洪家渡面板堆石坝基础开挖及处理设计

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1、洪家渡面板堆石坝基础开挖及处理设计摘要：洪家渡面板堆石坝处于高山峡谷岩溶地区，面板堆石坝高，河床宽高比。在坝基开挖设计中，通过认真研究趾板区的地形地质条件，将趾板上部高边坡、趾板基础及趾板下游的堆石体边坡开挖统筹考虑，一次开挖完成。在坝基处理中，根据开挖揭露的多种不良地表形态和地质缺陷，制定了相应措施，满足了工程要求。这些设计方法和处理措施将为岩溶峡谷地区修建面板堆石坝积累有益的经验。关键词洪家渡面板堆石坝基础开挖处理设计关键词：洪家渡面板堆石坝基础开挖处理设计1概述洪家渡水电站为“西电东送”首批开工项目的启动

2、工程，在峡谷地区修建高面板堆石坝是该水电枢纽的显著特点。面板堆石坝高m，坝顶长m，河床宽高比为，坝体填筑方量约900万m3。在我国对峡谷地区修建高面板堆石坝尚少设计和施工经验情况下，洪家渡面板堆石坝针对两岸陡高边坡坡的特点，将高边坡开挖与趾板基础和坝基开挖较好的结合起来，实现了趾板一次定线开挖到位，无需二次定线；并率先在高面板堆石坝中采用了+X的等宽窄趾板技术，减少高边坡的开挖。在施工过程中，根据开挖揭露的复杂地表形态和地质缺陷，制定了切实可行的处理措施。目前洪家渡面板堆石坝趾板及坝基开挖已完成，坝体经济断面已

3、填筑到挡100年一遇洪水渡汛高程，坝体已填筑高57m，实施表明，坝基开挖所采取的设计方法和处理措施是积极可行的。地形地质条件坝址区间河段长约km，河流流向由S45°W转向S45°E，形成向西凸出的直角河湾。右岸支流底纳河以伏流形式在转弯端点流入干流，转弯点以上左岸为25°～30°的顺向坡，各引水建筑物进水口均位于此缓坡带；右岸为高190m左右、坡角75°～85°的陡壁。坝址位于河弯下游，坝址河谷为不对称“V”型谷，两岸山高300~400m左右，由于岩性软硬相间，在左岸形成高达100m以上之灰岩陡壁，其间为宽80

4、～120m的泥页岩缓坡；右岸为25～40度的缓坡。枯期河水位m，水面宽约30m，水深3～4m，河床中线地面高程970～976m，水下地形平缓，河床无深槽。坝区从上游至下游，出露地层为三叠系下统的永宁镇组的第一段，夜郎组的第三段九级滩段、第二段玉龙山段及第四系。T1yn1为厚层、中厚层夹薄层灰岩，厚210～237m；T1y3为泥页岩夹泥质灰岩，厚75～85m；T1y2为薄至中厚层灰岩，厚275～305m；第四系为厚1～8m的河床冲积砂卵砾石层与厚1～45m的坡积、崩积碎石、块石夹粘土层。坝区岩层为单斜构造，岩层走

5、向N60°～70°E，与河流约成70交角，倾向NW，倾角25°~55°。对坝基及边坡有影响的主要有F3、F6、F8、F13等4条断层，其特性见表1。坝肩主要发育裂隙2组，其中走向NE、NW向各1组，以陡倾角为主。卸荷裂隙主要分布在两岸地层T1yn1、T1y2灰岩陡壁上，主要沿N70°～80°W与N10°～30°W两组构造裂隙发育，水平深度12～15m，对左岸坝肩高边坡稳定有影响。表1坝基断层特性表编号属性产状破碎带宽备注F3逆断层N57～60°ENW∠37～40°～发育于左坝肩陡壁，出露线斜切岩层向上游逐渐降低

6、，至河床趾板处插入河床。F6正断层N39～80°ESE∠45～85°～2发育于Ⅱ号冲沟口及左岸坝轴线附近F8平移正断层N45～89°ESE∠41～80°1～4发育于坝轴线右坝肩，斜切河谷向左岸延伸。沿断层带及其附近发育岩溶管道系统，如K40溶洞、K80-2溶洞等。F13逆断层N30～60°ESE∠40～60～4发育于右岸Ⅲ号冲沟、左岸PD21号平硐上游侧陡壁。坝肩及坝基分布T1yn1、T1y2两大层可溶岩层，岩溶较发育，岩溶形态以溶洞、溶沟溶槽、溶蚀裂隙为主，沿断层带岩溶发育。地下水主要表现为岩溶裂隙流及岩溶管

7、道流，两岸地下水均高于河水位，属地下水补给河流类型。两岸T1yn1与T1y2岩体风化程度微弱，微风水平深度10～15m，岸坡铅直深度5～20m，局部断层交汇处、缓坡地带风化深度有所增加。T1y3泥页岩风化强烈，分强、弱、微三带，强风化水平厚度5～10m，弱风化水平厚度15～30m，微风化水平厚度15～20m，强弱微局部达35～45m。坝基覆盖层为河床冲积层砂卵砾石和两岸坡积层碎石、块石夹粘土，变形模量较低，一般不能满足堆石坝对地基的要求，需要全部挖除。3趾板及坝基边坡开挖设计趾板开挖设计趾板基础开挖设计河床及两

8、岸趾板均布置T1yn1灰岩上，趾板基础座落于微风化线上层，河床及岸坡较缓部位根据微风化线确定趾板嵌深。对于陡岸坡特别是左岸坝轴线上游80m范围，堆石体边坡按1：开挖，沿岸坡向上延伸为趾板基础。趾板型式为趾板面等高线垂直于趾板基准线的平趾板，为减少趾板以上高边坡的开挖，趾板各段均为等宽趾板，宽度为m。趾板开挖一般以趾板的“X”线进行控制，但当河峡窄、两岸陡竣，两岸趾板的走向与河谷走向交角