高土石坝复杂材料筑坝技术新进展.pdf
《高土石坝复杂材料筑坝技术新进展.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高土石坝复杂材料筑坝技术新进展.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月水 力 发 电 .高土石坝复杂材料筑坝技术新进展姚 虞 王富强 杨泽艳(水电水利规划设计总院 北京)摘 要:抽水蓄能电站的大力发展为土石坝建设带来了新的发展形势 也带来了复杂材料筑坝的新技术问题 包括全强风化料筑坝、库底填筑碎石土等带来的大坝变形、稳定及防渗体系安全等问题 通过近年来的工程实践和研究 高土石坝复杂材料筑坝技术有了新进展 总结了复杂材料筑坝已有经验 并以句容、文登、溧阳、镇安抽水蓄能电站上水库复杂材料筑坝为例 提出了抽水蓄能电站土石坝建设的关键问题及对策措施关键词:高土石坝 复杂材料筑坝 技术进展 关键问题 对策措施 抽水蓄能电站 .中图分类号:文献标识码:文
2、章编号:()收稿日期:作者简介:姚虞()男 湖北宜昌人 高级工程师 博士 主要从事水电工程审查、咨询等工作.0引言当前 我国正在大力开展抽水蓄能电站建设抽水蓄能电站项目分布范围广 电站建设面临的地质条件复杂多样 为了满足生态环境要求需要尽量减少弃渣 提高开挖料利用率 因此 绝大多数抽水蓄能电站采用土石坝坝型 利用软岩、全强风化料等复杂材料筑坝的问题变得突出 近年来 通过大量研究与工程实践 高土石坝复杂材料筑坝技术取得了新进展1高土石坝复杂材料筑坝经验土石坝作为当地材料坝 其筑坝材料受工程场地地质条件影响较大 有时难以避免采用强度和模量较低的筑坝材料 早在 世纪 国内外高土石坝已开始应用含软岩料
3、筑坝 也逐渐积累了相关技术经验 表、列举了国外和国内部分含软岩料筑高土石坝的工程案例 由表、可知 国外、国内都已将软岩作为筑坝材料应用到坝高超过 的高土石坝中 我国在坝高超过 的水布垭混凝土面板堆石坝中使用了软岩表 列出了典型含软岩面板堆石坝的运行情况 由表 可知 坝高不超过 的坝总体运行良好 但 年以前建成的坝高超过 的含软岩面板堆石坝基本上都出现了面板结构性裂缝或垂直挤压破损现象 随着软岩筑坝技术在不断发展完善 级高土石坝软岩筑坝技术已基本成熟 级高土石坝软岩筑坝技术取得了突破性进展水 力 发 电 年 月 .表 国外部分含软岩高土石坝工程序号坝名地点坝高/坝长/软岩材料软岩位置建成年份阿瓜
4、米尔巴()墨西哥风化熔灰岩下游萨尔瓦兴娜()哥伦比亚半风化砂岩、粉岩下游希腊塔()印度尼西亚凝灰角砾岩、火山凝灰岩主体贝雷()美国砂岩、页岩中部温尼克()澳大利亚砂岩、泥岩下游红树溪()澳大利亚风化砂岩、粉砂岩下游卡宾溪()美国土和风化岩下游表 国内部分含软岩高土石坝工程序号坝名地点坝高/坝长/软岩材料岩性软岩位置建成年份水布垭湖北巴东 泥灰岩软硬分层填筑下游局部天生桥一级贵州兴义、广西隆林砂岩泥岩混合下游董箐贵州贞丰、关岭 砂岩夹泥岩混合中上部瓦屋山四川洪雅 含软岩堆石料下游龙马云南墨江、江城砂岩、泥岩下游公伯峡青海循化、化隆 强风化花岗岩和弱风化片岩下游街面福建尤溪 泥岩、砂岩下游鱼跳重庆
5、南川砂岩、泥岩下游金家坝重庆酉阳 页岩、粉砂岩下游盘石头河南鹤壁 砂岩、页岩中下游双河口贵州罗甸 粉砂岩下游老渡口湖北恩思 页岩下游寺坪湖北保康 页岩下游局部大坳江西上饶 风化砂岩主体株树桥湖南浏阳风化板岩中下游十三陵抽蓄上库北京昌平风化安山岩下游德泽云南沾益 砂岩、泥岩下游三江口云南墨江砂岩、泥岩主体表 典型含软岩面板堆石坝运行状况统计坝名坝高/完工年份坝体最大垂直沉降/与坝高的比例/测值时间面板破坏情况坝体渗漏量/株树桥 年 月面板破坏最大 阿瓜米尔巴()坝体完工后变形仍然较大多条水平和斜裂缝曾突然增加到 大坳 施工期较小天生桥一级 年 月面板挤压破损 条裂缝鱼跳较小水布垭 年 月面板挤压
6、破损 条裂缝 董箐 年 月一、二期面板有 条裂缝 年建成的坝高 的董箐混凝土面板堆石坝没有出现面板结构性裂缝和挤压破损问题通过大量研究和工程实践 在软岩筑坝料物理力学特性、坝体断面和填筑料设计、软岩料填筑施工等方面均取得了一定的经验和成果 形成了针对软岩筑坝较为完整的技术体系第 卷第 期姚 虞等:高土石坝复杂材料筑坝技术新进展 .对于软岩筑坝料的物理力学特性要求 上坝软岩料饱和抗压强度宜大于 不宜小于 软岩料经压实后 小于 颗粒含量增加较大 多具有强中等透水性 压缩模量多在 之间 与硬岩料相比 软岩料的抗剪强度较低 湿化特征更为明显 流变特性还有待更多的经验积累对于坝体断面和填筑料设计 软岩堆
7、石体的坝坡宜适当放缓 并结合坝坡稳定计算确定 软岩料多置于坝轴线下游干燥区 或与中硬以上岩石混用但范围不能过大 与硬岩料的密实度差异也不能过大 利用软岩料筑坝一般应结合坝高、料源情况和特性进行充分的试验研究 当坝高超过 时软岩料尽可能用于变形和应力较小的部位 当坝高超过 时 应慎用软岩料 筑坝材料含软岩时更应重视坝体变形控制 做好坝体排水 含软岩面板堆石坝的轮廓规划和断面分区除充分借鉴已有工程经验外 需在试验的基础上拟定参数 通过坝坡稳定分析验证坝坡的适宜性 通过有限元计算 针对不同软岩料区位置进行坝体应力变形特点分析从中找出满足坝体变形和面板应力变形要求的最大软岩料区应用范围 通过坝体渗流特
8、性分析 确保坝体能自由排水并满足料间反滤准则图 句容上水库大坝典型剖面软岩料的开采爆破、填筑碾压、施工工艺、质量控制均有其特殊性 需在充分研究软岩料特性的基础上 有针对性的进行爆破和碾压试验 在填筑施工过程中 注意检查有无弹簧土、泥化和板结现象 发现问题需及时进行处理 施工时序上 需达到设计要求的预沉降指标后再开始面板混凝土的施工 宜采用预沉降时间和速率双指标控制2高土石坝复杂材料筑坝技术新进展近年来 抽水蓄能电站建设中遇到的复杂材料筑坝问题日益突出 包括全强风化料筑坝、碎石土填库等带来的大坝变形、稳定及防渗体系安全问题在解决这些问题的过程中 复杂材料筑坝技术又有了新进展 本文以几个典型工程为
9、例进行分析 句容抽水蓄能电站上水库大坝及库底回填 填筑料物理力学性质句容抽水蓄能电站上水库主坝筑坝料主要来源于上水库石料场的库盆开挖料 料场基岩主要为含燧石白云岩、灰质白云岩、细晶白云岩等 北库岸分布少量泥质白云岩、含硅质白云岩 白云岩类岩石为中硬岩 呈中厚厚层状 多呈弱微风化 微风化岩体的饱和单轴抗压强度为 饱和密度为 /石料质量基本满足堆石料原岩技术要求根据玢岩岩脉的分布情况将上水库石料场分为、个区 区有用层储量约 万、区有用层储量约 万 区、区岩脉不发育 岩体主要为弱 微风化的白云岩类 料源质量较好 区有用层储量约 万 但岩体中闪长玢岩岩脉较发育 以全强风化为主 岩脉蚀变风化、软弱破碎
10、饱和抗压强度 开挖暴露后多崩解呈土状 坝体布置和分区设计句容抽水蓄能电站上水库大坝为沥青混凝土面板堆石坝 坝轴线处最大坝高 上游坝坡坡比为 下游坝坡在 高程以上坡比为 以下坡比为 坝体布置和分区如图 所示大坝坝体分区从上游向下游使各料区的渗透性依次递增(下游填筑区除外)确保各料区在水压力作用下变形协调且变形最小 最大限度地利用工程开挖料 料区划分尽可能简单 沥青混凝土面板采用简式结构 面板下部的垫层、过渡层宽度分别为水 力 发 电 年 月 .、主要利用新鲜、微风化白云岩料制备特殊垫层区位于面板与连接板连接缝部位的小区石料要求同垫层料 上游堆石料采用上水库内开采的新鲜或弱、微风化白云岩填筑 下游
11、堆石料采用库内开挖的新鲜或弱、微风化白云岩掺 闪长玢岩填筑 按向下游 分区 在上、下游堆石之间设置宽 的过渡区 采用上游堆石料与下游堆石料互层填筑 大坝岸坡部位下游堆石料下部设置厚 的上游透水堆石料 河床部位加大为 以保证坝体排水 右坝脚由于建基面倾向下游 在坝脚处设混凝土挡墙 墙顶高程 并将高程 以下的透水主堆料设为增模区 保留有透水功能 但压缩模量提高上水库库底为半挖半填形式 上库库底回填料成分复杂 从下到上分别为上水库库底及坝基底部剥离的除掉表面腐殖土后的含碎石黏土、上水库库盆开挖弱、微风化白云岩掺一定量的蚀变闪长玢岩及下水库库盆开挖的白云岩掺灰岩、粗面岩、安山岩及蚀变闪长玢岩混合料等
12、利用全强风化闪长玢岩料筑坝和碎石黏土料回填的工程措施句容抽水蓄能电站上水库大坝下游堆石料为含一定量全风化玢岩的白云岩 全风化玢岩含量较多时呈现土料的特性 对填筑料的碾压厚度及碾压效果影响较大 根据招标设计阶段现场碾压试验成果分析 白云岩中全风化玢岩含量为 时 层厚 振动碾碾压 遍 平均孔隙率为 由于细颗粒容易充填颗粒间的孔隙 极易达到孔隙率的要求 加水量为 时 静碾时沉降量已经严重偏大 无法进行后续碾压针对上述问题 采取的工程措施有:控制蚀变闪长玢岩含量 剔除宽度 的玢岩岩脉 下游堆石按照孔隙率控制 碾压施工参数拟定为铺层厚 不加水或少加水 采用 振动碾碾压 遍上水库库盆回填高度超过 且回填料
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土石 复杂 材料 筑坝 技术 进展
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。