主要工程技术问题及对策.doc

主要工程技术问题及对策泄洪洞泄流能力不满足要求设计洪水标准为年一遇流量校核洪水标准为年一遇流量泄洪任务主要由位于左岸的溢洪道和泄洪洞承担溢洪道偃顶高程孔孔口尺寸宽高采用弧形工作闸门泄洪洞进口高程洞径出口尺寸宽高采用弧形工作闸门根据规划设计坝前校核洪水位时溢洪道和泄洪洞的泄量分别为和但根据复核计算在水库校核洪水位时溢洪道和泄洪洞的泄量为和泄洪洞的泄流能力比原设计低总泄流仅为无法满足泄洪需求对此问题我们在下一步设计中将采取有效措施争取在维持水库水位不超过的前提下满足泄流能力泄洪洞出口压坡体型设计不合理规划设计泄洪洞洞径面积出口尺寸宽高面积根据水工隧洞设计规范中若隧洞沿程体型无急剧变化出口段断面面积宜收缩为洞身断面的泄洪洞出口断面体型明显设计不合理对此问题我们将在下一阶段优化泄洪洞出口断面体型使其满足水力学条件粘土心墙堆石坝建筑材料料场运距偏远问题上寨水电站挡水建筑物选用当地材料坝粘土心墙堆石坝根据规划报告提供的资料及现场查勘坝址附近的土料场仅为上寨土料场但其储量偏小远不能满足大坝粘土填筑要求其余土料场运距偏远土料上坝平均运距约各料场土料的质量相近塑性指数粘粒含量渗透系数均能满足要求但普遍存在强度偏低的问题部分土料场天然含水率偏低下阶段建议在坝址附近再进行建筑材料勘察从工程性质填筑标准渗透与渗透稳定性施工质量控制等方面研究坝址附近两岸山体全风化覆盖层作为心墙填筑材料的可能性真正做到就地取材避免从远距离运料或采用人工掺合料坝基深覆盖层基础处理上寨水电站堆石坝河床段坝基基础为砂砾石深覆盖层上部多为近代冲积的透水砾石层具有明显的成层结构特性表面覆盖层主要为冲积洪积砂砾石最厚达砾石含量不均匀根据钻孔的压水试验成果河床覆盖层下岩体的透水性较强相对隔水层埋藏较深透水率大于的岩层地界为透水率小于大于的岩体底界为对砂砾石深厚覆盖层设计主要关心的有覆盖层深度结构详细分层架空情况各分层岩土的级配密度物理力学特性及渗透特性可能液化沙层的分布及埋深有无连续分布且较厚的渗透系数相对较小的岩土层等以上因素将影响到坝型及坝基渗流控制方案地基加固处理措施的选择在砂砾石基础建坝的主要问题是进行渗流控制解决办法是做好防渗和排水本阶段其防渗措施为垂直混凝土防渗墙帷幕灌浆四川瀑布沟水电站冶勒水电站新疆下坂地水利枢纽等工程的大坝都建造于深覆盖层基础上其河床覆盖层深达地质构造也比较复杂他们深覆盖层混凝土防渗墙设计和施工积累的宝贵经验可为上寨水电站堆石坝防渗措施作为很好的参考高土石坝抗震研究自年月日汶川大地震发生后四川高地震区的水利工程抗震备受关注上寨水电站工程区年超越概率一般场地条件下的地震峰值加速度为对照确定其地震烈度为度区域构造稳定性较好由于上寨水电站粘土心墙堆石坝高约工程等级高根据有关水电规范其抗震等级应提高一级进行设防坝型选择有较成熟的设计和施工经验国内外已有很多高粘土心墙堆石坝经受过地震考验工程运行良好下阶段开展对坝料和地基动力工程性质及动力分析和抗震措施的系统研究对防渗体材料的动力特性砂土液化动力分析方法地震破坏准则抗震措施等进行专项研究并从已建高土石坝瀑布沟小浪底糯扎渡等抗震措施中吸取成功经验大型隧洞不良地质段施工及结构问题电站泄洪工程及发电引水工程均布置在绰斯甲河左岸山体内其中溢洪道隧洞及引水隧洞开挖洞径均大于属于大型隧洞隧洞的主要地质问题洞段轴线与岩层走向夹角小对隧洞边墙稳定不力裂隙较多可能存在隧洞涌水问题岩体内历史地应力强这样对隧洞施工期的稳定会造成十分不利的影响隧洞开挖遵循早进晚出的基本原则开挖前必须在危险断面及危险点加强采用柔性锚喷支护并加强施工期排水措施必须采用新奥法施工对不良地质段实行超前支护对施工程序方法监测等专项设计施工中必须严格控制成形和超挖并及时进行地质测绘根据实际地质情况修改和调整施工及设计确保施工期洞内围岩稳定加快隧洞的施工进度隧洞的高外水问题电站库区左岸防渗帷幕底线位于坝肩轴线附近帷幕灌浆隧洞轴线与溢洪道泄洪洞及引水隧洞交角为防渗帷幕将各隧洞分为帷幕前洞段和帷幕后洞段帷幕前洞段位于库区因水库建成蓄水后地下水位线太高形成了水工隧洞的高外水问题按照传统理论分析方法和工程处理方法隧洞所需的衬砌结构厚度相当厚将需要更大的开挖尺寸这样对隧洞施工期的稳定会造成十分不利的影响同时工程投资将大幅度增加施工工期也将大幅度延长下阶段根据进一步的水文地质资料对隧洞的外水水头进行分析计算为解决外水压力较大的工程技术问题在水工隧洞结构中应用固结圈承力概念考虑充分利用围岩的承载能力采用深孔高压固结灌浆提高围岩的弹模降低围岩渗透系数在隧洞周围形成一定厚度的固结圈使围岩锚杆混凝土衬砌联合作用同时在衬砌与围岩接触面上设排水孔和盲沟排水降低外水压力然后利用非线性有限元对整个隧洞进行模拟计算及研究切实减薄隧洞混凝土衬砌厚度建筑物高边坡工程稳定问题上寨水电站的坝址处河谷呈深切的型河谷底宽左岸岸坡较缓坝轴线下游山体覆盖较厚的崩坡积碎石土右岸沿河为连续完整的陡壁地形基岩裸露坝址处出露的基岩地层为三叠系上统杂谷脑组浅变质钙质砂岩粉砂岩夹砂质板岩中厚厚层状岩层产状为斜向谷电站无论是坝肩开挖进水口开挖还是厂房开挖都将形成高陡工程边坡高边坡的稳定将对工程的运行安全建设工期和投资产生重大影响根据水电枢纽工程等级划分及设计安全标准并参考国内外部分工程边坡设计资料确定上寨水电站枢纽高边坡的设计安全标准在岩石力学试验的基础上采用赤平投影法对工程各部位边坡结构面组合的可能破坏形式进行判断针对工程各部位边坡的特点采用中国水利水电科学研究院编制的程序平面有限元及三维极限平衡等方法进行稳定分析对边坡处理方案分台阶开挖设边坡防排水系统喷锚支护预应力锚索加固削坡减载等进行优化取舍在施工期加强对边坡稳定的实时监测根据实际开挖揭露的工程地质情况及时调整边坡支护形式或参数对高边坡开挖支护进行动态设计消能防冲与雾化防治问题上寨水电站泄洪建筑物溢洪道泄洪洞集中布置在左岸由于泄洪流量较大流速较高因此消能防冲与雾化防治也是制约电站建设工期和电站建成后的安全运行的重要问题之一根据泄洪建筑物出口的实际地形地质条件从结构布置受力条件消能效果冲刷特性高速水流的空化与空蚀雾化回流淘刷及施工条件等多方面进行出口消能工体形研究结合水工模型试验最终确定溢洪道泄洪洞出口消能鼻坎的形式在冲刷区范围内设置消能防冲建筑物防止水流对坡脚的淘刷确保两岸岸坡的稳定处在泄洪雾化区范围内的边坡需加强支护设置边坡排水采用多种工程措施进行综合治理库区塌滑体的稳定及治理上寨水电站库区范围内分布有冈玛上下游滑坡等个大小不一的滑坡塌体滑坡体现状条件下处于稳定状态水库蓄水后滑坡体部分或全部被水库淹没边界条件发生变化后可能重新产生滑动将对工程安全产生严重影响下阶段对崩塌堆积体进行专题研究进一步分析其形成机制空间展布特性及其边界条件对其整体分区稳定性含敏感性分析进行计算和研究建议及早安排堆积体分布区排水洞工程及监测设施的实施