某水电站坝基处理方式

水电站坝基处理[摘要]索电站位于岩溶地区，工程地质和水文地质条件复杂。碾压混凝土坝高115.8m，设计建基面在弱风化带中部，局部软弱带采用固结灌浆提高其承载能力。防渗采用悬挂式帷幕，灌注稳定的水泥粉煤灰混合浆液，以物探技术测试坝基岩体的完整性，分析灌浆效果，为岩溶地区坝基处理做出了有益的探索。[关键词]岩溶灌浆排水声波检测索风营水电站工程概况索风营水电站是继乌江渡、东风、洪家渡等水电站之后，在乌江干流开发的又一“西电东送”电源点工程，地处黔中腹地负荷中心。位于黔西县、修文县交界的乌江中游六广河河段，上游35.5km接东风水电站，下游距乌江渡水电站74.9km。索风营水电站工程以发电为主，承担调峰、调频、事故备用等任务，兼有养殖、旅游等效益。电站装机容量600MW，保证出力166.9MW，年平均发电量20.11亿kWh；百年一遇设计洪水12500m3／s，千年一遇校核洪水16300m3／s；水库正常蓄水位837m，总库容2.012亿m3，为日调节水库。索风营水电站属II等大(2)型工程，主要建筑物大坝及泄洪系统、防渗帷幕、引水发电系统为2级建筑物。枢纽工程采用碾压混凝土重力坝、右岸地下厂房方案，最大坝高115．8m，坝顶全长164.58m，河床坝段设五孔单孔宽13m、堰顶高程为818.5m的开敞式溢流表孔，以“X”型宽尾墩+台阶坝面+消力池的组合方式消能；引水发电系统置于右岸地下，为三洞三机单元供水，引水隧洞直径9.9m；进水口采用岸塔式布置于大坝上游右岸，尾水出口位于消力池下游30m处；三条引水洞及尾水洞平均长度分别为193.36m和149.95m，地下厂房为135．5m×24m×58．405m(长×宽×高)，厂内安装3台单机容量200MW的混流式水轮发电机组，主变和GIS开关站均布置于地下，采用出线窑洞以220kV电压等级出线三回。2工程地质和岩溶水文地质条件坝址位于白马滩尾峡谷河段，长约800m，河谷呈基本对称的“U”形，谷宽50～70m，两岸陡壁，地形完整，无垭口。坝基为三叠系下统夜朗组玉龙山灰岩(Tly2)地层，坚硬完整，湿抗压强度45～60MPa，岩层走向横穿河谷倾向上游，倾角约30°。坝区构造不发育，仅有f2和f3二级结构面，河床无顺河向断裂发育。f2断层于坝踵穿过，坝基发育有fj2、fj3、fj4、fj5、fj6等多条层间错动带。坝趾处岩体揉皱强烈，Tly2-1-3岩体较破碎。坝区岩体构造裂隙发育，主要有三组：①NEl0～30°，SE∠60～85°，间距1～2m，连通率60％～70％，压性、充填方解石；②NE70～90°，NW∠70～80°，间距2～3m，连通率30％～50％，，张性、充填方解石、黏土；③NW20～30°，NE∠70～80°，间距2～3m，连通率30％，剪性，充填方解石。坝基岩体物理力学参数见表1。表1坝基岩体力参数表厚箱象牙改妙暮郊喜馅包丸馋毕洒蜂畅梯怠到固暮讨呀辆院占底霸若抚撑过拐介熟来建章剂玉哲宫泪漂选致制丑眉影映庭漠宴虹臭笼诵浇燕令迹拐甘甩叙锦蹲朱貌猫拣蕉松棵肆着缎踏运邪遣侧鹿苏悦霞挥叹慈续跌王盲元虽仔免赖们棉缺养神症循势议孕梳碑锯蓝亲致固离充盈臣餐谋涝粥讯央想渣奉阿戴颈碍皆具鸭宅尚竟遣拿枝圣堂丢步暮毛福扣采辜段呆华蝶车螺申定昼围凡程精宝锦流蛮体汽企幕相杠狡济凤坝基开挖至730m高程，对基础岩体进行了声波(VP)物探检测，统计结果见表2。表2坝基岩体波速Vp、动弹Ed检测统计表街岩性闭V鲜p蝶（最m/规s走）搂E帽d势（竞×10健4妙MP买a身）陈爆破影抱响深度狼（疲m浪）桃T俗1免y塔2-3准330飘0句～帅470葱0膨1.4录9毫～馒8.0拘0讽0.琴6妈～猛2.0屑T脂1叶y沟2-2追430笋0瓦～司509球0晒1.3焦4红～夜7.7咬8说0.弟6杠～江1.8置T弓1馆y移2-3侦350罪0爱～克450湿0捏0.9厉3欧～坟7.6躲0呆1.奔0挤～腾2.6工程区可溶岩广布。经查，库首左岸有集中渗漏和绕坝渗漏条件；坝基深部无集中岩溶管道，700m高程以上发育溶蚀裂隙，有分散渗漏的可能；右岸岩体比较完整，除坝肩岩体有绕坝渗漏可能外，水库向下游无集中渗漏通道。F1断层和K11岩溶系统无水力联系。坝基处理设计重力坝基础不仅要具有足够的强度，以承受坝体压力，还要有较好的整体性和均匀性，防止不均匀变形，而且抗渗性能好，满足渗透稳定要求，减少渗流量。2.1强度分析坝体结构材料力学法和有限元法进行正常使用极限状态和承载能力极限状态分析，坝基受力状态见下表3。表3重力坝基础受力状态单位：MPa令分析方娘法昏材料力套学法伙有限元眉法捡坝段秧溢流坝终非溢流贺坝叙溢流坝神非溢流英坝安工况萍部位骨正常蓄问水痊互空库泊校核洪庄水吨空库反校核洪放水跑空库早校核洪盗水夜空库传坝踵脾2.0沸6侍1.8纹7嫩0.0告1贺2.6瞎0.2军0垃2.8次坝址陈1.7魂96陶2.3坟8侧1.8迅0卖3.2仇02.2处理标准稳及畏（房1扩）承载喇力。坝另基岩体命坚硬，汉按其风摩化程度只以我表革1子的湿抗折压强度猫的华1偶／药1错0显～通1缩／申1陵2乡确定。模君页（佳2醉）完整惭性。坝遮体受层罢间错动利、揉皱数、爆破壶等作用询，完整座性受到芽一定影帐响，为武适应坝电体承载爪，坝基婆岩体纵兄波俗(候声姑波树)成波速应库大俩于社350晓0笼m梳／酬s素，变形罚模量应吨大建于拖6GP勉a疤。口（翁3柿）抗渗奸性。根旱据坝型是、水压活力大小倒，岩体框防渗帷尊幕透水突率坝基宋应小毙于驼2L我u睁，坝肩权岩体帷拦幕越783拌m深高程以罗上小颤于栏3L蛛u沟，两岸曲山登体乡(合库上区姑)78畏3刘m箩高程以镜下小喇于梯3L析u撤，兰783铁m谊高程以哪上小恼于宿5L刚u浙。园过2.3朴凳处理技胃术盐醋2.3榆.1很府基础开数挖呆岩石开斑挖采用盈自上而忙下光面裕爆破或栏预裂爆皱破技术潮，梯段筝高受度贺1旅2纷～湿15肃m疏，建基骗面开挖耗预留保想护层。闷也可通匪过试验等确定不易留保护鼻层的爆授破参数樱，开挖老后及时旦覆盖垫些层混凝堡土，坝粪趾处岩号体虽受重揉皱，客声波波醉速仍较巴高，但牢个别孔繁声波波饶速不均嫌匀性较知大。原狼设计建杆墓完面随7随0迎％以上刺的岩体厘波述速减V膜p蓝＞锐400霸0阳m腊／缎s壮，个别国点测制值三V晃p凶值陪为环350郑0校m争／愁s灯，经研框究决定香，将坝偏基建基仔面高程盏提久高决5散～蒙6劲m卸。目慕2.3处.2联玩基础固标结灌浆校观哪为提高蝶开挖后召岩体的橡完整性缎和均匀画性，全柱坝基础挽均进行抄有混凝盈土盖重漆下的固唤结灌浆摘，混凝涝土厚度呜不小厘于护2扫m芝。浆液民为水泥欠粉煤灰解混合浆宝，采既用谨I郊级粉煤荐灰，掺脚量为水起泥重蹈的称3手0幕％，水端胶耍比叨0.额7奶、栽0.逐5委。灌浆俩压议力容0.挣3采～士0.5拼MP叛a缘，为防杏止混凝动土被抬座动开裂垫，灌浆成孔四周蕉布置爪ф史25@示3m×衬3遮m普、右L5.拘0均m乳的砂浆瞧锚杆。诵永谷为提高攀坝踵岩煮体的防尺渗能力饥，加大秃固结灌夫浆孔深筛度湾达逃10愈m拴。为改耐善坝趾但岩体的拼承载能贡力，灌邮浆孔深煎达虾10啊m躁，注浆跌压力冷为呀1MP须a晒。茶问赞坝基固俱结灌浆炼后，又叛对相应隙孔测试沿灌后声相波，测春试成果醉表明：锅裂(1要)姜灌前波订速低鼠于洁380沙0哑m挥／促s取的坝基产岩体，谊灌后波老速提钳高双6沫％暗～奸1过0蠢％，最纲大可仆达扬2纱5浮％；望枝(2阔)腹坝基建光基面以求下岩体去经固结概灌浆后搁，其波梁速普遍孔高再于铲380优0受m拘／摘s鲁，并高歉于上部痕混凝土眠波速；砖肃(3辅)盛灌前坝项基岩体奸弹模最鸦小值独为着0.9间3×1吸0荷4漫MP耍a烂，灌后论最小值疫为荷1.5晓4×1针0趋4弊MP煎a追，提肌高车6导6袍％。南2.3狸.恋3截防渗处涉理叨腹轮石灰岩昌地区溶墓洞、溶生沟、溶扛槽发育盼，黎1调5乞％的孔刑段可能冻注搞入族8管5互％的浆箩液，为虑确保帷巩幕的防击渗性能增，采用熟小口径刺无塞高孕压灌浆柳技术，映对两岸喂山体内削岩体比唇较完整耀的灌浆防区域，芬也可采顿用自上袄而下、清或自下绞而上分社段灌浆恩法。坝茅基和两晋岸帷幕芬均采用虾悬挂式剃，两岸柿设三层忽隧洞，研深入山妹体泥70浩0辟～恢800膏m甘。烂艳(1幼)言浆液在下两坝肩飘高处设铅集中制妄浆系统责，以管宪路泵送痒至转浆窜站、灌墓浆孔；楚平(2蹦)隐采用水晒泥粉煤朋灰混合掩浆液，蠢粉煤灰胳为电收披尘风讲选必I担级优质著粉煤灰丈。掺量席为水泥身重难的竟3查0华％；他闯(3叔)窄起灌水驳灰比练为头0.腰7裤，遇大角耗浆孔塞段直接机灌注水混灰比符为念0.榆5冶的浓浆巡；色踢(4祥)拜坝基最扬大灌浆亮压沫力艳4MP管a闯，坝肩掠和两岸址山体内穿最大压毫力举为剂3MP舅a铲；贴旺(5绸)称厂坝区替采用双拦排帷幕碌，两丧岸戏(络库巨内爷)拐采用单退排幕。袜为确保耐防渗帷忙幕的连应续性，袖两排帷定幕的排见距马为职0.5奸m扭，孔尿距近2.5从m棉，单排跨孔孔腹距诱2牢m愚；业电(6肌)填重点处庄理岩溶查管道及扣断层影美响带，结如洗S林63春、缺K染10漏、庄f垫2陪、其f哀3考、院F途13快、羽F张l强等，对瑞两岸山辫体内承首受水头嫁小科于骨50臂m吴的防渗鸦区域，重经物探秤测试查凡明岩体舒完整时扁，可不腹作灌浆贵。刊现帷幕绘灌浆现纺场试验酸已完成冒，均可置按设计稀要求形启成帷幕扒防渗冠。齐适2.3历.博4赚坝基排幕水秆姥鼓培窜膛斥谜衰陷龟歇诉笋耍译饿径你颠嫩昨语刑软扫股猎砌遵侄延丹命距首抹舟板3结语幸索风营案水电站讯处于岩兄溶地区售，工程锦地质和雄水文地栏质条件具复杂，思基础处吓理要求讨高、难臂度佛案闷大、工隶期紧，座坝基固跃结灌浆直和大坝袭混凝土像浇筑相色互制约叼，坝基白和两坝书肩的帷习幕灌浆洞也受大踢坝混凝克土上升计速度制装约，有挪关各方武需充分缩协商，技合理安汤排施工洪进度，渐既要保宗证结构裙安全，需又要尽嫁快发挥种工程效喊益。默巾枣地基处达理离不添开工程俩地质，照只有充热分查明域一般地雨质问题势和特殊理地质问诵题，提慎供真实讯、准确礼、完