沐若水电站引水发电建筑物设计.pdf

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1、第44卷第8期人民长江Vo1．44．No．82013年4月YangtzeRiverApr．，2013文章编号：1001—4179(2013)08—0023—04沐若水电站引水发电建筑物设计张风，韩前龙，王津，王灏(长江勘测规划设计研究有限责任公司枢纽设计处，湖北武汉430010)摘要：马来西亚沐若水电站采用引水式地面厂房，总装机944MW。主要介绍了水电站厂房区域边坡的支护设计、调压井结构设计、深埋引水隧洞设计、衬砌排水设计、主厂房设计等关键引水发电建筑物的设计过程。主要设计亮点有：将调压井上部井筒与下部阻抗孔设计成非同心结构，以增大两个调压井间距；对调压井分段分高程配筋，并对

2、井筒围岩作灌浆处理以提高围岩承载力并减小渗透性；对引水隧洞的上平段及下平段分别采用了混凝土衬砌和钢衬钢筋混凝土衬砌；将隧洞衬砌外排水管网和钢衬外表面排水设计成盲沟，提高了钢衬抗外压失稳的安全度。关键词：调压井；软岩边坡；钢衬钢筋混凝土衬砌；地面厂房中图法分类号：TV73文献标志码：A采用圆筒结构，直径为25．0m。1弓I水发电系统总体布置主厂房机组安装高程218m，机组段采用二机一沐若水电站位于马来西亚砂捞越州Rajang河上缝，分缝长度为35m，厂房总体尺寸为102．5m×43．5游的支流沐若河上(Murum)，工程主要任务是发电。m×56．4m(长×宽×高)，主厂房跨度26

3、．5m，地面坝址控制流域面积约为2750km，最大库容139．69以下为剪力墙及大体积混凝土结构，上部为框架结构；亿m，为多年调节水库。水电站采用引水式地面厂安装场及进场交通布置在厂房左端，副厂房布置在主房，共安装4台单机容量236MW的混流式机组，总装厂房上游，主变压器露天布置在副厂房与GIS室之间机容量944MW。的上游侧平台上。电站选址处地理位置优越，总体布置利用了天然沐若电站尾水与巴贡电站库水衔接，为减少巴贡库汊，在约2．7km的水平距离上获得了300m的发电水库水位变化对该电站尾水的影响，同时也为减少主水头。进水口布置在距离大坝右侧约7．5km的库岸厂房埋深，在尾水渠

4、末端设置了尾水控制堰，以满足机边，主厂房布置在坝址下游12km处，引水隧洞由进水组运行对尾水最小淹没水深的要求。口至厂房直线布置。引水发电建筑物主要由进水口、引水隧洞、调压井、地面厂房、GIS开关站等组成。2深厚强风化软岩边坡稳定性分析进水口采用岸塔式，由2个独立塔体结构组成，总2．1厂房后边坡稳定性分析与支护措施体尺寸为50．0m×18．6m×54．5m(长×宽×高)，沿水流方向依次设拦污栅、事故检修门等，塔顶通过交通厂房后边坡最大开挖高度约127．5m，其中厂房桥与岸边公路相接。引水隧洞采用二机一洞布置，主地面高程以下基坑开挖高度为70m，地面高程以上边洞由2条平行隧洞组成

5、，在进厂前采用Y型岔管一分坡最大开挖高度为57．5m。边坡自然坡角25。～30。，为二，分别与4台机组相接，隧洞最大内径8．0m，长边坡岩体为砂页岩互层，以页岩为主夹少量砂岩，岩层约2．7km。2个调压井布置在引水隧洞上平段末端，逆向陡倾，岩性软弱。由于地处热带雨林，地表降雨量收稿日期：2013—03—10作者简介：张风，男，教授级高级工程师，主要从事水利水电工程设计工作。E—mail：zhangfeng2@cjwsjy．corn．cn24人民长江2013丘大，边坡所在山体地下水丰富，一般在坡内7m即可见边坡安全稳定性削弱很大。地下水。受降雨侵蚀影响，岩体风化严重，强风化带厚滑

6、面深度约为22m，属较深层滑面，若采用锚筋度大于30m。边坡开挖后，强风化页岩遇水泥化极易桩支护，则桩身太长，造孑L困难。经对比研究，进水口产生失稳破坏，边坡稳定条件较差。边坡除采用系统喷锚支护外，重点施加预应力锚索加受地形条件、调保要求、交通公路等因素限制，开固，具体为：高程517．0m马道下布置2排20m长锚挖坡比无放缓条件，设计的边坡综合开挖坡比为索；其他每级马道布置3排40m长锚索，锚索间距为1：1．2。建设过程中，厂房基坑开挖至230．0m高程4．5m，预应力为150t。计算表明，采取支护措施后，时，监测的边坡位移量尚小，边坡稳定。但随着厂房基进水口边坡安全系数可提高

7、到1．25。坑开挖至214m高程后，边坡的位移明显增大且呈不3调压井结构设计收敛状态，且马道处所喷混凝土出现大量裂缝，部分马道呈下陷状，边坡处于不稳定状态，必须迅速采取加固3．1调压井布置措施。两个调压井的上部井筒内径为25m，开挖直径28根据开挖揭示的地质情况，结合现场施工条件，经m，高度为52m；下部连接管内径为7m，开挖直径8．8分析计算，确定了采用锚筋桩加格构梁以及边坡深部m，高度为24．5m，总高度76．5m。地质资料表明，调排水的加固处理方案，即先快速施加锚筋桩支护及边压井处山体