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1、Vol.30No.7人民长江YANGTZERIVERJuly1999r设计隔河岩大坝基础开挖及处理设计徐年丰林文亮摘要根据隔河岩工程大坝特点结合主要工程地质条件,系统介绍了坝基开挖及加固处理的设计思想,开挖基本设计原则为满足坝体结构布置及坝基应力均匀分布,建基岩体应有足够的强度和完整性,重力拱坝、左岸重力墩、右岸重力坝、升船机等坝段的岩基利用石龙洞灰岩微新岩层,基本开挖形态应满足设计要求,对技术要求和基础加固处理措施与方法作了较详细的阐述。经过工程运行的验证,基础状态良好,满足大坝的要求。主题词岩石开挖坝基
2、处理区域工程地质大坝观测隔河岩水电站(4)开挖方案实施过程中要结合新情况不断优化,逐步完1大坝特点及其对基础的要求善开挖形态;隔河岩工程大坝为一上重下拱式混凝土坝,布置于两岸地(5)拱座等重要部位应采取严格的控制爆破技术以确保基形不对称的/U0形峡谷中,左岸拱座121~140m高程处由于地岩免受不应有的损伤;形条件不足而设置重力墩。大坝全长653.45m,由左岸重力坝、(6)尽可能节省开挖工程量并方便施工。升船机坝段、重力墩,河床重力拱坝,右岸重力坝组成。重力拱3.2基岩利用及基本开挖深度拟定坝在平、立面上
3、均形成拱,作用在坝体上的荷载一部分通过拱根据地质条件、结构布置及要求在满足规范规定的条件下(水平和斜拱)的作用传递至下部及两岸拱座基岩,另一部分通综合分析选定大坝利用基岩为:¹重力拱坝及左岸重力墩、右过梁的作用传至底部基岩,利用基岩及坝肩岩体的反力维持稳岸重力坝、升船机坝段基岩均利用石龙洞灰岩微新岩层;左岸重定。其基岩及拱座受力主要呈现拱坝的特征,同时又具重力坝力坝段基岩为平善坝组灰页岩互层,其中1、3、5层页岩强度低,的特点。由于大坝高达151m,基础最大应力达4~6MPa。因易风化和失水干裂,故基岩选定
4、利用该组2、4、6层灰岩,并采取此,要求坝基岩体坚硬、完整,尽可能质地均匀,特别是拱座,要顺层开挖的方式;º坝基岩体以灰岩为主,以裂隙溶蚀型风化求有足够的承载能力。为主要特征,因此坝基最小开挖深度以灰岩表层溶沟、深槽发育深度控制,两岸拱座重要地段开挖深度一般不小于8~10m,其2坝基主要工程地质问题它部位一般不小于5m。对沿断层、裂隙形成囊状风化深度较(1)断层与层间剪切带组合,构成可能滑移块体,影响两岸大的部位,采取局部坑、槽挖处理。对左岸拱座岩溶强烈发育区拱座岩体抗滑稳定。剪切带及顺层溶蚀充泥带,加大基
5、岩压缩及石龙洞组中段薄层条带灰岩层状风化深度较大部位,增加2变形,影响结构应力分布。次开挖深5~10m,以改善建基岩体条件。(2)断裂构造及其顺层风化作用,降低岩体强度,破坏整体3.3坝基开挖基本形态性,造成不均匀变形,加剧溶蚀使透水性增大。顺河向断层可能重力拱坝基础开挖范围按结构底边线上游(即坝轴线)外延构成集中渗漏通道。2m,下游外延5m左右作为基础开挖底轮廓边线。重力拱坝坝(3)伴随断层和裂隙发育的岩溶洞穴及岩溶通道,给基础基形态按拱坝体形要求开挖;两岸拱座一般按全径向开挖,部分渗控造成困难,规模较大
6、的岩溶洞穴还影响到基础局部承载能坝段采取非全径向开挖以节省开挖量。具体开挖形态为:河床力。中部开挖成高程55m的水平基面;左右岸55~70m高程及右岸(4)为探明坝基地质条件而开挖的多条勘探平洞,位于大115m高程以上按非全径向开挖,不同形态的开挖面之间留有坝建基面以下,影响到坝基的应力传递,位于坝基防渗帷幕受灌适当的过渡区;左岸重力墩左右边界分别挖至121m和140m高区者,还影响到灌浆帷幕的建造质量和灌浆施工。程,形成一微倾上游和河床的缓倾面,其上游角受F10及F10-1断层影响,坝基存留的局部平善坝组
7、灰页岩互层,采取顺层两次开3坝基开挖设计挖。3.1开挖设计的基本原则两岸重力坝平行坝轴线开挖成台阶状,平台宽度不小于1/2(1)满足坝体结构布置及其对基础轮廓形态的要求,使坝~2/3坝段宽度,坝基顺水流向利用地层条件开挖成微倾上游基应力均匀分布,不致造成明显的应力集中;的斜面。坝段侧向坡度一般为1:0.5,个别建基面高差较大部(2)开挖后建基岩体,总体应具有足够的强度与完整性,在位侧向坡比达1:0.3。进行适当的灌浆和加固处理后能满足坝基应力与变形的要求;左岸升船机坝段建基面开挖成141m高程平台,上游侧设
8、(3)开挖形成的边坡应能保持整体稳定;基础帷幕灌浆廊道基槽,高程132m。#18#第30卷第7期人民长江RENMINCHANGJIANG1999年7月大坝上游开挖边坡按临时边坡设计,由于岩体结构与坡面建基面以下埋藏较浅且规模较大的溶洞,其危害性大。对此一近于逆向正交,灰岩坡段,边坡采用垂直坡开挖,坡高每20m设方面在基础验收中细心观察,一旦发现有可疑迹象,则尽可能从一级5m宽马道;重力墩及两岸重力坝段为平善坝组灰
