官地水电站碾压混凝土重力坝设计关键技术总结.pdf

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1、水电站设计第30卷第2期DHPS2014年6月官地水电站碾压混凝土重力坝设计关键技术总结陈强，闫勇(中国水电顾I"q集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)摘要：官地水电枢纽工程位于高山峡谷地区，枢纽区地形地质条件复杂，坝址河谷狭窄，具有泄洪流量大、水头高，地震烈度大等特点。针对上述问题，通过大量研究和试验，采用了较新的泄洪消能方案增强了泄洪消能结构安全，采取较优的抗震措施解决了大坝抗震问题，其大坝结构布置形式和抗震措施能较好的适应碾压混凝土施工；针对特定地形条件对枢纽布置进行了个性化设计；在大坝结构设计方面进行了创新。关键词：官地水电站；碾压混

2、凝土；枢纽布置；底流消能；抗震措施中图分类号：TV642．3文献标志码：B文章编号：1003—9805(2014)02—0054—05震基本烈度为Ⅷ度，设计基岩水平峰值加速度取1工程概况100年超越概率2％的值即0．352g。官地水电站枢纽主要由碾压混凝土重力坝、坝2枢纽布置设计身泄洪表孔和中孔、消力池、右岸地下引水发电系统等建筑物组成，碾压混凝土重力坝最大坝高168m。枢纽区地形地质条件复杂，坝址河谷狭窄，岩体大坝设计洪水标准为：按500年一遇洪水设计，相应风化卸荷较深，泄洪流量大、泄洪水头高。枢纽布置流量为14000m／s；按5000年一遇洪水校核，相应较

3、困难，泄洪消能设施自身结构安全问题突出；大坝流量为15900m／s。下游两岸边坡分布覆盖层边坡，泄洪雾化对下游边枢纽区属高山峡谷地形，河谷呈基本对称的坡安全影响较大。“V”型，临江坡高大于700m，谷坡较陡峻，左岸地形为解决上述困难，枢纽布置设计时充分考虑了坡度40。～50。，局部段35。～40。；右岸35。一40。，局现场实际条件。采用全地下厂房方案和岸塔式进水部段达5O。～60。。口，大坝与引水发电系统独立布置，施工时互不干坝址区出露二叠系上统玄武岩组(Pp)地层，扰。充分利用下游天然水深相对较深、河床基岩条坝基岩体主要为P：p角砾集块熔岩，岩石坚硬；件较

4、好等特点，采用底流泄洪消能形式，尽量减少泄右岸坝肩坝基上部还涉及少量P：p杏仁状玄武岩。洪雾化对下游两岸边坡稳定的影响，减少了边坡处岩体风化卸荷强烈，全强风化下限最大水平深度达理工程量。采用混凝土重力坝方案，充分利用一部60余m，弱风化上段下限在岸坡上部可深达120m。分卸荷岩体作为建基面，减少了坝基及坝肩边坡的强卸荷下限最大水平深度大于90m。结构面较发开挖规模。采用大坝中部5个表孑L+2个中孔集中育，以错动带、裂隙为主。错动带延伸较长，宽度大泄洪的方式，泄洪设施集中，有利减少泄洪消能系统多为0．01～0．1m，主要由压碎岩、角砾岩组成，在卸对碾压施工的干扰

5、，便于运行管理；同时有利于下泄荷带内基本都充填次生泥。顺坡向结构面发育，岩水流归槽。在大坝上设置了左、右两个中孔，后期导体卸荷强烈，局部已显示出变形现象，边坡稳定问题流时利用中孔泄洪，避免了单独设置泄洪洞，减少了较突出；坝基缓倾角结构面分布较普遍，性状较差，投资，降低了导流洞的封堵难度。在后期导流期间，以倾向下游为主，对大坝抗滑稳定不利。两岸覆盖利用中孔还可以泄放生态流量。层分布较为广泛，大坝下游两岸边坡均分布有覆盖枢纽布置方案为碾压混凝土重力坝挡水、右岸首层。河床覆盖层厚1．0～35．8m。部地下厂房、坝体5个表孔+2个中孔泄洪(坝身承根据“5·12”地震的

6、研究成果，本工程场地地担全部泄洪流量)、底流消能的枢纽布置方案。引水收稿日期：2013—12—25作者简介：陈强(1976一)，男，四川南充人，硕士，高级工程师，从事水工结构设计工作。9020图2典型溢流坝段分区图3典型挡水坝段混凝土分区坝体内廊道周边1．Om范围内采用所在部位同标号变态混凝土，有利于减少混凝土入仓种类，方便4抗震防震研究设计碾压施工。廊道周边钢筋较多，应特别注意该区域变态混凝土的施工质量。本工程场地地震基本烈度为Ⅷ度；大坝地震设3．3坝体排水防烈度为Ⅷ度，设计地震基岩水平峰值加速度取大坝坝体上游侧在不同高程布置4排纵向排水100年超越概率2％

7、的值即0．352g，校核地震基岩廊道，廊道之间设有坝体排水孔，排水孔直径15cm，水平峰值加速度取100年超越概率1％的值为间距3．Om，排水孔布置在上游二级配防渗碾压混凝0．415g。土的下游侧。坝体中下游设两排基础辅助纵向排水在工程设计时，主要存在的问题有：当前Ⅷ度地廊道，廊道上部布置坝体排水孔，排除坝内入渗水震烈度区高碾压混凝土重力坝抗震防震措施尚没有流。坝体排水孔可通过预埋盲沟管等方式形成，也成功的实例可参考；大坝混凝土采用玄武岩骨料，混可通过后期坝体内钻孔形成。凝土弹性模量较大，大坝动力响应较大，增大了抗震3．4坝体廊道布置设防难度；此外，校核地震下

8、大坝的抗震安全性评价重力坝内设置廊道和