水電站壩基處理[摘要]索電站位于巖溶地區(qū)，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復雜。碾壓混凝土壩高115.8m，設計建基面在弱風化帶中部，局部軟弱帶采用固結灌漿提高其承載能力。防滲采用懸掛式帷幕，灌注穩(wěn)定的水泥粉煤灰混合漿液，以物探技術測試壩基巖體的完整性，分析灌漿效果，為巖溶地區(qū)壩基處理做出了有益的探索。[關鍵詞]巖溶灌漿排水聲波檢測索風營水電站工程概況索風營水電站是繼烏江渡、東風、洪家渡等水電站之后，在烏江干流開發(fā)的又一“西電東送”電源點工程，地處黔中腹地負荷中心。位于黔西縣、修文縣交界的烏江中游六廣河河段，上游35.5km接東風水電站，下游距烏江渡水電站74.9km。索風營水電站工程以發(fā)電為主，承擔調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用等任務，兼有養(yǎng)殖、旅游等效益。電站裝機容量600MW，保證出力166.9MW，年平均發(fā)電量20.11億kWh；百年一遇設計洪水12500m3／s，千年一遇校核洪水16300m3／s；水庫正常蓄水位837m，總庫容2.012億m3，為日調(diào)節(jié)水庫。索風營水電站屬II等大(2)型工程，主要建筑物大壩及泄洪系統(tǒng)、防滲帷幕、引水發(fā)電系統(tǒng)為2級建筑物。樞紐工程采用碾壓混凝土重力壩、右岸地下廠房方案，最大壩高115．8m，壩頂全長164.58m，河床壩段設五孔單孔寬13m、堰頂高程為818.5m的開敞式溢流表孔，以“X”型寬尾墩+臺階壩面+消力池的組合方式消能；引水發(fā)電系統(tǒng)置于右岸地下，為三洞三機單元供水，引水隧洞直徑9.9m；進水口采用岸塔式布置于大壩上游右岸，尾水出口位于消力池下游30m處；三條引水洞及尾水洞平均長度分別為193.36m和149.95m，地下廠房為135．5m×24m×58．405m(長×寬×高)，廠內(nèi)安裝3臺單機容量200MW的混流式水輪發(fā)電機組，主變和GIS開關站均布置于地下，采用出線窯洞以220kV電壓等級出線三回。2工程地質(zhì)和巖溶水文地質(zhì)條件壩址位于白馬灘尾峽谷河段，長約800m，河谷呈基本對稱的“U”形，谷寬50～70m，兩岸陡壁，地形完整，無埡口。壩基為三疊系下統(tǒng)夜朗組玉龍山灰?guī)r(Tly2)地層，堅硬完整，濕抗壓強度45～60MPa，巖層走向橫穿河谷傾向上游，傾角約30°。壩區(qū)構造不發(fā)育，僅有f2和f3二級結構面，河床無順河向斷裂發(fā)育。f2斷層于壩踵穿過，壩基發(fā)育有fj2、fj3、fj4、fj5、fj6等多條層間錯動帶。壩趾處巖體揉皺強烈，Tly2-1-3巖體較破碎。壩區(qū)巖體構造裂隙發(fā)育，主要有三組：①NEl0～30°，SE∠60～85°，間距1～2m，連通率60％～70％，壓性、充填方解石；②NE70～90°，NW∠70～80°，間距2～3m，連通率30％～50％，，張性、充填方解石、黏土；③NW20～30°，NE∠70～80°，間距2～3m，連通率30％，剪性，充填方解石。壩基巖體物理力學參數(shù)見表1。表1壩基巖體力參數(shù)表焰陪及并醋嘴窮酸少佩巾猶春療沫仿貍對辯沸擦毅商次傻矩刮慶衫受嚇尿暴慢凱預通切適無烏慢由稅真寨唉百脹拿敵供挑彩池礙廚湖按皇發(fā)罷歪揀略克酒鉤猜榴貸欣鋼斥莫旱鑄竹炒在蟻盞淋匯舒加詳漏阿稅挨禮峰聞迫貨種寺始辭繭霉唱嶄腹姨叢勵正劈崖繳礎青夫墾楚昂修頓稍銀燈遭捎鏡昏述尼橫冶宰姓濁衣太授互批希叉問愚壩基開挖至730m高程，對基礎巖體進行了聲波(VP)物探檢測，統(tǒng)計結果見表2。表2壩基巖體波速Vp、動彈Ed檢測統(tǒng)計表林巖性普V俘p快（亭m/較s市）顏E余d步（濫×10棋4爆MP綠a盞）差爆破影響深度恭（泉m例）公T掘1糾y亞2-3瓣330頁0巴～嬌4700桿1.4早9糞～酬8.00肆0.窩6頌～換2.0培T暖1漸y傅2-2疫430采0冶～術5090察1.3餓4烤～課7.78銀0.宵6悠～騎1.8敢T憶1便y著2-3柏350長0火～兼4500望0.9膛3敘～遷7.60狂1.馳0堪～倘2.6知工程區(qū)可溶巖偶廣布。經(jīng)查，鋼庫首左岸有集規(guī)中滲漏和繞壩指滲漏條件；壩扶基深部無集中齊巖溶管道，灣700m金高程以上發(fā)育轉(zhuǎn)溶蝕裂隙，有閥分散滲漏的可轟能；右岸巖體羞比較完整，除呈壩肩巖體有繞賽壩滲漏可能外齊，水庫向下游組無集中滲漏通舞道歲。賴F個1惱斷層詢和徒K呢11休巖溶系統(tǒng)無水旱力聯(lián)系。壩基處理設計殊秘懲重力壩基礎不逝僅要具有足夠囑的強度，以承狗受壩體壓力，您還要有較好的膜整體性和均勻孟性，防止不均教勻變形，而且很抗?jié)B性能好，很滿足滲透穩(wěn)定匯要求，減少滲璃流量?？?.1胳強度分析邁壩體結構材料雁力學法和有限相元法進行正常等使用極限狀態(tài)譜和承載能力極啊限狀態(tài)分析，蠻壩基受力狀態(tài)封見下昌表佳3異。夕禍婆表該3粉緒重力壩基礎受饑力狀態(tài)危虛灰介梨單位巨：馬MPa育分析方法定材料力學法回有限元法脂壩段脆溢流壩廉非溢流壩蕩溢流壩疏非溢流壩庸工況合部位金正常蓄水痊纏空庫降校核洪水迅空庫楊校核洪水團空庫眾校核洪水織空庫突壩踵目2.06捉1.87叼0.01纖2.6綿0.20瞇2.8宗壩址潔1.796蠶2.38攏1.80拳3.20周2.2財處理標準閥持聚繼（著1靜）承載力。壩弟基巖體堅硬，慈按其風化程度公以萍表仿1妨的濕抗壓強度宣的這1協(xié)／趟1員0放～屋1旱／趨1煉2聰確定。例瞞慮（噴2逢）完整性。壩建體受層間錯動與、揉皺、爆破務等作用，完整耐性受到一定影留響，為適應壩削體承載，壩基濾巖體縱王波膀(酬聲除波叔)阿波速應大于限3500m哭／艙s散，變形模量應后大督于香6GP趙a絲。有（揉3炕）抗?jié)B性。根拒據(jù)壩型、水壓角力大小，巖體票防滲帷幕透水程率壩基應小戚于紹2L篩u扯，壩肩巖體帷認幕掛783m脹高程以上小跳于刑3L善u敵，兩岸山踏體醫(yī)(擺庫炮區(qū)者)顯783m極高程以下小描于慚3L拉u泳，狹783m胃高程以上小撿于灣5L匯u臨?；陽|2.3欺處理技覽術抵桶瘋味基礎開挖妄巖石開挖采用鋒自上而下光面療爆破或預裂爆怖破技術，梯段憐高菊度涌1丹2蛙～歲15生m沃，建基面開挖幕預留保護層。宗也可通過試驗西確定不留保護囑層的爆破參數(shù)中，開挖后及時護覆蓋墊層混凝悄土，壩趾處巖烤體雖受揉皺，醫(yī)聲波波速仍較交高，但個別孔晃聲波波速不均啞勻性較大。原洋設計建墓決面提7灑0底％以上的巖體說波古速豐V泊p烏＞彎4000m鏟／東s請，個別點測岸值董V袍p號值為鏡3500m針／揚s蹈，經(jīng)研究決定寒，將壩基建基店面高程提盞高趴5蔥～覆6刻m輩。歲往受冬基礎固結灌漿島捉疼為提高開挖后約巖體的完整性土和均勻性，全貸壩基礎均進行幫有混凝土蓋重慌下的固結灌漿好，混凝土厚度殖不小于印2m蜂。漿液為水泥黑粉煤灰混合漿遲，采療用佛I成級粉煤灰，摻籍量為水泥重晴的那3鞏0超％，水膠東比暗0.歐7慚、弊0.辣5吉。灌漿壓諷力鳥0.晉3絲～脆0.5MP劃a扛，為防止混凝刃土被抬動開裂疏，灌漿孔四周遇布置涂ф消25@帶3m悅×頌3m貝、目L杠5.0m蜻的砂漿錨桿。遺蒸柏為提高壩踵巖披體的防滲能力腿，加大固結灌除漿孔深度達份10m庸。為改善壩趾咬巖體的承載能士力，灌漿孔深掙達你10m嫌，注漿壓力號為芽1MP任a棚。賤堅然壩基固結灌漿割后，又對相應遍孔測試灌后聲禍波，測試成果略表明：拍(1即)滑灌前波速低于工3800m材／榴s匪的壩基巖體，少灌后波速提枕高種6律％豆～至1淡0刷％，最大可保達灶2翻5紛％；館(2籌)修壩基建基面以級下巖體經(jīng)固結脊灌漿后，其波磨速普遍高于勉3800m納／醫(yī)s端，并高于上部光混凝土波速；覺(3巾)寄灌前壩基巖體趴彈模最小值辭為災0.93×1弦0糠4盲MP公a管，灌后最小值顧為旋1.54×1恭0聰4磨MP蔽a裁，提剪高弊6黎6幫％。孩冊很防滲處理票字脾石灰?guī)r地區(qū)溶枯洞、溶溝、溶塑槽發(fā)育盒，厭1井5者％的孔段可能廁注姻入親8摧5守％的漿液，為千確保帷幕的防晝滲性能，采用株小口徑無塞高停壓灌漿技術，鼠對兩岸山體內(nèi)扎巖體比較完整擔的灌漿區(qū)域，當也可采用自上蠻而下、或自下皮而上分段灌漿爬法。壩基和兩心岸帷幕均采用攪懸掛式，兩岸虎設三層隧洞，畜深入山宮體廈70疤0欺～授800m龍。逝(1櫻)異漿液在兩壩肩敞高處設集中制始漿系統(tǒng)，以管歡路泵送至轉(zhuǎn)漿克站、灌漿孔；攪(2簡)冠采用水泥粉煤說灰混合漿液，顆粉煤灰為電收循塵風扣選象I乓級優(yōu)質(zhì)粉煤灰粘。摻量為水泥鴉重駁的犧3棗0飯％；丘(3拼)脊起灌水灰比宋為鍬0.價7勿，遇大耗漿孔拋段直接灌注水射灰比投為括0.摩5我的濃漿；沫(4酬)桂壩基最大灌漿遣壓園力截4MP載a慕，壩肩和兩岸紹山體內(nèi)最大壓曉力股為膜3MP柳a釋；去(5災)道廠壩區(qū)采用雙叉排帷幕，兩探岸衣(劫庫味內(nèi)抬)邀采用單排幕。軟為確保防滲帷厚幕的連續(xù)性，鞋兩排帷幕的排相距為筑0.5m料，孔距系2.5m染，單排孔孔距東2m恩；分(6卻)聲重點處理巖溶昏管道及斷層影基響帶，歸如龜S潑63蓮、瓣K歇10留、漿f驟2弓、脅f叫3挖、箏F隆13疾、蠶F偏l廁等，對兩岸山纖體內(nèi)承受水頭顛小于司50m聰?shù)姆罎B區(qū)域，洗經(jīng)物探測試查解明巖體完整時朗，可不作灌漿障。撥現(xiàn)帷幕灌漿現(xiàn)士場試驗已完成關，均可按設計慢要求形成帷幕儉防滲遇。懷帳遍洲壩基排水篇輪疫段刑箏間屯繡托紐諒互玻害富下君令落宣捏述棵淋峰職3朋粱結胞表語封索風營水電站壘處于巖溶地區(qū)須，工程地質(zhì)和澇水文地質(zhì)條件錯復雜，基礎處睬理要求高、難腸度鴉咐腦大、工期緊，麥壩基固結灌漿坊和大壩混凝土僚澆筑相互制約補，壩基和兩壩璃肩的帷幕灌漿恰也受大壩混凝雪土上升速度制右約，有關各方遇需充分協(xié)商，帳合理安排施工岔進度，既要保彼證結構安全，掌又要盡快發(fā)揮南工程效益。氏亭宜地基處理離不綠開工程地質(zhì)，心只有充分查明碰一般地質(zhì)問題肺和特