英布鲁水电站主要技术问题的研究

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1、2011年第3O卷第4期·DWRHE水利水电工程设计·3·英布鲁水电站主要技术问题的研究席燕林张泽太庞书聪王立选摘要英布鲁水电站坝基为胶结性差的软弱砂岩，透水性强，地下水和岩体电阻率高，且处于高雷暴区，降雨量大，土坝筑坝材料含水率高，电站远离负荷中心，电站在电网中要承担基荷、峰荷和调频等多项任务。以上不利的地质、水文、气候、筑坝材料和负荷特性要求，使电站设计面临着众多的技术难题。在设计过程中，通过对种种不利因素的分析、研究，制订了完整的处理方案，较好地解决了由此引起的众多技术问题，使工程成功建设并安全运行。关键词不利因素技术问题对策与优化英布鲁水电站中图分类号Tv72文献标识

2、码B文章编号1007．6980(2011)04-0003-04检测。1基岩特性与防渗体系研究1．2枢纽的防渗体系设计1．1基岩的特性研究根据基岩的特性，设计采用三维有限元方法对坝基岩体为白垩系陆相沉积砂岩，系由不同厚基础渗流和渗流控制方案进行了分析，由于坝基砂度含有薄层、中厚及厚层沉积层理结构的胶结不良岩属于无限深强透水地基，防渗帷幕的成幕效果极软弱砂岩组成，岩层产状近水平，无构造断裂、褶差，即使形成了有效的帷幕，其减渗作用仍然较皱和裂隙发育。由于其具有胶结不良的特点，其工差。当防渗幕墙较浅时，消减渗透水头的作用微程特性和渗流特性与通常的砂岩有较大的差异。弱。通过对坝基渗透性

3、、灌浆效果的分析，枢纽最通过岩体力学试验、现场荷载试验、灌浆和压终采用以下措施形成了有效的防渗体系：水试验、声波测试等方法，对坝基岩体结构特性和(1)两岸土坝为心墙与上游内铺盖(并延伸至渗流特性进行了研究，通过试验研究揭示了基岩的坝体外)相结合形成坝体与基础防渗体系；特性。(2)泄水闸及河床电站采用上游设混凝土防渗(1)坝基岩体胶结性差，呈半成岩状态。岩体护坦防渗；干密度一般在2．0g／cm3左右，工程特性主要表现(3)左右坝肩的岸坡采用贴坡防渗铺盖；为承载力低。单轴抗压强度一般小于5MPa，岩体(4)将左右坝肩贴坡防渗铺盖、土坝上游内铺变形模量指标在1GPa左右，属于极软岩

4、。盖与泄水闸及河床电站坝段的混凝土防渗护坦通过(2)坝基岩体具有大孔隙、低密度的特征，孔上游纵向导墙连接过渡，形成枢纽的上游整体防渗隙率在25％左右，坝基砂岩总体属于强透水地基。体系；(3)岩体由粒径0．1—1t砌的均匀砂粒组成，(5)土坝在坝趾渗流出逸区设置水平反滤层，形成了密实的粉细砂的孔隙结构。灌浆试验反应，左右坝肩的岸坡在下游设贴坡反滤层排水，泄水闸岩体只透水不吸浆，水泥灌浆在本工程特殊的基岩和电站在下游均设置反滤层和排水管，形成了枢纽条件下是无效的。有效的排水保护系统。(4)灌浆前后的声波检测结果看，灌浆前后的2建基面的保护与选择标准声波值变化微小，灌浆影响范围小，

5、灌浆对岩体的加强作用微弱，水泥灌浆在本工程的岩体中不能形本工程坝基岩体一般胶结程度较差，岩层表部成有效的帷幕。风化程度较高，开挖后表层受扰动强烈，往往会在(5)实际的施工过程反应，岩体抗冲刷能力建基面残留一层散粒砂，确定建基面的选择标准比差，特别是在沿岩层层面，极易产生层面冲刷。较困难。(6)声波速度(。)与岩体质量之间具有较好考虑到本工程坝体高度较小，承载力和沉降变的相关性，可以采用测声波对建基面岩体质量进行形问题并不严重，强透水性及其可能发生的渗透变水利水电工程设计DWRHE·2011年第30卷第4期形破坏，则是最主要的工程地质问题。设计根据坝一般会超出施工允许含水率。基

6、岩体的特性，并结合不同坝段对坝基岩体的性能(2)坝基开挖料为白垩系地层为巨厚的砂岩沉要求，提出了建基面以保护措施加纵波波速控制的积，由薄层、中厚及厚层胶结不良砂岩岩层组成。综合选择标准，在实际中取得了较好效果，不同坝由于砂岩呈孔隙式点接触胶结，胶结差，开挖扰动段建基面的保护措施和选择标准为：后呈松散砂状，以中、细颗粒为主，粒度模数(1)土坝段建基面位应于完整的第③层砂岩，1．45左右，碾压后不是石渣，而是中细砂，即筑清除上部全一强风化软弱砂岩后，及时撒泼1：3的坝材料发生了性质的改变。水泥浆与基础面不均匀的松散砂自然结合形成了砂(3)贡贝石料场的块石料。贡贝石料场距工程浆保护

7、层，对建基面进行了有效保护。建基面控制区215km，岩层为前寒武系长石石英砂岩和含砾的实测纵波速度值一般应大于1700m／s，实测纵砂岩，岩石坚硬，完整性较好，储量和质量均满足波速度低于1700m／s时，应进行局部换填处理。技术要求，但运输费用很高。(2)泄水闸及河床电站等混凝土坝段荷载较大，由于林中空地土料场实际天然含水率比勘察结要求大部分基础应置于第②大层砂岩，为避免人为因果还要高，在刚果这种潮湿地区降低含水率是十分素对岩体产生影响，开挖完成后及时浇筑C15混凝土困难的。受每年6个月雨季的影响，使得