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技术交流

永业电站前池基础处理
发布日期:2010-12-28 9:53:34
 

杨维

(普洱市水利水电勘测设计研究院)

摘要:岩溶地区溶蚀现象较强,溶沟、溶洞、孔隙和充填物发育,岩面具刀砍状结构。基础处理应满足水工建筑物的稳定和强度要求,水工建筑物的防渗设计要求相对较高,才能保证工程的运行安全。

主题词:岩溶地区,工程处理,永业电站

1工程概况

永业电站为引水式电站,电站取水坝地理位置为东经99°30′01″,北纬22°46′31″,控制径流面积280km2;为充分利用水能资源,在电站取水坝下游约200m的右岸支流永邦小河设取水闸,取水闸地理位置为东经99°29′46″,北纬22°46′23″,控制径流面积13.6km2。厂址位于新厂河电站取水坝附近,厂址地理位置为东经99°30′19″,北纬22°45′01″,厂址以上径流面积300km2电站厂址位于西盟县莫窝乡新厂河左岸,在已建的新厂河电站取水坝上游200m处,距西盟县城25公里。永业电站设计发电流量8.15m3/s,设计水头76.52m,装机容量5000kw,属小(二)型工程,为5级工程。电站前池位于岩溶地段,从而给前池的基础处理带来了一定的困难。

2岩溶特性

岩溶就是对岩石的溶解,凡是地表水和地下水对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫做岩溶作用。岩溶地区岩性多为灰色、灰白色、深灰色、灰黑色、青灰、灰绿等杂色浅至中等区域变质岩、灰岩。石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的水中容易发生溶解,而这种水在自然界中广泛存在。这种水沿水平和垂直的裂缝渗透到石灰岩中,将石灰岩溶解并带走,还没有被溶解的石灰岩就形成了石灰岩喀斯特面,形成许多溶沟、溶洞和孔隙,溶沟间的突出部分称为石芽,有的溶沟、溶洞和孔隙被较为软弱的物质充填,充填物强度较低,一旦遇到有压水,就容易被破坏和带走,所以在岩溶地区水工建筑物的基础处理最为重要,是岩溶地区水工建筑物运行安全的保障。

3前池基础处理措施

水工建筑物在岩溶地区的基础处理应满足稳定和强度要求,水工建筑物的防渗设计要求相对较高,才能保证工程的运行安全。

在前池基础勘察过程中,不但采用了探勘察方法,而且对局部还采用了探坑和探槽,对前池基础作进一步查明。

电站前池地形为河谷边坡,前池平缓,局部谷坡45°80°,前池地层为元古界(上亚界)西盟群王雅组(Pz3w1),岩性为灰色、灰白色、深灰色、灰黑色、青灰、绿灰、褐红色、黄色等杂色浅至中等区域变质岩、灰岩、绢云母片岩、板岩及石英白云母片岩,石英云母片岩,夹白云质灰岩、硅质岩、灰砾岩和泥粉砂岩,薄、中至巨厚层状,软、坚硬半坚硬。岩性差异大,多呈互层状产出,片理、节理裂隙发育,充填石英细脉,石英脉多呈扁豆状、透镜状产出。溶蚀现象较强,溶沟、孔隙和石芽较发育,岩面具刀砍状结构。前池周围少量分布第四系(Qel-dl)地层,岩性为碎石土、含屑粘土、砂质粘土、粘土,成分石英云母片岩,片麻岩及灰岩,松散至中密,呈褐红色、红色、灰色、黄色,块度不一,无分选性,厚薄不均,一般0m10m

前池基础置于全、强风化基岩上,存在竖向和侧向的渗漏问题,透水性较强,需做好防渗处理。前池基础发育漏斗、溶沟、孔隙及拉张裂隙,溶沟和孔隙基本被较为软弱的物质充填,充填物及拉张裂隙强度较低,满足不了建筑物的承载要求,松散的充填物及拉张裂隙必须清除处理。

物理力学指标参数,灰岩段基岩综合指标:r=2 g/cm32.8g/cm3[R]=1.0MPa 2.0MPaC=20KPa 30KPa, Φ=30º 40º;全、强风化基岩综合指标:r=2 g/cm32.8g/cm3[R]=0.2MPa 1.0MPaC=18KPa 25KPa, Φ=30º 40º;碎石土:r=1.5g/cm31.9g/cm3[R]=0.15MPa 0.2MPaC=12KPa 14KPaΦ=16º 20º

根据大量的地勘资料综合分析,综合考虑前池必须运行可靠,且投资较小,施工方便等各种因素,前池基础作如下工程处理:

1)冲砂闸室及进水闸873.77m(底石头)高程以上基岩面需清除周围石面土层及孤石,用埋石砼将基础回填至874.77m(下游右岸基岩面)高程后(洞穴用砼填塞)布置φ25水平向锚筋,锚固于周围的石芽或坚固的基岩上,锚筋需深入基岩1.2m以上,间距1.0m,锚筋应与钢筋网连接,搭接长度不小于1.2m,此层锚筋以上1.2m再布置相同锚筋层。在相应锚筋层面上布置φ25@200的纵横向钢筋网(钢筋网应与溢流堰侧槽基岩锚筋连为一体)。再用埋石砼回填至建基面,进水闸底板建基面高程为879.94m。溢流堰侧槽下游在874.77m高程处开挖宽2.0m以上的平台,作为扩大基础。

2)将整个前池基础软弱风化破碎体全部清除干净,清至弱风化基岩,遇漏斗、溶沟、孔隙及拉张裂隙部位,至少清除2m深后,用C15素砼封堵至建基面。

3)考虑到基础变形和温度变化的因素,前池池身设有纵横向伸缩缝,分缝均设651型橡胶止水带止水,缝宽2.5cm,缝内用沥青砂板或沥青麻丝充填,并在前池底板纵横向分缝下设相应的排水盲沟,排水盲沟延伸至泄水槽末端。

4)在开挖线外设M7.5浆砌石排水天沟。

4 处理结果

永业电站前池基础处理于200611月底开工,土建部分施工于20076月初完成交付使用。

经过建设、设计、制造、施工及监理各方的共同努力,在普洱市、西盟县有关各部门的大力支持配合下,永业电站于200771正式投产发电,并安全可靠运行至今,至今未发现前池水工建筑物沉降、位移和漏水现象,说明永业电站前池基础处理的方法,适用于在岩溶地区修建水工建筑物的基础处理。


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