段梯级规划的第四个梯级电站；是已建电站的第二个。电站距文山州府所在地约200km，距丘北县县城85km。现已有四级乡村公路从电站厂区及坝址区附近通过，电站对外交通十分便利。电站以发电为单一开发目标，为引水式开发方式，由首部枢纽、引水隧洞、调压井及压力管道和地面发电厂房等部分组成。单曲拱埋石砼拱坝位于清水江猴爬岩石拱桥下游332m的清水江河床上，坝左岸为非溢流坝段（弧长70.

2、237m）、泄洪导流底孔坝段(弧长16m)、非溢流坝段(临时导流底孔:弧长33.447m)、表孔溢流坝段（弧长28m）、左岸非溢流坝段（弧长55.132m）厂区枢纽位于清水江猴爬岩坝轴线石拱桥下游2200m的清水江左岸，主要建筑物有主副厂房、尾水渠、升压站等建筑物组成。2工程设计必须考虑资源节约过去人们常说“水电虽然是一种再生的清洁能源，但一次性投资大工期长，难以满足经济发展对能源的需求”。因此，必须从水电站设计开始，努力降低成本，加快工期，以取得好的经济和社会效益，为实现这一目标，设计时就得求真物实，精心考虑，努力创

3、造一个节约型工程。所谓节约资源，是除了对人力资源、能源资源、材料资源、设备资源合理利用，初步设计方案坝址位于石拱桥上游200m处；坝的结构形式为埋石砼重力坝，设计埋石重力坝混凝土工程量为13.89万m3，最大坝高为68m，设计总库容为：111.0万m3；流域面积4461km2m3,电站多年平均发电量1.0881亿kW.h，保证出力5.95MW，年利用小时数为4534h。修改设计方案坝址位于石拱桥上游200m处；坝的结构形式为埋石混凝土单曲拱坝，设计埋石重力坝混凝土工程量为16万m3，最大坝高为90.5m，设计总库容为：

4、设计总库容为：2310.0万m3；设计水头为90.5m：该重力坝按功能需要，设计装机容量为2×20MW；年发电量为1.476亿度。经多方优化和发电的出率率的各种因素将原设计的重力坝修改为：单曲拱坝埋石混凝土，并将坝址由原石拱桥上游200m处，移为332m处，优化后的设计指标大大提高发电出力率率；优化后埋石拱坝混凝土工程量为16万m3，最大坝高为90.5m，设计总库容为：2310.0万m3；设计水头为90.58m：该埋石砼拱坝按功能需要，与坝轴线呈127°交角。左、右岸为非溢流坝段；经优化后的装机容量为2×20MW；年发

5、电量为2.46亿度；根据优化后的坝体方案比原设计方案增加发电效率66.66%；投资方面基本相同。二、单曲埋石混凝土拱坝地基确定：工程于2008年1月2日开挖至▽868.500高程时；用卡特挖掘机和6米钢管，压探粉沙深度，也无法探明深度，2008年1月2日组织设计单位及专家和现场建设、监理、施工单位进行现场鉴定，1、地理位置条件限制（下游距猴爬岩120米，坡度已达到极限），上游距围堰（80米，边坡坡度已经达到极限）。2、工期限制：2008年5月31日前必须浇筑至▽903高程才能满足汛期施工条件，混凝土浇筑工程量8.3万m

6、3。经多方慎重考虑决定基础置于沙层，揭露的地基沙层如下图：三、单曲埋石混凝土拱坝施工经过四天讨论后决定：单曲埋石混凝土拱坝基础置于沙层软基上，由设计单位作出对软基从结构、位移，变形做出对应措施。1、在基础重力墩▽868.500～▽875.00高程增设φ25钢筋双向@200形成拱上拱；并用φ25钢筋锚杆@400与左右坝肩石锚固成整体，坝后增设10长的混凝土止动墩其结构如下图：2、基础坝前三排、坝后三排作高压旋喷，在坝轴线用帷幕灌浆，将原设计的单排帷幕喷浆改为双排帷幕喷浆，间距由原设计的3米改为1.5米形成抗压桩和防渗墙。

7、帷幕喷浆工程于2008年4月3日～2008年11月16日完成下层灌浆廊道和中层灌浆廊道的的施工和验收工作；经压水试验和第三方钻孔压水试验基础防渗、坝体止水都满足设计。其坝体位移观测和帷幕、高压旋喷的技术参数如下：后经过99天的紧张施工达到业主要求的进度高程（868.500m～902.500m），本项目于2008年12月28日投产运行，经过大坝内应力和应变检测结果，基础的位移及变形都满足设计。