怒江马吉水电站大坝混凝土骨料料源的初步选择 6页

中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会怒江马吉水电站大坝混凝土骨料料源的初步选择吴宝隆北京,国电水利电力工程有限公司北京
!,∀摘要本文针对马吉水电站在预可行性研究设计中对大坝混凝土骨料料源初步选择的思路进行,,、、了说明对混合片麻岩和大理岩两种料源作为大坝混凝土骨料的合理性从储量质量开采运输条件以及混凝土试验性能、经济性方面进行了分析比较,得出,以期对下阶段的勘查、了阶段性结论试验和设计工作有明确的指导作用。∀关键词马吉水电站混凝土骨料料源选择
概述怒,江马吉水电站是怒江中下游河段水电规划的第三个梯级地处云南省怒江州福贡,#,县马吉乡和贡山县交界处的怒江中游干流上电站装机容量∃%&∋是以发电为主的大型水电枢纽,,(,工程主要建筑物有混凝土双曲拱坝最大坝高)引水发电系统,。,。
((∗)布置在右岸地下式厂房电站坝址距怒江州政府驻地六库镇距大理!+%∗),预可行性研究阶段初拟代表性坝型为混凝土双曲拱坝混凝土和喷混凝土总量.。)+,,−+
万由于大坝混凝土工程量大且指标要求高因此对坝体混凝土原材料的质量,、要求相应提高正确选择混凝土骨料对提高工程质量降低骨料成本乃至工程造价至关重要。我们在预可行性研究阶段对勘测设计科研。工作进行了必要的适当加深针对混凝,,土骨料料源对大理岩和混合片麻岩两种骨料进行初步比选并开展了混凝土骨料的碱活性试验及原材料性能试验,以及混凝土配合,比及性能的初步试验工作以验证两种骨料制备,、合格的高拱坝坝体大体积高强混凝土的适应性并通过对两种骨料料场储量质、,。量开采运输条件等方面进行分析研究提出本工程的骨料料源方案料源和料源使用方案比较,、、预可行性研究阶段从规范上要求是对各种天然建筑材料的产地储量质量和采运条件有,一个总体的调查并对代表性坝型涉及的天然建材和对各比较坝型有重大影响,以此为依据初步比较拟定料源方案和开采加的天然建材的储量和质量作出初步评价工n运输方式。本文仅就筛选。后的大坝混凝土骨料料源情况进行说明和初步比较选择.
料源的比较腊旺夺/区料场.,,1,料场区位于怒江左岸坝址上游约!0∗)处顺怒江方向呈长条形展布宽约2).。。。
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−%长约3∗)地形坡度+#45地面高程为)料场出露的基岩主要为。、,喜山期678的混合片麻岩混合花岗岩及中细粒黑云母花岗岩其中混合片麻岩为料,),,、,、场主要开采层宽约
一5片麻理产状较稳定岩石浅肉红色灰色中细粒,,,。结构局部为粗粒结构片麻状或似片麻状构造岩石致密坚硬岩层中夹两个斜长角,、,。闪岩薄层小夹层厚分别为#)
)为主要弃料层第四系松散堆积主要分布在斜坡...。,,,或冲沟中厚度一般54+2)最厚可达
0)平铜及钻孔资料揭露基岩强风化....。
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−%)%+)+,深度为弱风化深度为有用层体积为万无用层体积。
+()+为万..#,
+:,对料场微新岩样取样组进行了室内试验饱和抗压强度
+一
(55%&9干....、%!+,,,密度#+一(;<)=衍射定量分析云母含量为(4
>通过岩相法砂浆棒、,,。法化学法等鉴定混合片麻岩无碱活性各项质量指标均满足规程规范要求.,.普拉底料场.、,料场位于怒江右岸坝址上游约
−0∗)处为长约
)宽约2)的近南北向展,,。
(2)
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)左布的山梁山顶高程左右坡脚高程右料场区出露的岩石为石炭系丹,、。,Α珠组6?≅8的大理岩夹变质砂岩板岩及黑云斜长角闪岩大理岩做为有用层考虑,,,、岩石呈灰白色中厚层中粗晶结构大理岩中穿插有灰白色粗晶伟晶结构的长英质。..,−4
5,
!#岩脉根据勘探洞资料大理岩弱风化水平深度)料场有用层储量约为+,+。)!+)万无用层体积约为万...,%++,,岩石试验结果大理岩干密度(;<)饱和抗压强度#
+一
+%&9:岩相,。法和岩石柱法碱活性试验表明大理岩无碱活性质量满足相关规程要求.
.+东月各料场,、5∗)
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+2)东月各料场位于怒江左岸坝址上游约为一长约宽约的,,。)
!+)北西向展布的山梁山顶高程+左右坡脚高程左右n中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会、、、6<Β<8<≅Χ8<38料场区出露的地层为石炭系义产独岩组丹珠组6嘎拉博组6!‘,‘“,、!?。“‘,,?≅Χ莫得岩群一段6?&Δ8和第四系坡残积物6Ε8崩坡积物6Ε8其中丹珠组68为料场的主要开采层。丹珠组地层自怒江向岸里岩性依次为大理岩和变质砂岩夹板岩互层状,出露宽度不等,临,+5),江侧大理岩作为料场主选料源出露宽度有用层为微,)+,+。,,新大理岩储量约+%−万剥离层体积约(万)大理岩呈灰白色中厚层中粗晶结构,、。局部有青灰色褐黄色角闪石及云母矿物条纹本阶段采取了料场+组大理岩岩块进行了室内岩石物理力学性质试验,另取#块.,一大理岩样品进行了点荷载试验6饱和8试验结果表明大理岩的饱和抗压强度5(..。
−!&9:,平均值+&9:,,−5东月各料场和普拉底料场属同一地层其岩性组成一致,。且两料场相距不远以此判断料场岩石质量满足规程要求.,.!料源分析三个料场从储量方面分析,普拉底石料场储量相对较小,有用层储量只有
!#万)+,,。,阶段储备系数略显不足腊旺夺/区料场和东月各料场储量相当丰富质量方面看国内,、己建和在建类似工程对于混凝土骨料原岩岩性的选择较为广泛火成岩沉积岩和.,:,变质岩都能用来制备高拱坝大体积混凝土骨料原岩抗压强度在%一+(#&9范围内....,本工程两种料原岩饱和抗压强度分别为
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+%&9:比较,,。,来看岩石强度是适宜的且骨料均不具有碱活性从运输条件方面分析现有临江公路难以利用,,腊/,任一料场都需要新建交通设施旺夺区料场距坝址最近由于东月各,,。料场和普拉底料场岩性相同运距更远东月各料场没有进一步比较的意义从料场开,,、,采角度看三个料源的区域都是高山峡谷地形地形陡峻开采布置均相当困难条件。,,相当从环境影响保护方面考虑结合各料场的地形条件和有用料层产状开采普拉底料场会产生大面积的覆盖剥离,且处于江岸,腊旺夺/区有用料层雄厚,开采区能远离江岸且能减小剥离量。.料源使用方案这里作,,一要说明本阶段料源规划主要针对大坝混凝土骨料来分析并初选因此对。,工程开挖料的利用不再详细分析本工程的水道和地下系统均布置在怒江右岸开挖渣,/区,料堆存在大坝下游右岸的支沟渣场开挖料岩石岩性和腊旺夺料场岩性相同洞挖)+,料中可用来加工骨料的量约!#万基本能够满足除大坝和泄洪洞以外各部位的混凝n中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会,,,土骨料需要结合厂区砂石加工系统和混凝土系统布置在右岸的总布置格局就近利用在本文说明的料源方案中不再涉及开挖料。,比较蜡旺夺/区料和普拉底料场料作为高坝混凝上骨料的技术经济性拟定了两种∀
,,料源使用方案方案是在古当河内右岸设置砂石加工系统采用蜡旺夺/区料加工,。、毛料采用公路运输成品料采用胶带机运输方案是在大坝上游右岸普拉底料场下游设置砂石加,,成品料采用自卸汽车公路运输转带工系统采用普拉底料场原石料加工式输送机运输。.+)+,)+,按照大坝和泄洪洞混凝土用量%(−万估算料场开挖毛料−万两个方案,、、,砂石加工系统同等做比均拟定采用粗中细三段破碎加制砂细碎闭路循环的生产工艺进行比较。粗碎车间布置旋回破碎机、中碎车、细碎车间设间布置标准圆锥破碎机置反击式破碎机、制砂车间设置立轴冲击式破碎机和棒磨机联合制砂。工艺这样就限于砂石加、、、工系统土建系统内和料场开采运输交通设施系统和料场征地成品骨料加工,,运输等几方面的综合比较由于混凝土配合比各种物料含量区别不大故没做进一步混。.。凝土造价的差异比较两相比较,大理岩骨料方案造价高出约+%亿+混凝土配合比试验验证,对于马吉这样大型,,在预可阶段工程加深必要的设计深度采用混凝土初步配合比试验进行选料方面技术支持是必要的,在料源问题上,能够有更明确的认识,因此,,通过试验对混凝土所用材料的性能和设计需要的混凝土强度等级是否匹配能否由选择的原材料,获得满足设计指标要求的混凝土配合比,通过性能试验验证选用配合比的混凝,。土力学指标为设计提供依据试验中骨料以外采用的其它原材料的选择,根据小湾,工程的多年实践探索水泥指标的最终确定和实,际工程中广泛应用选择采用云南红塔滇西水泥股份有限责任公司生..,Γ产的上登牌9&Φ!5级中热硅酸盐水泥做为试验用水泥质量稳定可靠掺和料采用了宣威发电有限责任公司的,&ΦΦ级粉煤灰减水剂采用江苏博特新材料有限公司的Η,。。6常态8引气剂采用成都合力生产的松香热聚物引气剂上述材料经检验均指标合格仅以混凝土双曲拱坝?!6四8常态混凝土做代表性试验,其主要设计指标要求见表
。n中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会表
强度保抗强&Δ8:拉度极限拉线膨胀坍落粉煤设计抗冻抗渗水胶证率伸值系数度ΔΙϑ灰掺龄期等级等级比一
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呱!5!684印蕊+中热5分讯针对,混合片麻岩和大理岩两种混凝土骨料进行了初步混凝土配合比试验通过最佳、,。砂率试验混凝土水胶比及抗压强度试验初定混凝土配合比如表表编”水胶比、粉煤灰砂减水剂弓Λ气剂嚓∗3;)+∗))’务撰3;∗3;,,..&!+(
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!注∀&一混合片麻岩骨料混凝土Γ&Μ一大理岩骨料混凝土。,混凝土性能试验作了混凝土拌合物性能试验和混凝土力学性能实验拌合物性能试、、、、,验包括坍落度密度泌水率凝结时间含气量等试验结果符合混凝土配合比设计的有关要求。混凝土的力学性能试验包括立方体抗压强度、轴、抗拉弹性模心抗拉强度、、,。量极限拉伸值轴心抗压弹性模量等试验结果见表+表+编轴心抗轴心抗抗压弹抗拉弹极限拉伸线膨胀数干缩值自生体一一一##号压强度拉强度性模量性模量值∃
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混合片麻岩和大理岩两种人工骨料混凝土抗压强度、极限拉伸值、线膨胀系数均满足拌制高拱坝大体积,。混凝土技术要求但混合片麻岩骨料混凝土抗拉强度偏低两种骨,。,料混凝土自生体积变形呈微膨胀型变形量接近综合分析混合片麻岩混凝土的性能略优于大理岩混凝。土的性能!结语,6
8合理地选择料源首先是要对可能的料源有充分地调查对主要的料源有足够的勘查实验深度,切实按相应勘查规范精度进行,,工作提供可靠的比较选择依据本阶段马吉。工程做到了这一点n中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会,68大型工程特别是如马吉工程这种大型工程在预可阶段适当增加设计深度是,,,十分必要的在料源选择方面结合了初步混凝土实验对普拉底料场和腊旺夺/区料场的原,石料作为混凝土骨料的原岩的适应性有了初步的认识能够更好地指导科研阶段的勘探及实验。工作,/,6+8通过对各料源的分析腊旺夺区料场从储量上比普拉底料场更为可靠岩,/石试验结果没有明显的质量差别腊旺夺区料场的开采运输和环境影响相对优于普拉底料场。,6!8本阶段两种骨料混凝土配合比初步试验结果显示混合片麻岩骨料混凝土静、,力抗压弹模比大理岩混凝土静力抗压弹模低而极限拉伸值较大混合片麻岩骨料混凝。,土的性能略优这也是本阶段初拟将混合片麻岩做为料源方案的重要依据参照两方案的,。经济比较结果是适宜的∀作者简介吴宝隆,北京国电水利电力工程有限公司,电子邮箱ΟΠΘϑΒΠ:ϑ)
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