壩體布置的應(yīng)用

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1、90.5m壩高單曲拱壩埋石混凝土的設(shè)計優(yōu)化張清樹1工程概況：猴爬巖電站位于云南省文山州丘北縣羊街鄉(xiāng)境內(nèi)的清水江干流下游河段上，是清水江流域干流下游河段梯級規(guī)劃的第四個梯級電站；是已建電站的第二個。電站距文山州府所在地約200km，距丘北縣縣城85km?，F(xiàn)已有四級鄉(xiāng)村公路從電站廠區(qū)及壩址區(qū)附近通過，電站對外交通十分便利。電站以發(fā)電為單一開發(fā)目標(biāo)，為引水式開發(fā)方式，由首部樞紐、引水隧洞、調(diào)壓井及壓力管道和地面發(fā)電廠房等部分組成。單曲拱埋石砼拱壩位于清水江猴爬巖石拱橋下游332m的清水江河床上，壩左岸為非溢流壩段（弧長70.

2、237m）、泄洪導(dǎo)流底孔壩段(弧長16m)、非溢流壩段(臨時導(dǎo)流底孔:弧長33.447m)、表孔溢流壩段（弧長28m）、左岸非溢流壩段（弧長55.132m）廠區(qū)樞紐位于清水江猴爬巖壩軸線石拱橋下游2200m的清水江左岸，主要建筑物有主副廠房、尾水渠、升壓站等建筑物組成。2工程設(shè)計必須考慮資源節(jié)約過去人們常說“水電雖然是一種再生的清潔能源，但一次性投資大工期長，難以滿足經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求”。因此，必須從水電站設(shè)計開始，努力降低成本，加快工期，以取得好的經(jīng)濟和社會效益，為實現(xiàn)這一目標(biāo)，設(shè)計時就得求真物實，精心考慮，努力創(chuàng)

3、造一個節(jié)約型工程。所謂節(jié)約資源，是除了對人力資源、能源資源、材料資源、設(shè)備資源合理利用，初步設(shè)計方案壩址位于石拱橋上游200m處；壩的結(jié)構(gòu)形式為埋石砼重力壩，設(shè)計埋石重力壩混凝土工程量為13.89萬m3，最大壩高為68m，設(shè)計總庫容為：111.0萬m3；流域面積4461km2m3,電站多年平均發(fā)電量1.0881億kW.h，保證出力5.95MW，年利用小時數(shù)為4534h。修改設(shè)計方案壩址位于石拱橋上游200m處；壩的結(jié)構(gòu)形式為埋石混凝土單曲拱壩，設(shè)計埋石重力壩混凝土工程量為16萬m3，最大壩高為90.5m，設(shè)計總庫容為：

4、設(shè)計總庫容為：2310.0萬m3；設(shè)計水頭為90.5m：該重力壩按功能需要，設(shè)計裝機容量為2×20MW；年發(fā)電量為1.476億度。經(jīng)多方優(yōu)化和發(fā)電的出率率的各種因素將原設(shè)計的重力壩修改為：單曲拱壩埋石混凝土，并將壩址由原石拱橋上游200m處，移為332m處，優(yōu)化后的設(shè)計指標(biāo)大大提高發(fā)電出力率率；優(yōu)化后埋石拱壩混凝土工程量為16萬m3，最大壩高為90.5m，設(shè)計總庫容為：2310.0萬m3；設(shè)計水頭為90.58m：該埋石砼拱壩按功能需要，與壩軸線呈127°交角。左、右岸為非溢流壩段；經(jīng)優(yōu)化后的裝機容量為2×20MW；年發(fā)

5、電量為2.46億度；根據(jù)優(yōu)化后的壩體方案比原設(shè)計方案增加發(fā)電效率66.66%；投資方面基本相同。二、單曲埋石混凝土拱壩地基確定：工程于2008年1月2日開挖至▽868.500高程時；用卡特挖掘機和6米鋼管，壓探粉沙深度，也無法探明深度，2008年1月2日組織設(shè)計單位及專家和現(xiàn)場建設(shè)、監(jiān)理、施工單位進行現(xiàn)場鑒定，1、地理位置條件限制（下游距猴爬巖120米，坡度已達到極限），上游距圍堰（80米，邊坡坡度已經(jīng)達到極限）。2、工期限制：2008年5月31日前必須澆筑至▽903高程才能滿足汛期施工條件，混凝土澆筑工程量8.3萬m

6、3。經(jīng)多方慎重考慮決定基礎(chǔ)置于沙層，揭露的地基沙層如下圖：三、單曲埋石混凝土拱壩施工經(jīng)過四天討論后決定：單曲埋石混凝土拱壩基礎(chǔ)置于沙層軟基上，由設(shè)計單位作出對軟基從結(jié)構(gòu)、位移，變形做出對應(yīng)措施。1、在基礎(chǔ)重力墩▽868.500～▽875.00高程增設(shè)φ25鋼筋雙向@200形成拱上拱；并用φ25鋼筋錨桿@400與左右壩肩石錨固成整體，壩后增設(shè)10長的混凝土止動墩其結(jié)構(gòu)如下圖：2、基礎(chǔ)壩前三排、壩后三排作高壓旋噴，在壩軸線用帷幕灌漿，將原設(shè)計的單排帷幕噴漿改為雙排帷幕噴漿，間距由原設(shè)計的3米改為1.5米形成抗壓樁和防滲墻。

7、帷幕噴漿工程于2008年4月3日～2008年11月16日完成下層灌漿廊道和中層灌漿廊道的的施工和驗收工作；經(jīng)壓水試驗和第三方鉆孔壓水試驗基礎(chǔ)防滲、壩體止水都滿足設(shè)計。其壩體位移觀測和帷幕、高壓旋噴的技術(shù)參數(shù)如下：后經(jīng)過99天的緊張施工達到業(yè)主要求的進度高程（868.500m～902.500m），本項目于2008年12月28日投產(chǎn)運行，經(jīng)過大壩內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變檢測結(jié)果，基礎(chǔ)的位移及變形都滿足設(shè)計。