龙开口水电站大坝建基面优化研究 3页

水力发电第39卷第2期2013年2月咒开口水电玷大坝建基面优了匕研究黄春华，叶建群，李应辉，陈国良(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：龙开口水电站工程技施阶段，通过超前坝基声波检测、现场试验和地质跟踪等方式，收集了坝基岩体质量信息，并与前期勘察设计资料相对比，进行建基面岩体质量预测、预报和复核，最终提出建基面优化方案。优化后的建基面在保证岩体质量的同时节省了工程量，缩短了工期，取得了较好的综合效益。关键词：建基面优化；坝基岩体；质量标准；声波检测；龙开口水电站OptimizationonDamFoundationSurfaceofLongkaikouHydropowerStationHUANGChunhua，YEJianqun，LIYinghui，CHENGuoliang(HydroChinaHuadongEngineeringCorporation，Hangzhou310014，Zhejiang，China)Abstract：InconstructiondesignstageofLongkaikouHydropowerStationProject，theacousticdetections，on—sitetestsandgeologicaltrackingareconductedtocollectthequalityinformationofdamfoundationrockmass．Theseinformationsarecomparedwithpreviousgeologicalsurveydatatopredictandchecktherockqualityofdamfoundationsurfaceandproposefinaloptimizationplanforfoundationsurface．Theoptimizedfoundationsurfacenotonlyguaranteesthequalityofrock，butalsodecreasesconstructionquantityandshortensconstructionduration．Theoptimizationhasachievedgreatbenefits．KeyWords：foundationsurfaceoptimization；damfoundationrock；qualitystandard；acousticdetection；LongkaikouHydropowerStation中图分类号：TV223(274)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2013)02—0036—03水利水电T程建设中混凝土大坝建基面选择合向斜的西北冀，坝址区为一小型倾伏背斜，似层向理与否不仅直接关系到工程质量和安全，同时会影玄武岩(岩流层)倾向左岸偏下游。坝址地层为响施TT期和工程造价。对于可行性研究和招标阶叠系峨眉山玄武岩，整个坝基坐落在单层厚度段选择的大坝建基面．需在技施开挖阶段进行检验800～1000Ill的P2B23致密玄武岩上，整体刚度较和复核，在此过程中，一般会选择偏保守的方式，大，岩体除右岸有断层、长斑岩分布外，相对较开挖一一步到位，尽量避免造成二次开挖的风险，因完整而技施阶段建基面的优化选择幅度和范围有限。大坝左岸以基岩斜坡为主．岸坡基岩大部分裸龙开口水电站拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝露。右岸主要为第四系堆积岸坡，l265ITI高程以顶高程13031TI，最大坝高116．0In。技施阶段。设下发育三级堆积阶地．台地下部埋藏一古河道．．有计单位充分把握右岸至河床坝段开挖揭露岩基面貌坝肩上部从上游的水板沟至下游的水阱沟之问分布的有利时机，开展地质跟踪、坝基超前声波测试和一蠕滑一拉裂变形岩体。建基面预评价T作，及时收集了坝基岩体质量信息，2龙开口水电站坝基岩体质量标准n并与前期勘察设计资料相对比，进行建基面岩体质量预测、预报。同时。采用现场大剪试验等方法对按照规范要求，结合龙开口水电站T程特点坝基参数进行复核，提出建基优化方案，使整个设和实际地质情况，综合考虑坝基岩性、风化程度、计和施工均处于动态过程控制中。收稿日期：2OI2一l2-121坝基地质条件概述作者简介：黄春华(1960一)，男，福建宁德人，高级r程帅龙开口水电站大坝坝址位于域地质构造滴水主要从事水电丁程勘察r作．wcl』¨lI)l^、erI'o139Nlj‘2n爿暑jZ期具否二F，守：此丌U／．Ix,cE,／＼飓三垂L1／bl'L,计C岩体结构、岩体纵波速值、坝基变形模量等因素，析测试成果，对照建基面设计要求，研究确定是否确定龙开口电站大坝坝基岩体类别设计要求和质量需要调整坝基高程：此外，通过对爆破前后的声波控制标准。15～27号坝段坝基岩体类别设计要求见值对比分析，还可确定优化建基面岩体破坡程度是表1。否满足设计要求。表115～27号坝基岩体类别设计要求(3)大剪试验及变形模量测试。随着优化选择的大坝建基面开挖到位．为判断优化后的建基面岩体力学参数是否能满足大坝建基要求．对建基面岩体可利用性作出较科学、可靠的论证，华东勘测设计研究院与成都理工大学合作，选择大坝高度相对较高、岩体块度较小的部位对建基面岩体开展变形点测试及大剪试验。3．2超前预报及优化设计成果3．2．1建基面超前预报成果根据右岸15～27号坝段的不同高程的超前声波测试数据，对拟优化建基面高程的岩体及结构面进行判定，绘制相应波速剖面图和等值线图并进行综合分析，拟优化建基面分析深度为0～2、2～5、5～10m。分析成果表明，拟优化坝基岩体波速值较低的部位主要在右岸坡的23～25号坝段，受：、f7，、f74、断层、J47、J47挤压破带侵入正长斑岩脉3坝基岩体质量超前预报及建基面优化设计和蚀变破碎岩体影响，岩体呈弱上风化～强风化，3．1超前预报方法需采取局部加深清基和加深固结灌浆、帷幕灌浆处龙开口水电站坝基超前预报主要采用地球物理理措施。方法和地质调查分析方法。根据坝基开挖过程中获23、24号坝段开挖至优化建基面后，对建基面得的岩体结构、岩体风化、岩体波速、岩体质量等岩体进行了4组混凝土与岩体的复核大剪试验．成级、岩体变形模量、抗滑稳定条件，分层判别各果表明：碎裂～镶嵌结构玄武岩广=1．20。C=0．84高程段岩类所占的比例，对应的变形模量，提前MPa；碎裂～镶嵌结构正长斑岩f-=O．94，C=0．82预报可作为建基面的高程位置，通过一定检测、MPa，达到了设计要求。分析、研究后，快速确定建基面的位置。具体方通过地质编录及建基面下岩体声波分析，对应法如下：岩类与变形模量的关系曲线得到优化后各坝段的力(1)地质跟踪。地质跟踪紧随基岩开挖及时开学参数见表2。展，采用多种方式获取坝基结构面信息，综合评价表215～25号坝段坝基主要地质参数岩体结构，对揭露的结构面进行线测、网测、数码摄录分析．鉴定钻孔岩粉，并对建基面岩体结构与可行性研究阶段的成果进行异同性对比分析．提出可优化的建基面高程初步意见。(2)声波测试。根据可行性研究阶段声波测试成果，并与金沙江河段溪洛渡、金安桥、雅砻江二滩等几个在建、已建工程玄武岩类地质条件坝基声波类比，认为通过测定坝基岩体波速不仅可以评价岩体的完整性、岩体风化程度、岩体紧密程度，而且可以建立岩体变形模量与波速问的可信关系。根据“龙开口水电站大坝基础声波检测孔布置图”的要求。声波孑L深入设计建基面以下10～20m，问排距一般为20m左右．期间随时利用开挖爆破过程中的爆破孔，检测各开挖段的波速。通过跟踪和分由表2可以看出。右岸15～25号各坝段岩体总WaterPowerVo1．39No．2团n小／J仅电U1-q：ZF：3l3501350l340l340螽。60主惶挺l220l180图115~27号坝段建基面优化剖面图(坝轴线)(单位：高程in，尺寸mm)体T程地质条件较好，岩体纵波速值平均在5000实时追踪，确定空间位置，建立_三维岩体结构模型，m／s左右，主要为Ⅲ～Ⅱ类岩体，达到并部分超过设进行深部岩体拓展预测，其成果为右岸各坝段建基计要求，局部坝段分布的断层及其影响带、正长斑面优化工作提供丫有力保证。在开挖至优化建基而岩脉及玄武岩蚀变岩体等为Ⅳ类岩体，需进行槽挖后，通过地质编录及建基面下岩体声波分析，对应或清撬、混凝土同填处理。经复核计算，建基面优岩类与变形模量的关系曲线得到各坝段的力学参数，化坝段的坝基稳定及应力满足规范要求。并进行坝基稳定应力复核计算，最终确定大坝建基3_2．215～27号坝段建基面优化设计成果面。与可研阶段所选定的大坝建基面相比，除岸通过对右岸各坝段建基面岩体进行及时有效的局部正长斑岩特殊地段以外．其余地段建基岩体质地质跟踪、超前声波检测和建基面岩体超前预报预量均较高，满足大坝建基要求。测．同时辅以必要的现场地质试验，并与前期工程整个建基面优化设计和施T均处于动态过程控地质勘察成果进行对比，对优化的建基面进行必要制，优化设计时建立的坝基岩体技术档案，为大坝的稳定应力复核分析．得到15-27号坝段优化后的竣T、安全评价及长期运行提供_『充分的资料；同建基面，如图1所示。建基面优化后，节省的主要时在确保建基面岩体质量的前题下，节省rT程量T程量见表3，节省工程投资约19397万元，经济和T程投资，缩短了T期，取得r显著的经济效益和综合效益显著。对于同类T程坝基质量认定和优化没计具有晕曼的表315～27号坝段建基面优化主要工程量借鉴意义。项目节省工程量参考文献：土方开挖／万m[1]DI51081999混凝土重力坝设计规范[S__石方开挖／万m[2]GB502872006水力发电f程行质勘察规范网标ES1．混凝土／万m，(责任编辑焦雪梅)钢筋／t锚筋桩根数预应力锚杆数锚杆数4结语龙开口水电站坝基岩体根据施工过程中动态监测，结合施工开挖情况，布置了超前预报检测孔．进行声波测试。对开挖时揭露的较大结构面，采取