大渡河安寧水電站深厚覆蓋層勘探技術(shù)與方法

復(fù)雜地基條件下水閘的滲流控制技術(shù)及其滲流穩(wěn)定性是工程界長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題。采用ansys大型三維有限元分析軟件，以陰坪水電站攔河閘壩工程為例，研究了深厚覆蓋層及復(fù)雜地基情況下閘基的滲流特性，以正常蓄水位為計(jì)算工況，分析了滲壓水頭、滲流量及滲透坡降在防滲處理前后的變化，并對(duì)垂直防滲墻深度對(duì)滲透場(chǎng)的影響進(jìn)行敏感性分析。結(jié)果表明，在現(xiàn)有防滲措施下，閘基滲流量和滲透坡降均很小，滿足滲流穩(wěn)定性要求；想要取得良好的防滲效果，垂直防滲墻底部必須深入到相對(duì)不透水層，形成封閉式或半封閉式防滲墻。

復(fù)雜地基條件下水閘的滲流控制技術(shù)及其滲流穩(wěn)定性是工程界長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題。采用ansys大型三維有限元分析軟件，以陰坪水電站攔河閘壩工程為例，研究了深厚覆蓋層及復(fù)雜地基情況下閘基的滲流特性，以正常蓄水位為計(jì)算工況，分析了滲壓水頭、滲流量及滲透坡降在防滲處理前后的變化，并對(duì)垂直防滲墻深度對(duì)滲透場(chǎng)的影響進(jìn)行敏感性分析。結(jié)果表明，在現(xiàn)有防滲措施下，閘基滲流量和滲透坡降均很小，滿足滲流穩(wěn)定性要求；想要取得良好的防滲效果，垂直防滲墻底部必須深入到相對(duì)不透水層，形成封閉式或半封閉式防滲墻。

結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的特點(diǎn),基于滲流理論,應(yīng)用有限元法對(duì)某水電站覆蓋層滲流場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算,得出其滲流場(chǎng)和水力梯度的特征,為大壩的防滲設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

通過(guò)深入細(xì)致的地質(zhì)勘察研究工作，對(duì)冶勒電站壩基深厚覆蓋層的工程地質(zhì)條件進(jìn)行了充分揭露，并對(duì)其進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。地質(zhì)勘察結(jié)果表明，冶勒電站壩基工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件雖然復(fù)雜，但經(jīng)相應(yīng)的防滲、抗?jié)B工程處理，興建１２５．５ｍ高的瀝青混凝土心墻堆石壩是可行的。

深厚覆蓋層建基面的利用、選擇是閘壩建設(shè)成敗的關(guān)鍵,本文根據(jù)實(shí)際勘測(cè)得到的地質(zhì)情況,從地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造及巖性、水文地質(zhì)條件出發(fā),對(duì)土體特征、巖體工程特性等地質(zhì)因素,圍繞地基承載力及變形穩(wěn)定性、閘基及閘肩滲漏問(wèn)題、閘基滲透穩(wěn)定問(wèn)題和閘基砂土液化等問(wèn)題進(jìn)行分析和研究,論證了閘基在河床深厚覆蓋層建基的可靠性,同時(shí)以隔水層作為防滲依托,做到經(jīng)濟(jì)合理。本文的研究對(duì)其他工程有較大的參考價(jià)值。

通過(guò)野外地質(zhì)測(cè)繪、室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)大剪、載荷、管涌、三軸試驗(yàn)及鉆孔原位測(cè)試等方法及手段，充分研究了壩基覆蓋層物質(zhì)組成及其力學(xué)特性，并對(duì)壩基不均勻沉降、抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定及砂層抗震進(jìn)行了研究，提出了挖除砂層保留大部分覆蓋層的土體利用方案。最終節(jié)約了工程投資，大大減少了工期，拓展了心墻堆石壩的適用范圍。

桐子林水電站深厚覆蓋層灌漿深度達(dá)到90m,部分工程在涵洞內(nèi)施工,在鉆孔、灌漿等方面,存在著巨大的技術(shù)難題。通過(guò)桐子林深厚覆蓋層帷幕灌漿技術(shù)的研究與實(shí)踐,解決了深厚復(fù)雜地質(zhì)條件下覆蓋層帷幕灌漿施工的關(guān)鍵性技術(shù)難題,具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

四川雜谷腦河獅子坪水電站地下廠房系統(tǒng)的4條隧洞覆蓋層主要由崩坡積塊碎石土、漂卵礫石層、含礫粉質(zhì)壤土及含漂(塊)卵(碎)礫石組成,結(jié)構(gòu)松散,無(wú)膠結(jié),透水性強(qiáng),成洞條件極差,在開(kāi)挖施工中極易產(chǎn)生塌方。根據(jù)崩積塊碎石堆石體隧洞洞口工程特點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件,在無(wú)法采取洞口邊坡削坡開(kāi)挖等常規(guī)手段的情況下,采取地表大孤石錨固、堆石體地表掛網(wǎng)噴護(hù)、預(yù)固結(jié)灌漿等措施,確保堆石體邊坡及洞口穩(wěn)定,為進(jìn)洞施工創(chuàng)造安全環(huán)境。運(yùn)用新奧法理論,采用超前小導(dǎo)管、預(yù)固結(jié)灌漿、工字鋼格柵拱架、網(wǎng)噴等多種支護(hù)方式,成功地解決了4務(wù)隧洞的覆蓋層洞段開(kāi)挖和支護(hù)難題。為今后同類(lèi)不良地質(zhì)條件下的隧洞施工提供有益的借鑒。

通過(guò)對(duì)電站壩基砂層透鏡體處理原則的擬定,開(kāi)展壩基砂層和壩料的室內(nèi)試驗(yàn),振沖碎石樁和旋噴樁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以及壩基砂層在地震工況下的動(dòng)力特性分析(三維動(dòng)力計(jì)算)和動(dòng)力狀況下壩坡穩(wěn)定分析,研究不同處理方案對(duì)砂層抗液化能力和壩坡穩(wěn)定影響,以及不同處理方案對(duì)大壩及防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的影響,并進(jìn)行不同處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)及工程安全性比較,最終提出壩基處理設(shè)計(jì)方案.

四川雜谷腦河獅子坪水電站地下廠房系統(tǒng)尾水洞、交通洞、出線洞和排風(fēng)洞覆蓋層洞段總長(zhǎng)497m,主要由崩積塊碎石堆石體構(gòu)成,深埋、構(gòu)成復(fù)雜、結(jié)構(gòu)松散,成洞條件極差,在施工開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)多次塌方。通過(guò)施工中采用超前管棚、預(yù)固結(jié)灌漿、工字鋼格柵拱架、網(wǎng)噴等多種支護(hù)方式及覆蓋層洞挖技術(shù)的研究,成功解決了覆蓋層洞室群成洞的難題。本文對(duì)這一施工技術(shù)進(jìn)行了介紹。

對(duì)壩基覆蓋層的分層及各層的組成特性進(jìn)行了研究,為設(shè)計(jì)提供在覆蓋層上修建面板堆石壩的依據(jù)。

研究深厚軟弱覆蓋層地基工程地質(zhì)問(wèn)題對(duì)于水電站建設(shè)適宜性、投資、工期、運(yùn)行安全等有十分重要的意義。通過(guò)對(duì)西南某水電站深厚覆蓋層工程地質(zhì)問(wèn)題的研究及處理,提出了地質(zhì)專(zhuān)業(yè)分析研究此類(lèi)問(wèn)題的方法,并對(duì)設(shè)計(jì)提出了合理性建議,對(duì)同類(lèi)工程具有一定的指導(dǎo)意義。

冶勒水電站壩基覆蓋層深達(dá)420余m。根據(jù)覆蓋層灌漿經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置正式帷幕的第三巖組基本不具可灌性，勢(shì)必采用化學(xué)灌漿等辦法。我們?cè)卺∧还酀{試驗(yàn)中，根據(jù)在地層中基本能成孔的特點(diǎn)，采取了"孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)"的灌漿方法，使用4至4．5mpa的灌漿壓力，很好地處理了第三巖組中存在的軟弱夾層。根據(jù)檢查孔注水及壓水試驗(yàn)、堅(jiān)井開(kāi)挖檢查、地震波速檢測(cè)等結(jié)果，說(shuō)明采取的工藝合理，效果直觀可靠。

其宗水電站深厚覆蓋層，其成因復(fù)雜，包括沖積、洪積、冰積、泥石流堆積和崩積等多種成因。由于覆蓋層厚度大，組成物質(zhì)均一性差，因此在鉆孔內(nèi)開(kāi)展原位旁壓測(cè)試試驗(yàn)，為分析、研究在深厚覆蓋層上建壩的可行性、適宜性提供可靠的試驗(yàn)成果具有重要意義。本文對(duì)其宗水電站壩址河床及階地深厚覆蓋層的孔內(nèi)旁壓試驗(yàn)實(shí)踐及試驗(yàn)成果分析進(jìn)行介紹。

瀑布溝水電站是我國(guó)目前已建成的最高礫石土心墻堆石壩之一。大壩座落在深度達(dá)78m的深厚覆蓋層上,地質(zhì)結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜、變形不均一、透水性強(qiáng),壩基的不均勻變形和防滲問(wèn)題是壩基處理的關(guān)鍵。在進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘測(cè)的基礎(chǔ)上,針對(duì)壩基的主要工程地質(zhì)問(wèn)題,采取開(kāi)挖、置換與基礎(chǔ)固結(jié)灌漿和基礎(chǔ)防滲墻等處理措施,有效地解決了壩基不均勻變形和基礎(chǔ)防滲問(wèn)題。

分析深厚覆蓋層條件下大壩的滲流特性,對(duì)于保證大壩防滲體系及工程整體安全有重要意義。結(jié)合ansys大型有限元分析軟件,以陰坪水電站為例,研究了在深厚覆蓋層及復(fù)雜地基情況下,閘基在各典型工況的滲透特性,并對(duì)各覆蓋層滲透性、防滲墻深度及水平鋪蓋長(zhǎng)度進(jìn)行了敏感性分析。結(jié)果表明,各工況下的滲流參數(shù)符合規(guī)范要求,對(duì)于陰坪水電站深厚覆蓋層基礎(chǔ),采用垂直混凝土防滲墻加水平鋪蓋的防滲措施安全有效,滲流量與滲透坡降均很小,滿足滲流穩(wěn)定性要求。研究成果可供類(lèi)似工程參考。

其宗水電站深厚覆蓋層,構(gòu)成因素復(fù)雜,有沖積、洪積、冰積、泥石流堆積和崩積等多種成因,組成物質(zhì)均一性差。因此對(duì)壩址河床及階地深厚覆蓋層的鉆孔內(nèi)開(kāi)展原位旁壓測(cè)試試驗(yàn),為分析、研究在深厚覆蓋層上建壩的可行性和適宜性提供可靠的巖土工程參數(shù)。

冶勒水電站深厚覆蓋層帷幕灌漿試驗(yàn)研究——本文通過(guò)對(duì)冶勒水電站深厚覆蓋層帷幕灌漿施工方法的試驗(yàn)，論證在深厚覆蓋層內(nèi)采用小口徑孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)、自上而下的灌漿方法，完全可以滿足冶勒大壩的防滲要求?！　?/p>

西藏直孔水電站深厚覆蓋層壩基防滲墻施工——西藏直孔水電站防滲墻(墻體最深達(dá)到79m)建造在青藏高原深覆蓋層中，自然條件惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，給造孔成槽帶來(lái)極大困難。施t中根據(jù)地層的不同特點(diǎn)。分別采用了鉆抓法、鉆劈法、純抓法等多種造孔工藝，較好地解決...

冶勒水電站右岸洞群共由4條洞子組成,成“井”字形,最大開(kāi)挖斷面8.4m×8.7m,最小3.5m×4.5m,屬“城門(mén)洞形”。因全部在深厚覆蓋層中施工,成洞困難,施工難度大,安全隱患多,支撐復(fù)雜。為此,在開(kāi)挖施工過(guò)程中采用了強(qiáng)支護(hù)、適時(shí)進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)和綜合支撐等方法,確保了工程的順利實(shí)施,并避免了安全事故的發(fā)生。

四川冶勒水電站大壩基礎(chǔ)防滲處理的重點(diǎn)及難點(diǎn)在右岸,右岸覆蓋層深達(dá)400m以上,要處理的深度達(dá)到220m,防滲墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別是墻與墻上下相接、墻下還設(shè)有帷幕灌漿,以及超深槽孔的接頭等,施工難度極大,目前國(guó)內(nèi)外防滲墻施工的水平無(wú)法達(dá)到該深度。通過(guò)設(shè)備改造和相關(guān)技術(shù)研究,以及采用上下三層墻相連接的形式進(jìn)行施工,即臺(tái)地上明挖現(xiàn)澆、臺(tái)地懸掛防滲墻和其底部廊道內(nèi)的防滲墻,解決了超深防滲墻施工及墻接頭和洞內(nèi)施工的難題,并取得了一些經(jīng)驗(yàn)。

西藏直孔水電站防滲墻(墻體最深達(dá)到79m)建造在青藏高原深覆蓋層中,自然條件惡劣,地質(zhì)條件復(fù)雜,給造孔成槽帶來(lái)極大困難。施工中根據(jù)地層的不同特點(diǎn),分別采用了鉆抓法、鉆劈法、純抓法等多種造孔工藝,較好地解決了造孔過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題,造孔工效在同類(lèi)地層中達(dá)到較好水平。