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yabo88

2010-03-16 14:54:35.0 12

 

完cheng时间:19795

工cheng地点:吉羫hi》崧甦ian站

完cheng单位:水dian部东北勘ce设计院、水dian部第一工cheng局等

项目主持人糰n渭尤嗽保赵荫炳等

撰稿人:赵荫炳

 

1  前言

丰满水dian站装机容liangwei55.4kW,hun凝土重力坝,最da坝高90.5m,最da库容wei107.8yim3,是一gezheng在运行以发dianwei主的综合利用水库枢纽。

wei了在必yao时jiang低水库水位,水dian部决定在丰满dian站枢纽中增建xie水隧洞。

xie水洞位于丰满da坝的左岸洞口ju8号坝段280m,洞长wei682.9m,闸前段衬砌na径wei10m,闸hou段衬砌na径wei9.2m,在zheng常高水位261.0m时,隧洞的xieliangwei1129m3s

xie水洞工cheng布置jian图1

1  xie水洞工cheng布置图

a一平面布置图:12一硐室试验点;312岩塞试验位置;4一zheng式bet98岩塞位置

6一xie水洞断面图:1一岩塞;2一集渣坑;3一平板闸门室4一弧门室;5一挑流鼻坎

 

xie水洞jin水口shi工是该工cheng的关jian。经几ge方案比较,推荐用水xia岩塞bet98方法shi工,其理由主yao有:shi工期间不shou库水位限制;工chengliang小;可jie省daliang材料、laodong力和daxing机械设备;shi工速度快:工cheng费用省。

wei确保bet98cheng功,jin行了daliang的地勘、设计和室na外试验研究工作,经过设计、shi工、运行和科研等觴ie氐ノ坏墓餐琻u力,丰满水xia岩塞bet98于1979528日bet98cheng功。

 

2  地zhi条jian

  xie水洞jin口地形坡秗en15°20°,岩塞部位覆gai层hou3.5m,ji岩quanfeng化hou0.5m,半feng化岩体hou度4.0m左右,以xiaweiweifeng化岩。岩石weier迭系变zhi砾岩,岩层cheng块状,岩石致密、坚硬、抗feng化能力强。切割岩塞体的断层有三组,经分析,岩塞、yao室在shi工期间是稳定的。  

 

3  bet98设计

3.1  设计yuan则和yao求

    (1)对主yao糺i跷侍猓瑈aotong过试验、充分论zheng,做到糺i醮雜hi落实。

    (2)岩塞hou度yao满zushi工期稳定yao求,cai取措shi确保yao室导硐开挖过cheng中的anquan。

    (3)岩塞yao一次baotongchengxing,力争较好的水力条jian,shibaohou洞脸边坡保持zheng体稳定。

 (4)在保zhengbaotongchengxing的条jianxia,ying尽liangjiang低bet98用yaoliang,以jian轻bet98振dong对建zhu的yingxiang。

3.2  jin口水工布置

    在满zuxieliang和低水位时jin口不chan生chan气条jian的前提xia,jin口明渠底坎高cheng确定wei218.0米,岩塞地表坡秗en15°20°,岩塞中心线与水平面夹角选定wei60°。控制jin水口的流速不da于隧洞na不衬砌段流速12.7ms,an最daxieliang1186m3s考lv,设计岩塞直径wei11m岩塞断面比较da,考lv岩塞shi工期间的稳定性,选定岩石hou度与直径的眗en1.36,岩塞的岩石hou秗en15m。岩塞bet98方liangwei3794m3,岩塞和主洞lian接设有集渣坑。   

3.3  岩塞bet98设计

    岩塞yao包布置分三层,上xia两ge主yaoyao包的作用是把岩塞baotong,中层6geyao室cheng“王”字形布置是wei了把上xiayao包bet98hou剩余的岩体炸掉,shi之达到设计过水断面。沿岩塞的xia部布置一圈预裂孔,以控制岩塞的chengxing。

预xing孔、12号yao室和38号yao室的起bao时间分别取wei02575ms。yao包布置jian图2;yao包计算主yao数据jian表18geyao包的yaoliangwei3874.2kg(含起baoyaoliang),预裂pao孔用yaoliangwei201.4kg,总装yaoliangwei4075.6kg

表1  yao包计算主yao数据

 

yao室编

最小抵抗线W/N

单位耗yaoliangK/kg• m-3

bet98指

n

炸yaoliangQ/kg

xia破裂半径R/m

破坏系

β

上破裂半径R΄/m

压缩系

μ

压缩圈半径Rc/m

yao包间ju/m

计算

实ji

1

8.1

1.6

1.4

1740

13.9

2

18.0

10

1.61

6.96

6.4

2

5.1

1.8

1.0

239

7.22

2

7.22

10

0.83

 

 

3

4.9

1.6

1.2

268

7.59

2

9.65

10

0.86

 

 

4

5.3

1.6

1.2

338

8.21

2

10.43

10

0.94

5.61

4.5

5

5.3

1.6

1.2

338

8.21

2

10.43

10

0.94

5.83

4.5

6

5.3

1.6

1.2

338

8.21

2

10.43

10

0.94

5.83

4.5

7

5.3

1.6

1.2

338

8.21

2

10.43

10

0.94

5.83

4.5

8

4.9

1.6

1.2

268

7.59

2

9.65

10

0.86

5.61

4.5

预裂孔

201.4kg

合计

4075.6kg

2yao包布置

 

4  岩渣处理

岩塞bet98松方达5600m3,必xucai取tuo善的处理措shi。对填塞集渣bet98、xie渣bet98和开门集渣bet98三种处理方式,分别做了各种运行条jianxia的水工模xing试验hou,决定cai用开门集渣bet98方式。其好处在于有90%以上的岩渣可jin入集渣坑;坑nadui渣较稳定;对洞nahun凝土和金属maijian没有磨损;弧形门和jian修门anquanxia闸的把握性da;对dian站的尾水yingxiang甚小。根据试验,渣坑尺寸wei:底宽llm,长34m,高18m,容积9550m3,渣坑的有效利用系数wei0.586

 

5da坝anquan

丰满da坝是在日伪时期修建的,shi工zhiliang差,hun凝土强度低。解放hou,虽ran经过多次加gu,但是,岩塞bet98时da坝的anquan仍ran是工cheng上十分关心的问题。这一问题是tong过以xia途径cai逐瞛iang靡越饩龅模

(1)做模拟试验。在ju坝duan130m158m370m的juli处,分别jin行了yaoliangwei81kg292kg310kg的水xia硐室bet98和岩塞bet98试验,以取得坝体静tai观ce资料;了解坝体承shoubet98地震强度的能力。

(2)anbet98试验获得的经验gong式,推算zheng式bet98时坝体的振dongcanliang(位yi、速度和加速度),wei判断坝体的anquan状况提gong相ying的数据。

(3)根据8号坝段fanying谱曲线和振xing曲线计算坝体地震guan性力,用材料力学方法分析坝体ying力和稳定anquan系数,以ci来判断坝体anquan状况。在bet98水位246.0m时,an单xiangyaoliang2200kg和quanxiangyaoliang4300kg两种情况计算,在2334坝高处的xia游坝面laying力分别wei0.29MPa0.479MPa;稳定anquan系数分别wei1.391.01。ci结果与an有限元dong力cheng序分析结果在数liang级上是一致的。

据上shu分析,坝体已经shou过相同、相似canliang的模拟bet98振dong的考验;推算的zheng式bet98时坝体的位yi、速度和加速度值均在anquan范围之na,唯有加速度值稍da,但坝体危险断面的ying力和稳定anquan系数均满zuyao求。因ci,bet98时da坝是anquan的。

 

6  bet98效果

丰满岩塞bet98于197952812时起bao,bet98的库区水位243.9m,高速摄ying拍照了水面鼓包运dong过cheng,鼓包最da高度达31.3m,其上sheng速秗en21.610ms,起baohou35min弧形门开始xia闸,44min隧洞断流。用浮标法和出口水面曲线计算隧洞xieliangwei933970m3s。经jian查洞nasuo有maijian良好,平板闸门cao、底板和两ce保hu竮hi逦磈ian损shang,闸门关bi紧密ji本不漏水。洞nahun凝土磨损jiwei。xia游坝面裂feng处预贴的石gao没有发生再开裂现xiang。jubao心12.8m处的hun凝土拱,bet98时ce得的最dalaying变wei156με19807月用水xia激光dian视观察hun凝土顶拱完好无缺,suojian部位没有发现裂feng。实ce岩塞bet98方liang4419m3比设计值增加了625m3

 

7  结论

(1)cai用较小的bet98can数,cai用毫miao延时与预裂控制bet98糺i酰淮蝏aotongchengxing,实cebet98效果与设计一致,xieliang达到设计yao求。

(2)用fanying谱和有限元方法对fujinda坝jin行了bet98振dong力分析,论zheng了bet98不致危及da坝的anquan,bet98结果zheng明了上shu结论是zheng确的。

(3)在da流liang、高流速的xie水洞中,起baohou弧形工作门仅用9min时问糲i忱豣i,洞na磨损jiwei,zheng明首次cai用开门集渣bet98方式是cheng功的。

(4)bet98时对坝体、隧洞和闸门等jin行了dongying变、振dong加速度与速度、孔nadian视和水面鼓包运dong高速摄ying等dong静tai观ce;bet98hou用水xiaceliang和水xia激光dian视,quan面jian查了hun凝土裂feng情况,这些ce试方式和实ce资料,对今hou的水xia岩塞bet98工cheng具有can考价值。