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官地水利枢纽工程施工组织设计方案(52页).doc

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官地水利枢纽工程施工组织设计方案(52页).doc

1、官地水利枢纽工程施工组织设计 目 录1工程条件11.1对外交通及场地条件11.2工程特性11.3施工期综合利用要求81.4材料、技术供应条件82自然条件92.1气象条件92.2水文条件112.3枢纽区基本地形地质条件142.3.1地形地貌142.3.2地层岩性152.3.3 地质构造172.3.4 物理地质作用242.3.5 水文地质条件283 坝体混凝土主要特征323.1 料场特性323.1.1 人工骨料323.1.2 洞室玄武岩碴料393.2. 大坝混凝土分区393.3 混凝土材料参数431工程条件官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内。系雅砻江卡

2、拉至江口河段水电规划五级开发方式的第三个梯级电站。上游与锦屏二级电站尾水衔接,库区长约54km,下游接二滩水电站,与二滩水电站相距约145km。官地水电站为继二滩水电站雅砻江滚动开发的二期工程。1.1对外交通及场地条件目前官地水电站对外交通主要依靠坝址下游左岸的勘测便道和从打罗至金河的简易公路,在金河与地区的西木公路(西昌至盐源、木里)相接。由此向东翻磨盘山经河西到西昌南站(马道)和西昌市,里程约82km和92km(南线公路);向西到盐源、木里,里程分别为83km和116km;向南沿雅砻江左岸简易公路下行到攀枝花市,里程约205km。另外,在官地水电站附近东北面的大桥区有简易公路与西昌市和西昌

3、南站相通,里程约55km和60km,官地水电站沿大桥沟上行至大桥区规划里程约20km,目前尚无公路贯通,但此线经规划新建、改建后,可极大地改善本工程交通条件(北线公路)。由于本工程距西昌市较近,在西昌市已有成昆铁路、108国道公路贯通南北交通运输;加之发展规划中的西(西昌)宜(宜宾)公路及公路网的形成,将进一步贯通东西交通运输;其次,二滩水库形成和二滩赔赏公路建成通车,对官地水电站对外交通起辅助运输作用。本工程对外交通较为方便。本工程地处高山峡谷地带,可资利用的施工场地十分有限。可资利用的渣场有:(1)上游库区内沿江右岸分布的缓坡地带,包括黑水沟口(容积300万m3)、上坝址右岸(容积368万

4、m3)、虎山滩(容积199.5万m3)、罗畦西(容积175万m3)、卖米寨(容积308万m3)、官地(容积661.5万m3)等,分布高程12081340m,距离0.712.4km;(2)下游左岸的打罗缓坡地带及大桥沟出口左下侧滩地(容积分别为500和300万m3),分布高程12201275m,距离2.53.7km。可用来布置施工工厂设施的场地有:(1)坝址上游右岸的竹子坝沟,高程13351450m,距离2.5km;(2)下游左岸打罗沟沟口,分布高程12201310m,距离2.5km;(3)左岸下游大桥沟内的上、中、下坪子,分布高程15001700m,距离610km。1.2工程特性碾压混凝土重力

5、坝坝轴线位于VII勘探线,方位角N12E,重力坝坝顶高程、坝顶全长、最大坝高分别为1334.00m、468.76m、168m,分为左、右岸挡水坝段、溢流坝段、中孔坝段共25个坝段。右岸坝头与引水发电建筑物的进水口(前缘方位角N77E)相连接。坝身采用5个表孔2个中孔的坝身全泄洪方案。引水发电系统采用单机单管供水、“两机一室一洞” 尾水的布置格局。进水口布置在坝前右岸(河湾凹岸)竹子坝沟下游侧,与大坝右坝肩相连,岸塔式,接近正向取水。厂房、主变室、尾调室三大洞室平行布置,尾调室为阻抗长廊形,尾调室与尾水洞的连接方式采用室内交汇方式。布置两个调压室,两条尾水洞。主、副厂房按“一”字型布置,安装间和

6、副厂房分别布置在主机间的两端。厂房毛洞端面尺寸为:顶拱跨度31.9m,吊车梁以下跨度29.8m,最大高度77.5m。厂房总长度为243.4m。主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室并列平行布置,尾水调压室下室中心线与主厂房机组中心线间距为140m。开关站布置在竹子坝沟沟口侧开挖形成的平台地上,平面尺寸100.00m42.00m(长宽),地坪高程1340.00m。1.2.1挡水和泄水建筑物(1)重力坝及坝身泄洪消能建筑物设计重力坝坝顶高程、坝顶全长、最大坝高分别为1334.00m、529.32m、168.0m,坝轴线方位N12E,在右岸23#坝段转向为N13W与岸坡相接。共分25个坝段,其中1#9#

7、为左岸挡水坝段,左岸坝顶长184m,除1#坝段长为24m外,其余坝段长均为20m;17#25#为右岸挡水坝段,右岸挡水坝段坝顶长202.32m,除23#、24#、25#坝段长分别为32.32m、25m、25m外,其余坝段长均为20m;11#15#坝段为溢流坝段,共5孔,坝顶全长103m,除11#、15#坝段长分别为24m、19m外,其余坝段长均为20m;10、16为中孔坝段,每个坝段长度均为20m。溢流坝坝体上游面上部铅直,下部为1:0.3斜坡,折坡点高程为1240.00m,下游堰顶幂曲线方程为y=0.039183,x=1.85后接1:0.7斜坡,再通过半径48.356m的反弧段与消力池相接。

8、溢流坝最大底宽153.2m。消力池池底高程1188.00m,池长45m,宽95m,池尾设高6m的尾坎。溢流表孔为开敞式,孔口尺寸5-1519m(孔数-宽高),中墩厚5m,边墩厚4m,堰顶高程1311.00m。中孔坝段共设2个,分别布置于溢流坝段两侧,坝顶高程1334.00m,坝顶长度20m,最低建基面高程1182.00m,最大坝高为152.00m,最大底宽128.7m。中孔孔底高程1240.00m,中孔尺寸为进口2-5m10m(孔数-宽高),出口5m8m(宽高)。中孔坝段上游上部铅直,下部1:0.3斜坡,折坡点高程为1220.00m。左、右挡水坝共分18个坝段,左、右岸各9个坝段。坝顶高程13

9、34.00m,最低建基面高程为1185.00m,最大坝高149m,最大底宽130.5m。坝体上部宽14.0m,顶部为满足交通需要上游设置悬臂结构外伸6m,因此坝顶宽20m,挡水坝段上游面垂直,下部为折坡,折坡点高程1240.00m,坡比为1:0.3。(2)坝内廊道及排水在坝体内布置了基础灌浆廊道、坝基排水廊道,坝内排水兼监测及交通廊道等不同作用的廊道。上游坝踵处设置一道基础灌浆兼排水廊道,其尺寸为34m(宽高)。基础灌浆廊道最低高程为1180.00m,向两岸逐渐抬高,在左岸1挡水坝段通过楼梯间通向坝顶,右岸至25坝段通过楼梯间通向坝顶。基础灌浆廊道下游,按坝体高度不同,在坝底布置了12排基础纵

10、向辅助排水廊道,并在918坝段间布置5条横向的辅助排水廊道,尺寸为2.53.0m(宽高)。(3)碾压混凝土坝防渗坝体上游面防渗以富胶凝二级配碾压混凝土防渗为主,为增加防渗可靠性,上游面设11.5m厚变态混凝土。富胶凝二级配混凝土厚度在1240.00m高程以上均为5m,1240.00m高程以下从5m渐变至1180.00m高程的7m厚度。上游面防渗层后设置了竖向多孔混凝土管构成排水幕,管距3m,内径20cm,排水管与各层排水廊道相连通。坝内渗水通过廊道排水沟排至左右中孔下的1#、2#集水井,再由安设在中孔边墙上的排水管排至下游消力池。(4)大坝混凝土分区上游迎水面采用C9025W10F100富胶二

11、级配碾压混凝土,迎水面表面采用一层同标号变态混凝土。溢流面采用抗冲磨C2850W8F100常态混凝土,在该层下一层采用C25W8F100常态混凝土。坝体内部在1200.00m高程以下为C9025W6F100碾压混凝土,在1200.001284.00m高程之间为C9020W6F100碾压混凝土,1284.00m高程以上为C9015W4F100碾压混凝土。闸墩及边墙采用C2835W8F100常态混凝土。坝体内廊道周边采用该部位同标号变态混凝土,中孔周边采用钢板衬砌,闸门后过水面采用抗冲磨C2850W8F100常态混凝土。孔口底板以下3m至顶板以上3m均采用C9025W6F100常态混凝土。(5)基

12、础处理为提高基础的完整性、均匀性和提高基岩与坝体混凝土接触面的抗剪强度,满足高坝对基础的要求,对坝基进行固结灌浆,灌浆深度812m,固结灌浆孔间、排距3m,梅花形布置。坝区压水试验统计成果表明,坝区岩体主要表现为中等弱透水。岩体透水性受构造的影响比较明显,岩体透水性随深度变化规律性不强,总体上有从上至下由强变弱的趋势,具有分带性,无稳定的相对隔水层。帷幕采用悬挂式帷幕,双排孔,排距1.5m,孔距2m,孔间错布置。河床及右岸帷幕一般深入弱偏下透水带(3Lu1),帷幕最低高程为1065.00m。左岸在坝顶高程1334.00m设33.5m(宽高)灌浆平洞,伸入坝肩150.00m,并在高程1260.0

13、0米也设置33.5m(宽高)的一层灌浆平洞,长100.00m;右岸帷幕由坝肩高程1334.00m和1260.00m设灌浆平洞通过进水口后山体,折向下游与地下厂房防渗帷幕联成一体,以降低地下厂房的地下水位。左岸坝肩平洞下帷幕底高程由1270.00m,向河床逐渐降低,河床坝段帷幕底高程1065.00m,然后向右岸逐渐抬高至进水口及厂房帷幕底高程1190.00m。帷幕灌浆压力按大坝承受的水头和地质情况,取最大压力暂定为5MPa。为降低坝基扬压力,在防渗帷幕的下游设置一排主排水孔。在河床溢流坝段1115坝段设两排纵向辅助排水廊道,在410、1621坝段设一排纵向辅助排水廊道,并在918坝段之间的分缝处

14、共设置5排横向辅助排水廊道连接帷幕灌浆廊道及各排纵向辅助排水廊道,廊道内钻副排水孔。在左、右中孔坝段基础下各设一个集水井,然后通过中孔边墙上的抽排水管将集水井中的水抽往下游。两集水井的底高程均为1170.00m,尺寸为10310m(长宽高)。坝址区除左岸出露F8断层外,无规模较大的断层和其他的破碎带分布,但构造错动带比较发育。对河床溢流坝下的fxh01、fxh08,由于深层稳定计算能满足安全度要求,因此不需要处理。对于坝基下fxh05与护坦下的fxh07形成的滑移通道,经深层抗滑稳定计算12、13坝段处于临界或安全裕度不大的状态。为确保大坝安全,对护坦末端40m范围内埋深小于7m的fxh07予

15、以挖除,用混凝土予以置换。1.2.2 引水发电建筑物引水发电系统由电站进水口、压力管道、主副厂房、主变室、尾水调压室、尾水洞和尾水出口等建筑物组成。引水发电系统采用首部式开发方式,主厂房等三大洞室置于岩体条件较好的玄武岩角砾集块熔岩中。进水口为塔式建筑物,位于右岸竹子坝沟下游侧,与右坝头相连,进水口前沿总长157.4m,顺水流方向长30m,方位角N77E,1#3#进水口底板高程为1295.00m,4#进水口(考虑提前发电)底板高程为1272.00m。4条压力管道平行,采用竖井布置方案,斜向进厂。引水系统不设调压室,采用单机单管供水。(1)引水建筑物引水建筑物包括拦污栅、喇叭口、检修和事故门槽、

16、渐变段、上平段、上弯段、竖井、下弯段、下平段等。进水塔前半部为拦污栅闸,每孔进水口共设有7孔拦污栅闸。设置6个拦污栅中墩,2个拦污栅边墩,栅墩间净间距为3.30m,栅墩长度5.65m,中墩宽度2.00m,边墩宽度2.5m。将1#3#进水口基础布置在靠近弱风化下限的杏仁状微新玄武岩上,围岩类别为III类。4#进水口底板高程较低,其基础布置在弱风化、弱卸荷线以内的微新岩体上,围岩类别为类。1#4#进水口塔体基础进行固结灌浆处理。进水口前沿长度按过栅流速小于1m/s控制,进水口中心间距39.1m。进水闸室结构,采用喇叭型进口。主塔体内设检修闸门槽、工作闸门槽和通气孔,通气孔后与压力管道渐变段相接。进

17、水塔顶层设有启闭机室、油泵室、储门槽、储栅槽等。1#3#进水口塔基为III类围岩,4#进水口塔基为类围岩,塔基应力满足地基允许承载力的要求。压力管道从电站进水口末端到地下厂房蜗壳进口,采用单机单管供水,4条压力管道平行布置,其上平段轴线与进水口前缘线垂直,下平段斜向20进厂。压力管道的布置受进水口及厂房纵轴线控制,进水口前缘线方位N77E,厂房纵轴线方位N67E,上、下平段在平面上夹角150,上、下平段高差 104.1m,压力管道上、下平段连接采用竖井方案。进水口底板高程1295.00m(4#进水口高程为1272.00m),机组安装高程1196.80m,上、下高差98.2m(75.2m)。压力

18、管道内径11.8m,管道长度241.142m261.403m。总体而言,1#4#管道以类围岩为主,稳定性较好,但1#3#管道部分上平段、上弯段为类围岩,1#管道上平段有少量类围岩,稳定性较差。F2断层在3#、4#管道间通过,多形成弱上强风化夹层,为、类围岩,对3#管道上平段及4#管道上弯段围岩稳定有较大影响,需加固处理。由于大坝上游防渗帷幕灌浆系统沿进水塔下游沿线布置,压力管道上平段采用钢筋混凝土衬砌,混凝土设计强度等级C25。从压力管道上弯段起至机组进口采用钢板衬砌,钢管外回填混凝土。钢管承担的外压,施工期受接缝灌浆压力的控制,运行期受外水压力的控制,整个钢衬段均处于帷幕灌浆系统的下游,整个

19、钢衬段均设置加劲环。压力管道钢筋混凝土衬砌段进行全断面固结灌浆,顶拱回填灌浆,灌浆范围120。钢板衬砌段下平段沿线进行顶拱回填灌浆,灌浆范围120 ,底部接触灌浆,灌浆范围90。(2)三大洞室布置主厂房、主变室、调压室等“三洞室”平面呈平行布置,轴线方位N67E。尾水系统采用“两机一室一洞”的布置格局,4条尾水连接管平行布置,进入尾水调压室后,相邻2条尾水连接管以对称岔形式“合二为一” 、室内正向交汇为1#、2#尾水洞。主、副厂房按“一”字型布置,主厂房包括主机间、安装间,安装间和副厂房分别布置在主机间的两端。采用方形机墩、方形风罩结构,并紧邻厂房上游岩壁布置。主厂房顶拱开挖跨度31.9m,吊

20、车梁以下跨度29.8m,最大开挖高度77.5m,厂房总长度为243.4m。安装4台混流式水轮发电机组。在4#机组右侧布置地下副厂房。副厂房共六层,平面尺寸为17.00m29.80m的框架结构。第一至三层分别为透平油系统设备层、空压机层、电缆层、厂用配电装置层、公用控制室、拱顶风道层。主变压器室断面为圆拱直墙型,毛洞断面尺寸为:跨度18.8m,最大高度25.7m,主变压器室总长度为199.5m。安装4台主变压器,有母线洞与主厂房相通。根据勘探平硐及钻探成果分析,厂区范围内岩体无大的软弱结构面,无大的断层,错动带和裂隙均不太发育,错动带规模很小,且多为陡倾,由压碎岩、石英脉、方解石脉组成,为岩块岩

21、屑型。围岩类别主要为类,局部为类。主变室和尾水调压室纵轴线方向均为N67E,位于新鲜的P215-2角砾集块熔岩和P221杏仁状玄武岩中,据其所处的层位及邻近下支探硐分析,其围岩主要为类,无大型软弱结构面,错动带发育程度较低。三大洞室主要处于P215-2角砾集块熔岩和P221杏仁状玄武岩层内,无大型软弱结构面,错动带发育程度较低。为保证地下厂房正常运行及洞室围岩稳定,对洞室围岩进行相应支护。厂区防渗帷幕深入弱偏下透水带(3LU1),帷幕底高程为1190.00m。双排孔。在防渗帷幕下游设置一排主排水孔。地下厂房排水自成系统,采用“厂外排水为主,厂内排水为辅”的设计原则。在厂房上游侧及右侧的不同高程

22、布置三层排水廊道,廊道内设排水孔。廊道内的渗漏水排入厂房渗漏集水井。(3)尾水建筑物尾水建筑物包括尾水管、尾水调压室、交通洞、尾水隧洞、尾水渠等。尾水管后接阻抗式调压室,调压室与主厂房、主变室轴线距离分别为140m、64.7m,调压室总长96.00m,上、下室宽度分别为21.50m、18.00m,室高72.5m。其间设一道17m厚的岩柱隔墙,在隔墙顶高程1228.50m以下,调压室分为两室;1228.50m高程以上,两室以宽顶堰形式连通。(4)开关站开关站布置在厂房上游的竹子坝沟沟口右侧,尺寸为 100m42m,高程为1340.00m。GIS楼位于地面,两层框架建筑,平面尺寸20m100m,与

23、主变室采用出线竖井及其平洞连接,GIS楼自然标高在1370m1355m范围内,屋面为出线场,高程1361.00m。建筑物工程特性及主要工程量见表1。表1 官地水电站枢纽工程主要工程量表项 目单位挡、泄水消力池引(尾)水厂 房岸 坡河道整治合 计土方明挖万m371.3418.3830.7532.25121.6215.87290.21石方明挖万m3196.1165.2292.9948.915.521.6440.32石方洞挖万m32.1773.6779.31155.15土方井挖万m33.083.08石方井挖万m341.74.421.0747.19土石回填万m36.1612.926.13252.845

24、3.05混凝土万m3310.3752.4551.1922.199.118.71454.02钢 筋t207764349.725450165571101342071653.7钢筋网t361361钢纤维t87.7213300.7钢 材t621.091117034312134.09锚 杆根6930869010830056134180005412203466锚 索束1054300489185534357133喷混凝土万m30.50.292.081.490.334.69固结灌浆万m4.421.94.651.4712.44回填灌浆万m20.665.062.167.88接缝灌浆万m0.560.56帷幕灌浆万m

25、9.630.052.7912.47排水孔万m2.847.936.751633.52排水软管万m0.240.24浆砌石万m30.3811.38止水材料万m0.551.560.082.19防水保温万m210.6610.661.3施工期综合利用要求雅砻江滩多流急,本工程无航运要求。雅砻江上游为原始林区,木材资源丰富,为四川省重要的木材生产基地,目前林区木材运输方式是利用雅砻江河道单漂流送,近年漂运量统计约40万m3。114月基本无漂木,5月下旬随水位上升有零星到材,6月下旬到7月上旬到材量最多,形成高密度漂木带。最大材长8m,最大漂木强度500件/分。雅砻江里庄点件站各月到材占全年流送量及各级流量到

26、材占全年流送量比例见表2、3。表2 雅砻江里庄点件站各月到材量占全年流送量比例表(%)月份最大最小平均累计4517.407.5640.529.739.246.7761.21226.773.4811.36.18.281.6926.72.416.798.3104.40.21.7100表3 雅砻江里庄点件站各级流量到材量占全年流送量比例表(%)流量级(m3/s)上游来材占全年比例(%)备 注940以下1.46根据洼里流量和里庄点件站到材资料整理求得94113900.521391200030402001250015172501300012173001350034350140007164000以下620

27、 本工程施工期下游的二滩水电站已投产发电,故官地水电站蓄水时应考虑二滩电站的发电用水要求。1.4材料、技术供应条件电站所需建筑材料,包括当地天然建材和外来建材两部分。天然建材主要为混凝土砂石骨料和防渗土料。通过对坝区周围的调查表明,坝区附近天然砂石料贫乏,远不能满足工程要求,但生产人工骨料的石料储量丰富,且距坝址较近。石料场主要分布在坝址下游的打罗左右岸沿江山坡、大桥沟口内右侧及坝址右坝肩上侧、竹子坝沟上缘山体;土料场有温泉堡料场。外来建材主要有水泥、粉煤灰、木材、钢筋、炸药及油料等。距工程较近的有渡口和越西乃托水泥厂,年产量分别为60万t和10万t,可满足工程需要;木材在打罗就地收漂加工;钢

28、材由成都和攀枝花市供应;炸药由西昌化工厂供应;油料由西昌油库供应;施工用电从西昌变电站架设35km长、11万kV输电线至打罗施工变电站,由西昌电力系统供应,同时以黑水沟水电站作施工备用电源。2自然条件2.1气象条件雅砻江流域属川西高原气候区,主要受高空西风环流和西南季风影响。坝址区干湿季节分明,每年11月至次年4月为旱季,日照多、湿度小、日温差大,降雨很少,约占全年降雨量的510%;510月为雨季,气候湿润,降雨集中,占全年降雨量的90%以上。流域内气温由北向南呈增高趋势,降雨量自北向南递增。根据西昌气象站资料,多年平均气温17.0,极端最高气温36.6,极端最低气温-3.8,多年平均相对湿度

29、62%,最大风速21.7m/s;多年平均降雨量1004.3mm。官地水电站气象要素特征见表4。二滩水电开发公司于1996年5月在官地电站附近设立了打罗专用气象站,观测有1996年5月至今的气象资料:多年平均气温 18.6极端最高气温 39.4极端最低气温 0.5多年平均相对湿度 74年平均降雨量 1077.4mm年平均蒸发量 1548.7mm年平均风速 0.5m/s最大风速 14.0m/s年平均地温 21.2年平均水温 14.1表4 打罗气象站气象要素统计表项目123456789101112全年附注气温 ()多年平均11.014.619.121.822.822.723.022.920.618.

30、714.611.118.619972004年极端最高28.134.537.939.439.437.939.438.135.632.831.027.939.4极端最低1.01.32.69.010.59.815.515.08.59.03.70.50.5降水量 (mm)多年平均4.52.25.531.185.2251.7265.5216.7146.956.59.12.61077.419972004年降水日数( 3mm/h)0.00.00.01.03.310.69.110.36.12.00.00.042.4降水日数( 8mm/h)0.00.00.00.00.44.03.63.12.00.60.00.0

31、13.7历年一日最大11.55.38.012.726.987.187.185.361.235.78.54.687.119972004年相对湿度 (%)多年平均7057515568838788888583797419972004年最小相对湿度812121312263332252419168蒸发量(mm)多年平均99.4126.4206.7223.2198.7135.6120.2130.895.784.864.662.51548.719972004年风速 (m/s)多年平均0.70.60.60.60.40.50.60.50.50.60.60.40.519992004年最大风速及风向5.0 SW N

32、W6.7W6.7S8.0NW W14.0NNW7.7SSE7.0NW7.7SW NW5.0NW5.3NNW4.7W NNW5.0NW14.0NNW199920012004年地面气温 ()多年平均11.817.122.026.225.525.526.525.523.721.416.612.421.219982004年最 高49.155.064.574.871.964.560.565.562.755.346.241.074.8最 低-2.5 -0.3 2.0 7.5 9.5 13.2 15.0 13.0 9.2 6.0 1.5 -2.5 -2.5 水温 ()多年平均7.29.612.315.717

33、.618.018.418.516.815.211.38.214.119982004年最 高8.612.615.419.619.820.421.421.218.818.014.610.421.4最 低5.86.89.012.615.214.815.615.614.613.28.66.65.82.2水文条件雅砻江流域径流主要来源于降水,洪水主要由暴雨形成,69月为汛期,年最大洪水发生在7、8两个月。洪水过程多呈双峰或多峰,一般单峰过程610天,双峰1217天,一般具有洪峰相对不高、洪量大、历时长的特点。据泸宁站实测资料统计,历年实测最大流量8680m3/s,年最大流量的最小值为3210 m3/s,

34、实测最小流量为271 m3/s;由1953年6月1995年5月径流系列统计,多年平均流量1370 m3/s。电站施工分期设计洪水见表5;泸宁站实测最大洪峰系列(1953年1995年)见表6;泸宁站111月p=550%旬平均流量见表7;泸宁站115月p=5090%月平均流量见表8。 坝址施工区冲沟较发育,右岸自上而下发育有黑水沟、竹子坝沟及渡口沟,左岸下游有打罗沟。其中在黑水沟布置有渣场,在竹子坝沟布置有砂石料加工系统和砼拌合系统,需研究沟水处理措施;黑水河常年有水,竹子坝沟沟水仅在雨季因降雨才发生。官地电站施工区各支沟设计洪水成果见表9。表5 官地电站施工分期设计洪水成果表月份均值(m3/s)

35、CvCs/CvQp(m3/s)p=3.3%p=5%p=10%p=20%p=50%1月4670.1756376145735294562月3920.1324914794584343903月4300.2096336005434854064月6700.345120011209708206095月11800.3732140201017601510110069月60500.2949950939084007340572010月28200.3735120480042203600263011月12200.2251810173015801420117012月7100.172947919868809703表6 泸宁

36、站实测最大洪峰系列(1953年1995年)表年份19531954195519561957195819591960Qm(m3/s)78808680676038806660539052005360年份19611962196319641965196619671968Qm(m3/s)53407120532056707920648032105520年份19691970197119721973197419751976Qm(m3/s)54507230440058404280686049705660年份19771978197919801981198219831984Qm(m3/s)58704590512083

37、807470662041504970年份19851986198719881989199019911992Qm(m3/s)61504300641052305160697064104920年份199319941995Qm(m3/s)729046806140表7 泸宁站111月p=550%旬平均流量表时 段Qp(m3/s)p=5%p=10%p=20%p=50%11月上旬150013901270108011月中旬11901120104089011月下旬99293386775112月上旬84479774364612月中旬72168363956012月下旬6325985584891月上旬564534500

38、4381月中旬5144884584041月下旬484460432382表8 泸宁站115月p=5090%月平均流量表月份Qp(m3/s)p=50%p=60%p=70%p=75%p=80%p=90%10月18101690157015101450128011月91086882780678372212月5635415175054914551月4133973813733633382月3703573433363283073月3683573463413353204月4574374194114033855月753711669646622558表9 官地电站各支沟设计洪水成果表沟 名Qp(m3/s)p=0.5

39、%p=1%p=2%p=5%p=10%p=20%大桥沟371329288237198162黑水沟601534469387326267打罗沟11.910.69.207.496.224.97竹子坝沟15.814.112.310.08.356.68各种频率洪水过程数据见表10。表10 官地各种频率洪水过程数据表 流 量 日 月频 率3.335108150004750402082540549944244835812528445188462055572508185658059665483866880647157178772006900626788766075126666898040808271168108

40、460855675158118900894480388129460917085638131030090508790814988087058488815855083508020816812079007515817774074507080818735069056530819703065106080820674060845542821640056345068822615051634680823582048054318824540045784070825505042643845826490041503720库容曲线见表11。表11 库容曲线序号水库水位(m)库容(亿m3/s)11204.5021210

41、0.006312200.052412300.178512400.43612500.788712601.244812701.793912802.4321012903.1761113004.0331213105.0091313216.2481413246.675151325.76.9171613287.2441713307.5281813409.09319135010.80420136012.6632.3枢纽区基本地形地质条件2.3.1地形地貌枢纽区位于雅砻江虎山滩至打罗向西凸出的河弯段,弧长4.75km,弦长1.88km。主体建筑区位于竹子坝沟上游至硐探队驻地,河段长约1.3km,其间布置11条

42、勘探线,从上游至下游依次为0、线。枢纽区属高山峡谷地形,河谷呈基本对称的“V”型,临江坡高大于700m,谷坡较陡峻,左岸地形坡度4050,局部段3540;右岸3540,局部段达5060。雅砻江以S60W方向流入虎山滩后逐渐偏转至S75E方向流入坝区再渐转至E流出枢纽区,坝区河道略向S凸出。枯水期江水位1203m时,水面宽90110m,正常蓄水位1330m时,相应谷宽396440m。区内地形受岩性及构造控制,总体坡面较整齐。主体建筑区山体浑厚,左岸谷坡有左灰玄沟及数条浅沟切割,右岸切割较深的沟从上游至下游有竹子坝沟、渡口沟及右灰玄沟,除竹子坝沟常年流水外,其它沟为暂时性水流或干沟。河床谷底基岩顶

43、板沿河床中心纵剖面分布高程为11651175m,以线高程最低为1165m,向上下游缓慢上抬,横剖面上基岩顶板以河床左侧最低,向两岸逐渐增高,呈不对称的“V”字型,左侧陡,右侧缓。2.3.2地层岩性枢纽区出露地层主要为二叠系上统玄武岩组(P2),下游将涉及二叠系下统平川组(P1P)灰岩及砂岩,第四纪覆盖层分布较为广泛。现由老至新分述于下:(1)平川组(P1p)该层厚303463m,可分为上、下两个岩性段。下段(P1P1):厚142168m,为灰色中厚层状泥质粉砂岩,深灰色厚层状中粗粒砂岩、灰黄色厚层状含铁质中细粒石英砂岩及灰色厚层状钙质铝土岩。岩性复杂,性状相对软弱,常形成负地形或缓坡。上段(P

44、1P2):厚170190m,为灰色厚层角砾状生物碎屑灰岩,含少量隧石及硅质灰岩团块。角砾大小不均,小者12cm,大者大于20cm,角砾成份主要为灰岩、白云岩。岩石坚硬,地形上形成山脊或峭壁。(2)玄武岩组(P2)与下伏平川组假整合接触。根据岩性特征及喷发形式将该组分为上、中、下三段,总厚度2000m。下段以含较多喷发相物质(角砾集块、凝灰质等)为特征,厚800850m;中段以杏仁状玄武岩、斑状玄武岩、致密状玄武岩与紫红色凝灰岩构成多个次级喷发旋回为特征,厚600650m;上段以致密状玄武岩占优势,厚度大于600m。与工程建筑物关系密切的主要是下段及中段下部。下段(P21):分为5层:P211:

45、厚102130m。底面起伏较大,在有岸灰玄沟12901400m高程逐渐尖灭。该层岩性复杂,均一性差。可分4个小层。P211-1:厚2436m,灰绿色钙质粉沉凝灰岩,薄层状构造;P211-2:厚2233m,灰绿色火山角砾岩,角砾为灰岩,火山碎屑物等,顶部局部(见于右岸XD54平硐)为厚约20m的沉凝灰岩;P211-3:厚4567m,深灰一灰黑色角砾状灰岩,局部夹厚约7m的火山粉砂岩;P211-4:厚59m,灰色粉沉凝灰岩。该层内岩性差异大。P211-3层内的灰岩易溶蚀,地表、地下均可见溶洞。P211-1、P211-4。岩性软弱,易风化,常形成小冲沟。P212:厚124160m,可分为4个小层。P

46、212-1:厚1424m,下部为灰绿色凝灰岩,向上部过渡为火山砂砾岩;P212-2:厚5892m,含斑玄武岩,局部夹气孔状及杏仁状玄武岩;P212-3:厚2539m,灰绿色致密状玄武岩,据右岸XD26、XDl6平硐揭露,该小层局部为火山角砾集块岩;P212-4:厚58m,钙质沉凝灰岩,具玻屑及岩屑条带。P212-1、P212-4,岩性软弱,地表上形成小冲沟;P212-2、P212-3,岩性坚硬均一,但性脆,构造作用强烈,错动带发育,裂隙密集,岩体完整性差。P213:厚123307m,大致可分为2个小层。P213-1:厚49112m,灰绿色致密状玄武岩,岩性致密坚硬;P213-2:厚20204m

47、,左岸薄,右岸厚,为灰绿色枕状玄武岩及火山角砾集块岩,界面极不规则,难以细分,其岩性相对较弱,构造错动带发育,易风化。P214:厚7196m。在右岸1300m高程附近尖灭,为灰绿色角砾熔岩、粗大长斑玄武岩,以角砾熔岩为主,无统一确定界面,该层顶部断续出露厚约10l5cm的灰绿色凝灰岩。岩性总体坚硬。P215:是枢纽区分布最广的地层,许多重要水工建筑物均布置在该层内。厚288392m。可分为2个小层。P215-1:厚98176m为灰绿色斑状玄武岩,斑晶主要为黑色短柱状辉石;P215-2:厚186284m,为灰绿色角砾集块熔岩,角砾大小35cm,集块10l5cm,成份较复杂,为各种玄武岩,P215

48、-2底部局部(见于XD04上支硐)见厚约3m的含角砾凝灰质熔岩或火山砂砾岩。该层岩石坚硬,裂隙不大发育,岩体完整性较好。中段(P22):分为3层:P221:厚208326m,岩性变化大,主要为灰绿色杏仁状玄武岩、斑状玄武岩和致密状玄武岩交替出现,呈渐变关系,顶部为玄武质火山角砾岩和杏仁状玄武岩、凝灰岩互层,厚约20m,岩性软弱。该层总体岩石坚硬,但均一性稍差。左岸由于构造作用及后期强烈改造,岩体破碎,右岸相对完整。P222:厚184300m,岩性变化大,由灰绿色杏仁状玄武岩、致密状玄武岩、斑状玄武岩夹紫红色凝灰岩、沉凝灰岩构成十余个次级喷发旋回。凝灰岩和沉凝灰岩一般厚0.11.0m,最厚达4.

49、8m。岩石坚硬但均一性差。构造作用及后期改造强烈,岩体较破碎。P223:厚160240m,岩性比较单一,下部为灰绿色菊花斑状玄武岩,厚625m,上部为灰绿色杏仁状玄武岩,厚133175m,顶部为含杏仁的紫红色凝灰熔岩,厚34m。岩石坚硬较均一,构造作用不强,岩体较完整。上段(P23):致密状玄武岩夹少量紫红色凝灰岩。由于与水工建筑物关系不大,未进行详细分层。(3)覆盖层(Q)第四系覆盖层主要为现代河床冲积物以及分布于两岸谷坡的崩坡积,坡残积、少量冲沟内的洪积物,两岸的阶地堆积物零星分布。河床覆盖层:厚1.035.8m。纵向上厚度较稳定,横向上以河床左侧最厚,向两岸逐渐减薄。按物质组成,自下而上

50、可分三层。层:厚04.75m,最厚达11.4m,卵砾石夹砂层,含少量漂石,局部为粉细砂层,结构较紧密,卵砾石磨圆度好,成份基本上为远源物质,如花岗岩、大理岩等,纵向上基本连续,横向上局布分布。层:厚222.57m,孤块碎石夹少量砂砾石,部份段为呈透镜体状的含泥块碎石,基本连续分布于整个河床,结构松散,局部架空。卵砾石磨圆度较好,成份杂,孤块石呈棱角状,其成份在横向上相间,纵向上随岸坡岩性的变化而变化,从上游至下游为角砾集块熔岩、辉斑玄武岩及含斑玄武岩等。层:厚1.016.3m,卵砾石夹砂层,基本上连续分布于河床,局部缺失,结构松散,局部架空。卵砾石磨圆度好,成份复杂,主要为花岗岩、大理岩、玄武

51、岩及少量砂岩等。岸坡覆盖层:主要为崩坡积及残坡积块碎石土,分布比较广泛,一般厚510m,次为冲沟沟口的洪积块碎石土,厚约510m,此外零星分布IV级阶地冲积物,I、级为卵砾石夹砂,、级为块碎石夹粘土,V级为半固结的粉细砂,各级阶地堆积物厚525m。2.3.3 地质构造枢纽区地处矿山梁子断裂与小高山断裂所夹持的打罗地质块体之上,其内部为向西陡倾(总体产状为近SN/W7585)的单斜构造。枢纽区经过多次构造运动,发育有断层及大量的错动带,裂隙亦十分发育。2.3.3.1 结构面分级枢纽区无区域性断裂(级结构面),根据结构面规模及构造作用强度将其分为、级。级结构面:即断层,共发现7条,主要分布于坝址区

52、0线上游P221地层及下游线一带P221P213地层中;级结构面不甚发育,仅发现22条;级结构面共发现600余条,分布于整个枢纽区,水平线发育率一般为78条/100m,大者可达1520条/100m。、级结构面统称为错动带,级结构面:即节理裂隙,方向较为分散,总体看十分发育,但各处发育程度差别较大。各级结构面总体特征见表12。表12 枢纽区结构面分级表级别名称规 模总体特征延伸(m)宽度(m)断层一般5002000一般1.04.0共发现7条,其中5条为顺层,2条切层断层,多由片状岩、压碎岩、角砾岩及石英脉组成,个别由节理密集带组成,顶底面或内部多有连续的糜棱岩及断层泥条带错动带501000.31

53、.0共揭露约22条,其主要错面为宽13m的糜棱岩及断层泥条带,主错带之间为挤压透镜或为规则裂隙切割的块体,构造作用轻微,但往往形成风化夹层。0.3共揭露约600条,平均水平线发育率为78条/100m,方向较乱,相对以顺层错动较发育,陡倾角错动带60%,缓、中倾角错动带约各占20%,主要由压碎岩组成,部分见角砾岩及糜棱岩,多充填次生泥,少量错动带中糜棱岩及断层泥条带连续分布。裂隙长度不等最长约2030m方向杂乱,与似层面平行的裂隙相对较发育,陡倾裂隙约占80%,中缓倾裂隙约占20%。综上所述:枢纽区主要发育、级结构面,少量、级结构面,无级结构面,正是由于、级结构面发育,分布复杂,给工程地质条件的

54、研究带来了很大困难。2.3.3.2 各级结构面特征(1)断层枢纽区内发现7条断层,其中5条为顺层断层(F1、F2、F5、F6、F7)。发育于0线上游P221地层(F1、F2、F5)、下游线一带P211P213地层(F6、F7)中,延伸5002000m,宽一般1.04.0m,产状近SN/W7585主要由片状岩、压碎岩、角砾岩及石英脉组成,个别由节理密集带组成,其顶底面或内部有厚16cm的连续糜棱岩及断层泥条带,影响带宽1.05.0m。切层断层2条(F8、F9),左右岸各1条,F8发育于左岸,起于下游P213地层中,交于F6上,止于0线上游P215-2地层中,并交于F5上,延伸长约550m,宽0.

55、61.0m,产状N6070W/NE6065,主要由压碎岩、石英脉、蚀变玄武岩组成,其顶底面连续分布厚2.08.0m糜棱岩及断层泥条带。F9断层发育于右岸尾水出口一带,分布于F6和F7之间,长约250m,宽0.51.0m,产状EW/N6065,组成物质与F8类似。由于上述断层延伸较长,规模相对较大,加之其它因素,致使左岸P221础地层及左岸P211P213地层岩体十分破碎,风化卸荷强烈,断层特征详见表13。表13 枢纽区断层一览表编号位 置发育层位产 状延 伸(m)宽度(m)影响带宽度(m)主 要 特 征F1出露于竹子坝沟口上游河边,向北过河延伸至上坝址s一带,向南延伸通过进水口右侧。P221顶

56、部N10W/SW808520003.04.0上盘:3.0下盘:5.0面平直,光滑,可见近水平擦痕和镜面,主要由角砾岩,压碎岩及蚀变玄武岩组成顶底面连续分布厚1.0cm的糜棱岩及断层泥条带,压扭性。F2出露于坝址Is线左岸,向北过河延伸至白水上沟一带,向南过河延伸通过进水口中部。P221下部SN/W801500一般0.551.5,局部达4.0上盘:1.0下盘:1.0面平直,主要由石英脉,压碎岩,糜棱岩组成,局部地段(如导流XD15平硐78.382.7m)表现为挤压破碎,宽度较大,由节理密集带组成,但其内分布多条13mm断层泥条带,压扭性。F5出露于线上游左岸1350m、1300m、1230m各高

57、程。P221/ P215-2N1020W/SW75855001.02.0上盘:5.0下盘影响带不明显主要由节理密集带组成,少量压碎岩及片状岩,顶底见11.5cm断续糜棱岩,在地表上盘多全强风化,岩体破碎,下盘岩体风化微弱,岩体较完整。F6揭露于线XD17平硐82.4787.7m处,向南过河顺渡口沟延伸,并又在XD18支硐58.560.3m处揭露。P223-2/ P213-1N510W/SW808515002.03.0上盘:3.0下盘:3.0断层面略起伏,见近水平擦痕,主要由片状岩、石英脉组成,岩块强烈蚀变,光滑,具软化特征,其顶底面及内部见有厚16cm糜棱岩及断层泥条带,最厚处达30cm。压扭

58、性。F7揭露于右岸XD23平硐121.5m处,过河又揭露于XD54平硐40.841.3m处。P221-4/ P211-3N010W/SW758510000.20.40.50.6面较平直,发育于沉凝灰岩和灰岩(P211-3)交界处,主要由压碎岩、角砾岩及破碎石英脉组成,顶底面断续分布糜棱岩,压扭性。)F8揭露于左岸XD10(53m),XD11(30m),XD01(175m)XD41(69m)平硐及多个钻孔中,向上游延伸止于F5,向下延伸止于F6。切层P223-2/ P215-2N6070W/NE60655500.61.0最薄处0.3上盘:1.0下盘:2.0面较平直,由压碎岩,片状岩及石英脉组成,

59、岩块强烈蚀变、软弱、其顶底面连续分布厚28cm的糜棱岩及断泥条带,见近水平擦痕及顺倾向擦痕。具多期活动,压性及压扭性。F9揭露于右岸XD26(42m)平硐中,向上游止于F6,向下游止于F7。切层P222-1/ P213-2EW/N60652500.51.0上盘:1.01.5下盘:不明显面较平直,主要由压碎岩,片状岩、少量石英脉组成,压碎岩、片状岩均强烈蚀变,底面连续分布厚1030cm的糜棱岩。(2)错动带枢纽区级结构面虽然总宽度0.31.0m,但主错带较薄,为厚13cm的糜棱岩及断层泥条带,主错带之间为挤压透镜体或裂隙发育带,共揭露22条,仅占、级结构面总数的3.8%。因此将其和级结构面一起论

60、述,并统称为错动带,据平硐揭露及地表调查,错动带600余条,陡倾角错动带具绝对优势,占总数59%,中倾角占22%,缓倾角占19%,中其主要特征如下:1)产状枢纽区错动带方向分散(表14),相对发育以下10组,以前3组最为发育。其中中陡倾角4组:N520W/SW(NE)7585、N6575E/SE7585、N8090W/NE6580、N6090W/NE4060;缓倾角6组:N1050W/NE1030、N025E/SE1035、N4585E/SE535、N1050W/SW1030、N6090W/NE1030、N1040E/NW1025。左岸主要发育组,少量组,右岸主要发育组,少量组。表14 枢纽区

61、构造错动带产状组表走 向位 部数条倾向倾 角N030EN030WN3160EN3160WN6190EN6190W条数总计左岸右岸总计左岸右岸总计左岸右岸总计NW03050522404413306030324621315246090165215498152353SE030720274596612483060410142353362560909514651123244772NE030126182111318940306046107121913132655609015142922628192351108SW03005543711214306078152911336326090763210872939

62、12129错动带条数陡倾角:362条中倾角:136条缓倾角:115条6132)规模错动带延伸一般50100m,宽度大多为0.010.1m。统计表明(表15):宽度小于0.1m者占82.6%,宽度0.10.3m者占13.6%,宽度大于0.3m者占3.8%,左右岸情况基本相同。表15 枢纽区构造错动带宽度分级表(平硐内)宽度分级(m)条 数百分比(%)左岸右岸枢纽区左岸右岸枢纽区0.120627347980.884.082.60.10.336437914.113.213.60.3139225.12.83.83)物质组成:错动带以压扭性为主,少量张性。主要由压碎岩、角砾岩组成,一般具少量糜棱岩及断层

63、泥,连续分布的且具一定厚度的糜棱岩及断层泥的错动带约占20%。在卸荷带内基本都充填次生泥,最厚达0.lm,在卸荷带以里一定深度内亦有部分充填次生泥,但厚度较小,以泥膜为主,性状类型以岩屑夹泥为主。4)密度:据6994m平硐统计(表16),平均水平线发育率78条/100m,其中12条为缓倾错动带,发育密度很不均一,线导流洞、尾水出口区密度相对较大,平均水平线发育率913条/100m,最大达1620条/100m;导流洞、引水洞进口区虽平均水平线发育率8条/100m,但最大可达20条/100m。线其密度相对较小,平均水平线发育率68条/100m,且相对均一。表16 枢纽区平硐内错动带水平线发育率统计

64、表层位平硐进尺(m)错动带条数平均发育率(条/100m)P22210088P22116971418.3P215227701866.7P2151848667.7P2143044113.5P2135246612.6P212481439P21127029115)玄武岩各岩流层中的错动带发育情况不同。在发育数量上相对以P211、P221、P231、P241较多,水平线发育率913条/100m;P212、P222,为89条/100m;P251层中错动带相对较少,为68条/100m,该层中发育的错动带在各处密度亦不均一。在错动强度上P211、P221、P231层中相对较强,宽度相对较大,约30%40%的错

65、动带具连续稳定的糜棱岩及断层泥分布,一般厚13cm,最厚可达10cm。这主要是由于P211、P221、P231层处于级结构面发育部位,且岩性组合复杂,又相对软弱所致。其它各层中发育的错动带一般仅有少量的糜棱岩及断层泥,多呈条带状、团状块及透镜状产出,构造强度较小。综上所述,枢纽区错动带十分发育,方向较为分散,陡中缓并存,密度较大,发育程度不均一,但构造错动强度一般都较小。(3)节理裂隙玄武岩坚硬性脆,而且经受多次构造作用,加之成岩过程中发育有大量的原生节理,岩石各向异性比较突出,使节理发育规律性差,方向较分散。枢纽区以中陡倾裂隙为主导优势,占裂隙总数80%以上,且分布普遍,缓倾角裂隙数量相对较

66、少,但分布仍具有一定普遍性。裂隙产状在各部位差异较大(见表17)。枢纽区有以下9组,以前5组最为发育,某部位一般发育其中的24组。表17 枢纽区各部位裂隙发育组号一览表位置导流及引水进口区坝址区导流及尾水出口区枢纽区左岸右岸 N520W/SW7085:与似层面平行,全区普遍分布,部分延伸510m,少量大于10m,间距0.51.5m;部分延伸25m,间距1030cm:局部裂隙密集,间距26cm。裂面多平直光滑,部分起伏粗糙,新鲜轻微锈染,部分面闭合无充填,部分面附钙膜及次生泥膜,少量为宽0.13.0cm次生泥夹岩屑或方解石、石英细脉,湿润滴水。浅表部卸荷张开,面强烈锈染,充填次生泥夹岩屑,除P2

67、31、P241层内不大发育外,其余各层均较发育。 N6080E/SE7090:全区普遍分布,延伸510m.少量1020m,间距0.51.5m;部分延伸13m,间距2050cm:局部裂隙密集,间距36cm。面多平直光滑,少量平直粗糙,多新鲜轻微锈染,面普遍附钙膜,部分面附次生泥膜,甚至充填13cm次生泥,渗滴水,除P231和P212内不发育外,其余各层均较发育,以在P25-21,地层中最为发育。该组裂隙与岸坡近于平行,浅表部卸荷较强烈。 近EW/N(N6090E/NW、N7090W/NE)5075:左岸零星分布,延伸多短小,为13m,间距1030cm,右岸较为发育,多为裂隙密集带,带内间距212

68、cm,带长35m,带宽23m,面平直、光滑、轻微锈染新鲜,部分面附断续钙膜、次生泥膜或次生泥,湿润。右岸多沿该组裂隙渗滴水,主要发育于P212、P231及P251层中,P211、P221及P241层内零星分布。浅表部沿该组裂隙卸荷强烈。 N1030W/NE1025:延伸1020m,间距3080cm;少量延伸310m,间距1030cm;局部为裂隙密集带,带内间距38cm。裂面平直光滑、轻微中等锈染,部分闭合无充填,部分充填方解石、石英细脉及次生泥,宽15mm。见于P211P251各层中,但在P25-21,层角砾集块熔岩中最为发育,延伸较长。其它各层中局部发育或零星分布。总体上分布较为普遍,左岸比

69、右岸发育,且主要集中于线之间岸坡下部。 N2060W/SW1540:延伸13m,少量310m,间距1040cm;局部为裂隙密集带,带内间距18cm,裂面平直光滑,轻微中等锈染,面多附断续钙膜,部分面附次生泥膜,湿润。除P241层中少见外,其它各层均有分布,特别是在P221层中比较发育,常呈裂隙密集带产出。左岸普遍发育于线之间各高程,右岸零星分布,但在尾水出口区为裂隙密集带。 N6590W/NE2040:主要分布于右岸各高程,左岸零星发育,延伸多短小,长13m,间距1030cm,右岸多为裂隙密集带,带内间距212cm,带长35m,带宽23m。面平直、光滑、轻微锈染新鲜,多微张,部分面附断续钙膜,

70、次生泥膜,沿该组裂隙多渗滴水。主要发育于P212、P251、P231层中,P211及P241层内零星分布,浅表沿该组裂隙卸荷强烈。 N1040E/NW1030:延伸410m,间距2050cm,局部密集,间距5l0cm。裂面平直光滑、闭合,面附断续钙膜,有时附次生泥膜,湿润,少量渗水,局部地段较发育,主要分布于线左岸岸坡下部,右岸局部零星发育,见于P251及P241层中。 N1040E/SE1020:延伸25m,间距1030cm;少量510m,间距4080cm;局部密集,间距18cm,裂面平直光滑,轻微锈染新鲜,面附断续连续钙膜,有时附次生泥膜,个别宽15mm,主要见于P221、P231、P25

71、-11、P211层中,主要分布于左岸线岸坡上部,导流洞进口及右岸尾水出口附近。 N7090E/SE1030:延伸25m,区内零星发育,裂面平直较光滑,轻微锈染新鲜,多充填断续钙膜,但在左岸浅表多卸荷张开,充填次生泥。2.3.4 物理地质作用2.3.4.1 岩体风化枢纽区主要为坚硬的玄武岩,岩石自身抗风化能力较强,风化作用主要沿节理裂隙、构造错动带及断层扩展,以裂隙式风化或夹层状风化为主要特点,在浅部如有断层发育或裂隙密集带,风化作用强烈,多呈全强风化。风化作用在空间上很不均一,但总体而言,由表及里,岩体风化由强变弱,风化夹层出现的机率减小。根据官地电站岩体风化特征可将其划分为五种类型,即全强风

72、化、弱风化上段、弱风化下段、微风化新鲜岩体以及风化夹层(划分标准见表18)。表18 枢纽岩体风化划分标准风化类型划分标准全强风化1. 岩块大部分颜色改变为棕红色或黄褐色,岩块中心部分还保留原岩颜色,有的外观似保留原岩组织结构,但基本都已遭到破坏,轻击易碎,有的已成土状,有时可见球状风化现象。锤击声哑。2. 矿物成份大部分蚀变,长石高岭土化,辉石、角闪石变成绿泥石。3. 风化裂隙十分发育,方向极为杂乱,形态极不规则,各方向裂隙基本都充填次生泥,夹泥裂隙率大于95%。4. 岩体十分破碎,呈碎裂散体结构,声波纵波速Vp2000m/s。弱风化上段1. 岩石组织结构基本完好,表面多褪色,岩块断口新鲜,锤

73、击声较哑较清脆。2. 各方向裂隙无论长短,规则与否,大多强烈锈染,呈黄色或黑色,有时可见15mm风化晕,隐微裂隙显现,沿裂隙面可见长石及辉石等矿物蚀变,裂隙密集带或错动带常成全强风化夹层,裂隙面普遍充填次生泥或泥膜,夹泥裂隙率可达75%。3. 岩体较破碎,嵌合较差,多呈块裂结构或碎裂结构,局部地段呈镶嵌结构,岩体声波纵波带Vp=20003500m/s。弱风化下段1. 岩石组织结构完好,表面略有退色,有少量风化裂隙发育,锤击声清脆,偶见风化晕。2. 规则长大裂隙部分强烈锈染,部分中等轻微锈染,随机短小裂隙多轻微锈染,裂隙密集带或错动多成弱上或强风化夹层3. 次生泥相对较少,一般夹泥裂隙率为10%

74、30%,但有的地段可高达50%70%,甚至有宽大的次生泥分布。4. 岩体多呈镶嵌或次块状结构,有的地段为裂块结构,岩体纵波速35005000m/s。微风化新鲜1. 岩石表面和断口颜色一致,多呈灰绿色、锤击声清脆。2. 一般裂隙面新鲜,仅规则长大裂隙有轻微锈染,偶见中等或强烈锈染,裂密带或错动多数风化不明显,裂隙面上的矿物基本无蚀变。3. 一般次生夹泥裂隙率10%,但的地段可高达30%50%,甚至有宽大次生泥分布。4. 岩体多呈次块状,块状结构,局部段为裂块结构,岩体纵波速多大于5000m/s。风化夹层沿断层、构造错动带及裂隙密集带常形成风化夹层,一般出现在弱风化上段和弱风化下段岩体中。偶尔在微

75、新岩体中也可见风化夹层,一般宽度都较小。其发育频率取决于分布深度和构造发育程度。但总体上仍有由表及里风化夹层频率降低的趋势。(1)岩体风化深度1) 河床基岩风化较弱,仅局部存在强风化层夹层,部分孔缺失弱风化上段及下段。2)河床在线段局部见全强风化(与线之间X131孔),其下限垂直深度5.30m,高程1190.13m,厚4.53m;弱风化上段下限垂直埋深536m,高程11651190m,厚度013m;弱风化下段下限垂直埋深541.7m;高程11561190m,厚度021m;线一带风化较深,弱风化上段下限垂直深度1740m,高程11571180m,厚516m,弱风化下段下限3157m,高程1140

76、1164m,厚421m。3)岸坡岩体风化可分为三个区,即引水、导流进口区,坝区(0线)及导流、尾水出口区,分别称为区、区、区。区:岸坡下部(1230m高程一带)左岸全强风化下限水平深度3035m,弱风化上段下限4289m,弱风化下段下限最小46m,大者大于100m;右岸风化较弱,据地表调查及现有勘探揭示:无强风化,弱风化上段下限水平深度35m,弱风化下段下限75m。岸坡中部(1300m高程一带)左岸全强风化下限水平深度61m,弱风化上段下限71m;右岸全强风化下限水平深度2225m,弱风化上段下限2542m,弱风化下段下限37.674m。岸坡上部(1350m高程一带)左岸全强风化下限水平深约3

77、0m,弱风化上段下限41m;右岸全强风化下限水平深度1437m,弱风化上段下限4555m,弱风化下段下限84120m。区:岸坡下部左岸局部可见强风化,其下限水平深度17.8m,弱风化上段下限2029.3m,弱风化下段下限4548m:右岸仍在局部段(线以下)见强风化,下限水平深度约25m,弱风化上段下限变化大,为697m,弱风化下段下限18106m。岸坡中部左岸全强风化下限水平深度10.523m,弱风化上段下限3660m,弱风化下段下限61109m;右岸全强风化下限水平深度1630m,弱风化上段下限1879m,弱风化下段下限3679m。岸坡上部左岸全强风化下限水平深度052.3m,弱风化上段下限

78、3677.5m,弱风化下段下限43105m;右岸全强风化下限水平深度1020m,弱风化上段下限38.391.5m,弱风化下段下限38.3127.5m。区:岸坡下部左岸全强风化下限水平深度1248m,弱风化上段下限69120m,弱风化下段下限69138m;右岸全强风化下限水平深度012m,弱风化上段下限650m,弱风化下段下限2061m。岸坡中部全强风化下限水平深度2755m,弱风化上段下限3588m,弱风化下段下限55104m;右岸全强风化下限水平深度1719m,弱风化上段下限1941m,弱风化下段下限4595.5m。(2)岩体风化特点1)河床基岩仅偶见强风化,纵向上0线风化相对较弱,风化深度

79、相对较浅,厚度相对稳定,往下游风化逐渐加强。横向上以河心偏左岸风化较弱,向两岸逐渐增强。2)、区左岸风化强烈,全强风化最深可达60余米,即使在岸坡下部也普遍全强风化,其深度可达35m。、区右岸和区风化相对较弱(区在、线以下风化增加)。全强风化主要分布在岸坡中上部及断层带附近。3)左、右岸风化对称性差,、区尤其突出。区从风化深度平均值看,左右岸风化深度大体相近,但在空间上很不均一。如左岸线岸坡上部全强风化下限深达53m,右岸仅14m。即使同岸同一高程不同地段风化深度亦变化很大,如左岸线1350m高程全强风化下限深53m,而线无全强风化。4)总体上风化高程效应比较明显,随高程的增加风化作用加强,深

80、度增大。如线右岸岸坡下部弱风化上段下限仅6m,岸坡中上部增加至2654m,线左岸岸坡下部弱风化上段下限仅20m,上部增至57.5m。5)风化作用除受地形、岩性及水文地质条件的影响外,主要受构造的控制。上述点正是这一影响的具体表现。又如线1350而高程全强风化下限水平深度达52.3m,向下游逐渐变浅,从线下游约30m至线附近基本无全强风化,这正是由于F8,断层在地表1350m高程通过线后向下游逐渐降低,因而风化深度也逐渐减小。2.3.4.2 岸坡稳定性枢纽区岸坡陡峻,左岸坡度4045,右岸3540,临江坡高大于700m。两岸覆盖层分布较为广泛,主要为崩坡积块碎石土,一般厚约515m。在左岸导流进

81、出口一带,右岸竹子坝沟两侧及右岸一带沿基岩顶板或覆盖层内部发育小型土滑。枢纽区岸坡风化卸荷较强烈,特别是、区左岸受地形及断层的影响表现突出,全强风化下限水平深度最大达60余米,即使岸坡下部亦可达3035m,弱风化上段下限最大可达120m。强卸荷下限最大水平深度大于90m,岩体拉裂强烈,松弛破碎,探硐在掘进过程中常垮塌,即使掘进完成后,部分地段也垮塌严重甚至压垮支撑,掩埋硐口。虽然区风化卸荷相对较弱,但岸坡上部全强风化下限水平深度最大也达53m,强卸荷下限最大5060m,这些地段边坡稳定性较差。枢纽区右岸近EW/N3040裂隙密集带与近EW/N的中缓倾角错动带比较发育,左岸EW/S的中缓倾角错动

82、带亦有分布,对岸坡稳定不利,如线左岸1350m高程XD09平硐,右岸XD08平硐内均发现有变形迹象,线左岸1230m高程XDl7平硐一带发育小型滑坡。枢纽区次生泥分布深度大亦是边坡突出的特点,次生泥分布一般可达80100m,最大可达250m(如XD06)。如线右岸XD12平硐在79m处缓倾坡外的错动带中还充填有宽520cm(最宽40cm)的次生泥,在线之间右岸XD42平硐中与岸坡近于垂直的缓倾错动带充填宽515Cm次生泥,深及80余米。次生泥不仅分布于陡倾角结构面中,而且在中缓倾结构面中亦很普遍,这不仅使岸坡岩体表现松弛,并使结构面强度显著降低,给岸坡稳定性带来影响。另一现象值得重视:即河床覆

83、盖层中部为一层厚222.57m的孤块石夹砂砾石,孤块石均为近源的玄武岩,新鲜、棱角状,且纵向上其成份和岸坡岩性对应,这说明历史上岸坡曾有强烈的物理地质作用,同时表明枢纽区具有导致岸坡失稳的地形地质条件。综上所述,虽两岸谷坡现状稳定,但由上述地质条件决定了其安全裕度不大,因此枢纽区岸坡稳定问题比较突出,已构成枢纽区的首要工程地质问题。2.3.5 水文地质条件枢纽区地下水按其埋藏条件可分为第四系松散堆积层的孔隙水、玄武岩裂隙水、玄武岩裂隙承压水三种类型,主要为裂隙含水。(1)孔隙水主要埋藏于河床覆盖屠中,岸坡上局部阶地冲积层、崩坡积及残坡积层中的裂隙水为包气带水,仅雨季时有少量地表水渗入。它们均接

84、受大气降水补给,排泄于雅砻江。河床覆盖层厚1.035.8m,从下而上可分为三层,层:卵砾石夹砂层;层:孤块碎石夹少量卵砾石,结构松散,具架空结构,为强透水,K=100200m/d,最大可达228m/d,含泥块碎石透镜体为中等透水,K=l5m/d;层:卵砾石夹砂层,结构松散,局部架空,渗透性强,估计K=l00200m/d。(2)裂隙潜水枢纽区基岩为典型的裂隙含水岩体。含水性极不均一,主要受大气降水补给,排泄于雅砻江。据长观资料,水位受旱雨季影响,洪枯变幅一般为710m,最大27.38m(X201孔)。枯期地下水位坡度(见表19)在各处变化较大,线右岸地面高程从120313501420147014

85、90m。地下水位坡度为2.4%6.6%32%42%,线右岸地面高程从12031350142014901520m,地下水位坡度为2.4%5.9%33%35%,与正常蓄水位等高的地下水面水平埋深均约400m。线左岸地面高程从12031230135014801500m以上,地下水位坡度由近于水平44%4.9%25%,与正常蓄水位等高的枯期地下水面水平埋深约430m。线左岸地面高程从1203130014001400m以上,地下水位坡度由近水平40%25%,与正常蓄水位等高的地下水面水平埋深约390m。表19 坝址区、线枯期地下水位坡度一览表 部位勘探线右 岸左 岸地面高程(m)149014701470

86、142014201350135012031480以上148013501350123012301230水位坡度(%)42336.62.4254.944近水平地面高程(m)152014901490142014201350135012031400以上1400130013001203水位坡度(%)35335.92.42540近水平上述资料表明:两岸江边岸坡浅表部受岩体卸荷的一定影响,地下水位较低平,往山里翘高,左岸处于凸岸,其山里侧地下水位坡度较右岸略缓为25%,右岸山里侧地下水位坡度为35%42%;左岸分布的F8,断层宽约1.0m,由较紧密的片状岩及糜棱岩组成,局部略具一定的阻水性,致使该断层附近地

87、下水位较高,故其里侧地下水位坡度较右岸略缓,而两岸与水库正常蓄水位等高的地下水面水平埋深大体一致,均约400m。岩体透水性不均一,总体表现为弱透水。根据枢纽区88个钻孔1386段总长7147.6m压水试验成果(表20):强透水占总试验段的0.4%;中等透水带占16.9%,弱偏上透水带占40.7%,弱偏下透水带占37.2%,微透水带占3.5%。无稳定的相对隔水层(q70,并ScRc或Rc35+Rc/2的任何一种,该试样就具有潜在有害反应。由表33可见,官地水电站12组玄武岩岩石为非活性骨料;压蒸法:成果见表27,根据砂、石碱活性快速试验方法(CECS48:93)中规定,实验采用峨嵋中热42.5水

88、泥,水泥净膨胀率为0.018%,满足砂、石碱活性快速试验方法(CECS48:93)的要求。采用三个配比试验结果中最大膨胀值来评定骨料的碱活性,膨胀值大于或等于0.1为活性骨料,小于0.1为非活性骨料,据试验结果判断取样的骨料为非碱活性骨料;砂浆棒快速法:试验成果见表28,水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2001对砂浆棒快速法的评定标准是,a、砂浆试件14d的膨胀率小于0.1,则骨料为非活性骨料;b、砂浆试件14d的膨胀率大于0.2,则骨料为具有潜在危害性反应的活性骨料;c、砂浆试件14d的膨胀率在0.1至0.2之间的,骨料可疑为具有潜在危害性反应,经过对这种骨料进行混凝土棱柱体法和

89、砂浆长度法试验则骨料为非活性骨料,经过试验,编号JHX-02、JHX-05、JHX-11和JHX-12试样的14天砂浆膨胀率在0.10.2%之间,其余8组试样的14天砂浆膨胀率均小于0.1%。由试验结果可见,竹子坝料场12组玄武岩中有4组14d的膨胀率在0.10.2之间,经过对这种骨料进行混凝土棱柱体法和砂浆长度法试验不具有碱活性;砂浆长度法:按照水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2001砂浆长度法评定标准为:当砂浆六个月膨胀率超过0.1%时评为具有危害性的活性骨料,反之评为非活性骨料,其成果见表29,试验结果表明,玄武岩岩样6个月的膨胀率均小于0.1,为非活性骨料。混凝土棱柱体法,

90、按水工混凝土砂石骨料试验规程(DL/T51512001)规定的混凝土棱柱体法对玄武岩碱活性进行检验结果见表30。水工混凝土砂石骨料试验规程(DL/T51512001)混凝土棱柱体法的评定标准为:当试件一年的膨胀率等于或大于0.04时,则判定为具有潜在危害性反应的活性骨料;膨胀率小于0.04则评定为非活性骨料。由检验结果可见1年膨胀率均小于0.04,因此,由混凝土棱柱体法可判定当地玄武岩为非活性骨料。综上,对竹子坝料场的玄武岩进行了6种方法的碱活性试验,其中6种方法的结果判断为非活性骨料。另据人工骨料粉碎试验及混凝土强度试验,其质量均符合规程要求。表24 天然建筑材料储量一览表材料类型勘探级别实

91、际需用量(104m3)产 地分布高程(m)距坝址距离(km)产地面积(104m3)无用层有用层表浅部厚度(m)体积(104m3)夹层厚度(m)体积(104m3)厚度(m)储量(104m3)土料详查金河乡温泉村150016501622.660.36.7952.78.496.8人工骨料详查350打罗左岸石灰系灰岩127015702.510.75覆盖层:00.5强风化层:1015115.034.885.0120140460打罗左岸石灰系灰岩130014203.29覆盖层:48强风化层:121647.72012.0305030竹子坝后山坡玄武岩141016751.018.19覆盖层:019强风化及弱风

92、化上段下限1420局部:302711731302501925洞室玄岩碴料详查115坝址区1166130000.5220表25 人工骨料物理力学性质试验成果汇总表料场位置岩 性风 化试验组数干密度d(g/cm3)比重吸水率(%)抗压强度弹性模量(GPa)软化系数普通饱和干(Rd)湿(Rw)竹子坝后山坡致密状玄武岩、杏仁状玄武岩、含杏仁的致密状玄武岩弱风化新鲜42.953.082.973.110.070.120.100.1622333615830582.987.50.710.91洞室玄武岩碴料角砾集块熔岩、辉斑玄武岩、长斑玄武岩、杏仁状玄武岩弱上62.983.052.943.040.040.200

93、.080.2315626011124068.882.70.700.92弱下103.043.183.03.090.70.90.090.096229.4270173.025081.897.90.750.93微新153.013.082.983.040.050.120.060.13204.9294.9172.6280.484.9109.20.840.95表26 骨料碱活性(化学法)试验成果汇总表地质描述试样编号二氧化硅浓度Sc(mmol/L)碱度降低值Rc(mmol/L)取样位置岩性竹子坝JD06硐0+45m杏仁状玄武岩JHX137.46110.25竹子坝JD06硐0+35m致密状玄武岩JHX254.

94、1291.87竹子坝JD06硐0+27.5m杏仁状玄武岩JHX330.81116.38竹子坝JD06硐0+16m杏仁状玄武岩JHX429.14119.44竹子坝JD05硐0+10m致密状玄武岩JHX530.8182.69竹子坝JD05硐0+16m致密状玄武岩JHX626.6485.75竹子坝JD05硐0+28m致密状玄武岩JHX722.48102.91竹子坝JD05硐0+40m角砾集块熔岩JHX829.9780.85竹子坝JD05硐0+45m角砾集块熔岩JHX923.3193.10竹子坝JD05硐0+50m辉斑玄武岩JHX1014.9875.94JHX119.16101.06JHX1212.4

95、9110.25表27 骨料碱活性(压蒸法)试验成果汇总表取样位置试验编号灰:骨膨胀率()最大膨胀率()竹子坝JD06硐045m左JHX110:10.0280.0555:10.0272:10.055竹子坝JD06硐035m左JHX210:10.0620.0915:10.0532:10.091竹子坝JD06硐027.5m右JHX310:10.0470.0725:10.0682:10.072竹子坝JD06硐016m右JHX410:10.0500.0765:10.0582:10.076竹子坝JD05硐010m左JHX510:10.0440.0625:10.0592:10.062竹子坝JD05硐016m

96、左JHX610:10.0450.0575:10.0432:10.057竹子坝JD05硐028m左JHX710:10.0420.0455:10.0452:10.039竹子坝JD05硐040m左JHX810:10.0230.0315:10.0272:10.031竹子坝JD05硐045m左JHX910:10.0060.0575:10.0072:10.057竹子坝JD05硐050m左JHX1010:10.0420.0505:10.0452:10.050硐渣:XD37硐020m030mJHX1110:10.0400.0865:10.0712:10.086硐渣:XD37硐040m050m JHX1210:

97、10.0320.0885:10.0432:10.088表28 骨料碱活性(砂浆棒快速法)试验汇总表取样位置试验编号膨 胀 率 ()3d7d14d28d竹子坝JD06硐045m左JHX-10.0020.0100.0170.055竹子坝JD06硐035m左JHX-20.0110.0550.1390.280竹子坝JD06硐027.5m右JHX-30.0060.0220.0940.130竹子坝JD06硐016m右JHX-40.0050.0080.0150.046竹子坝JD05硐010m左JHX-50.0080.0580.1550.266竹子坝JD05硐016m左JHX-6/0.0190.0690.10

98、3竹子坝JD05硐028m左JHX-70.0050.0100.0120.041竹子坝JD05硐040m左JHX-80.0070.0280.0880.164竹子坝JD05硐045m左JHX-90.0030.0210.0690.135竹子坝JD05硐050m左JHX-10/0.0120.0290.052硐渣:XD37硐020m030mJHX-110.0090.0520.1800.270硐渣:XD37硐040m050mJHX-120.0090.0710.1780.315表29 骨料碱活性(砂浆长度法)试验成果汇总表试验编号砂 浆 膨 胀 率 / 备注1月2月3月6月玄10.0210.0210.022

99、0.028第一次1996年竹子坝料场玄20.0160.0170.0180.020玄30.0190.0190.0190.020玄40.0140.0140.0140.015玄50.0190.0190.0190.022玄60.0170.0210.0230.023玄70.0130.0180.0220.022玄80.0150.0180.0200.022玄90.0160.0200.0220.023玄100.0140.0180.0210.021玄110.0120.0150.0170.017JHX-10.0120.0180.0150.011第二次2005年竹子坝料场JHX-20.0110.0140.0100.

100、011JHX-30.0100.0130.0070.009JHX-40.0050.0080.0060.006JHX-50.0090.0140.0140.013JHX-60.0030.0050.0050.003JHX-70.0060.0090.0040.004JHX-80.0100.0130.0090.011JHX-90.0100.0120.0100.010JHX-100.0100.0130.0080.008JHX-110.0060.0080.0050.007JHX-120.0030.0060.0060.006表30 骨料碱活性(混凝土棱柱体法)试验成果汇总表试验编号混 凝 土 膨 胀 率 / 1

101、月3月4.5月6月12月JHX-1-0.001-0.0090.0010.0080.015JHX-2-0.001-0.0070.0030.0080.003JHX-3-0.002-0.0050.0020.0060.012JHX-4-0.008-0.003-0.008-0.0080.006JHX-5-0.0020.0020.0020.0040.006JHX-6-0.0030.000-0.0060.0010.013JHX-70.0040.0060.0070.0070.005JHX-80.0050.0020.0010.0040.010JHX-9-0.005-0.004-0.0010.0040.012JH

102、X-100.0060.0130.0110.0110.017JHX-110.0010.0050.0050.0050.008JHX-120.0050.0030.0070.0150.023竹子坝料场储量丰富,质量基本符合规程要求,地形下陡上缓,开采运输及加工布置比较方便,石料运距短,加工系统距大坝仅1km,但玄武岩单轴抗压强度达150300MPa,加工机械磨损将较严重。3.1.2 洞室玄武岩碴料施工期地下厂房、导流洞等洞室开挖,将有大量石碴料,可利用其弱风化微新碴料,约220万m3。岩性主要为角砾集块熔岩及辉斑、长斑、杏仁状玄武岩。角砾一般26cm,集块一般1015cm,大者可达25cm,角砾集块成

103、份为玄武岩。杏仁大小一般25mm,含量6%10%,杏仁成份为石英、绿帘石、黑色玻璃质等。根据岩石的室内物理力学成果(表25),弱风化微新岩石的主要物理力学指标:干密度d=2.983.18g/ cm 3,Rw=158280.4MPa,软化系数0.700.95,粉碎后针片状含量6.5%。对洞碴骨料碱活性进行了多种方法试验,成果见表26表30,其中仅有砂浆棒快速法有4组玄武岩14d的膨胀率在0.10.2之间,不具有碱活性。据碴料粉碎试验及混凝土强度试验,其质量符合规程要求。3.2. 大坝混凝土分区由于大坝各部位混凝土受力条件不同,所处外界环境也不一样,将大坝混凝土分成不同的区域,并提出相应的技术要求

104、(主要包括强度等级、配合比、耐久性、极限拉伸值等),以满足大坝正常运行的要求。确定大坝混凝土分区主要考虑以下因素:(1)混凝土强度要求。混凝土强度强度等级是根据坝体应力的大小及其分布规律,并考虑应力计算的准确性和混凝土浇筑质量的差异性等因素综合分析确定。(2)混凝土抗渗、抗冻指标要求。根据大坝工作条件及地区气候条件,混凝土应满足耐久性要求。混凝土耐久性指标主要由抗渗、抗冻指标体现。本工程坝区气候属温和,依据混凝土重力坝设计规范DL5108-1999确定混凝土最小抗渗指标不小于W4,最小抗冻指标不小于F50。由于官地电站大坝较高,坝体承受水头较大,对上游防渗混凝土,抗渗指标采用W10,抗冻采用F

105、100,为了提高上游面混凝土的抗渗性能及耐久性,采用二级配富胶碾压混凝土,强度等级提高到C9025,大坝下游及廊道表面混凝土,采用同标号的变态碾压混凝土。(3)抗裂要求。为确保混凝土有足够的抗裂能力,对砼的极限拉伸值p应根据坝体不同部位提出不同的要求,并经试验和温控设计确定。(4)抗冲耐磨要求:官地为日调节水库,整个汛期泄洪较频繁,且泄洪时上下游水位差较大、下泄消能防冲洪水时单宽流量近125m3/sm,为满足溢流坝和消力池过流表面混凝土抗冲耐磨要求,依据规范并参考类似工程,混凝土强度等级取C50,掺硅粉或钢纤维等,经试验确定。综合考虑以上因素,确定拦河大坝坝段的混凝土分区如下:典型溢流坝段坝体

106、混凝土分区见图1,上游迎水面以1284高程为界,以上采用C9020W8F100富胶二级配碾压混凝土防渗,厚度3m;以下采用C9025W10F100富胶二级配碾压混凝土防渗,厚度5m7m,其中高程1240m以下厚度以1:0.25的坡度增加。为进一步提高耐久性,便于施工及工程形象面貌控制,上游迎水面表面采用同标号变态混凝土,厚度1m。考虑建基面开挖起伏差、温控及灌浆等要求,基础垫层采用2.0m厚的C9025W10F100常态混凝土。溢流面采用厚0.5m的抗冲耐磨C2850W6F100常态混凝土;在溢流面下游反弧段可采用钢板衬护;为方便施工和更好的与坝体内碾压混凝土结合,在该层抗冲耐磨混凝土下设置一

107、层平均3.0m厚的C2825W6F100常态混凝土。坝体内部碾压混凝土按高程分区,在1200.00m高程以下为C9025W6F100碾压混凝土,在1200.001284.00m高程之间为C9020W6F50碾压混凝土,在1284.001304.00m高程之间为C9015W4F50碾压混凝土,1304.00m高程以上为C2825W6F100常态混凝土。闸墩及边墙采用C2835W6F100常态混凝土。坝体内廊道周边1.0m范围内采用所在部位同标号变态混凝土。典型中孔坝段混凝土分区见图2:上游迎水面以1284高程为界,以上采用C9020W8F100富胶二级配碾压混凝土防渗,厚度3m;以下采用C902

108、5W10F100富胶二级配碾压混凝土防渗,厚度5m7m,其中高程1240m以下厚度以1:0.25的坡度增加。上游迎水面表面采用1m厚同标号变态混凝土。基础垫层采用2.0m厚的C9025W10F100常态混凝土。坝体内部碾压混凝土按高程分区,在1200.00m高程以下为C9025W6F50碾压混凝土,在1200.001284.00m高程之间为C9020W6F50碾压混凝土,1284.00m高程以上为C9015W4F50碾压混凝土。中孔工作门位于出口处,孔内平时为充水状态,温度应力较大,并且中孔周边的坝体应力集中现象较严重,需要配置一定数量结构受力钢筋,同时,为满足抗冲耐磨要求,中孔周边采用钢板衬

109、砌,闸门后过水面采用厚0.5m的抗冲耐磨C2850W6F100常态混凝土。综合考虑上述结构特点和方便施工确定孔口周边混凝土分区,孔口底板以下1m至顶板以上3m均采用C9025W6F100常态混凝土。坝体内廊道及检修闸门孔周边1.0m范围内采用所在区碾压混凝土的同标号变态碾压混凝土。大坝下游水位以下设4m厚的C9025W10F100富胶凝二级配混凝土防渗。图1 典型溢流坝段混凝土分区图 图2典型中孔坝段混凝土分区图典型挡水坝段混凝土分区见图2,上游迎水面以1284高程为界,以上采用C9020W8F100富胶二级配碾压混凝土防渗,厚度3m;以下采用C9025W10F100富胶二级配碾压混凝土防渗,

110、厚度5m7m,其中高程1240m以下厚度以1:0.25的坡度增加。上游迎水面表面采用1m厚同标号变态混凝土。基础垫层在高程1240以下采用2.0m厚的C9025W10F100常态混凝土,以上采用2m厚的C9020W8F100常态混凝土。坝体内部碾压混凝土按高程分区,在1200.00m高程以下为C9025W6F50碾压混凝土,在1200.001284.00m高程之间为C9020W6F50碾压混凝土,1284.00m高程以上为C9015W4F50碾压混凝土。坝体内廊道及电梯井周边1.0m范围内采用所在区碾压混凝土的同标号变态碾压混凝土。大坝下游在高程1226m以下设4m厚的C9025W10F100

111、二级配防渗混凝土。图3典型挡水坝段混凝土分区图各区混凝土性能见表31。表31 大坝混凝土性能表分区号强度等级级配保证率抗渗等级抗冻等级期望的极限拉伸值浇筑部位龄期(d)/9090常态28,碾压90常态混凝土CC9025三80W10F1000.8510-41240m高程以下建基面CC9020三80W8F1000.8510-41240m高程以上建基面、坝顶CC2850三95W6F1001.0010-4溢流表面、中孔明槽段周边,导墙表面抗冲耐磨混凝土CC2825三95W6F1000.9010-4导墙、中孔周边混凝土CC2835三95W6F1000.9510-4溢流坝闸墩CC2840三95W6F100

112、0.9510-4消力池抗冲磨混凝土、锚块碾压混凝土RC9025三80W6F500.8010-4高程1200m以下坝体RC9020三80W6F500.7510-4高程1200m1284m坝体;消力池回填RC9015三80W4F500.7010-4高程1284m以上坝体RC9025二80W10F1000.8010-4大坝上游面1284m以下,下游1226m以下大坝表面二级配防渗混凝土RC9020二80W8F1000.8010-4大坝上游面1284m以上二级配防渗混凝土变态混凝土CbC9025二80W10F1000.8510-4大坝上游面1284m 高程以下CbC9020二80W8F1000.851

113、0-4大坝上游面1284m 高程以上CbC9025三80W6F500.8510-4大坝内部高层1200m以下,电梯井、廊道周边同标号变态混凝土CbC9020三80W6F500.8510-4大坝内部高层1200m1284m,电梯井、廊道周边同标号变态混凝土CbC9015三80W6F500.8510-4大坝内部高层1284m以上,电梯井、廊道周边同标号变态混凝土3.3 混凝土材料参数混凝土材料参数及混凝土力学、热学、变形指标见表32-34。表32 大坝主要类型混凝土试验成果强度等级混凝土形态水灰比混凝土容重(Kg/m)粉煤灰掺量弹模(GPa)抗压强度(MPa)劈拉强度(MPa)90d极限拉伸(10

114、4)7d28d90d180d7d28d90d180d28d90dC9025常态(垫层)0.50 258830%34.3640.7145.6145.9019.531.743.747.82.913.750.81C9020常态(垫层)0.55258330%29.7336.5341.0044.2317.428.941.344.72.773.400.81C9025碾压 二级配0.50 255950%17.0735.2142.0346.7011.221.329.634.31.772.52 0.74基于C9025变态混凝土0.50 264150%27.2538.2145.3047.215.229.342.3

115、45.22.693.330.85基于C9020变态混凝土0.50 263950%23.4232.3842.0243.5212.422.133.535.91.882.280.85C9025碾压 三级配0.50 258650%15.8833.7541.1645.2510.620.629.433.51.672.50 0.75C9020碾压 三级配0.55 258850%14.9732.1640.3344.2710.219.528.232.41.622.43 0.73C9015碾压 三级配0.55 258850%12.9930.0539.4243.069.017.925.629.71.542.23 0

116、.72续表39强度等级混凝土形态fC泊松比线胀 (10-6/)导温 (m/h)导热 (kj/m.h.)比热 (kj/kg.)28d绝热温升()T0()T28()abRC9025常态(垫层)1.51.21.41.20.170.198.340.00288.61 1.177 25.00.2541.0980.987C9020常态(垫层)8.340.00288.61 1.177 24.40.2591.1250.992C9025碾压 二级配7.640.00268.221.1921.821.60.2491.1390.992基于C9025变态混凝土8.150.00288.801.19923.70.3281.0

117、660.996基于C9020变态混凝土8.150.00288.801.19923.10.3301.0760.997C9025碾压 三级配7.570.00278.471.1721.221.10.2451.1260.988C9020碾压 三级配7.520.00268.401.2120.920.80.2491.1370.989C9015碾压 三级配7.490.00258.371.2520.820.60.2411.1150.987注:骨料组合为竹子坝料场玄武岩组合方案,水泥采用攀枝花渡口普硅水泥P.O42.5,掺和料为504厂粉煤灰,减水剂采用ZB-1RCC15,引气剂采用AEA202。表33 官地水

118、电站混凝土徐变资料强度 等级混凝土 形态水灰比龄期 (天)相应持荷时间(d)情况下,混凝土徐变(10-6)0d3d7d14d28d45d90dC9025(二)垫层常态0.503076.8 86.2 94.9 102.4 108.4 115.6 7042.2 50.1 55.0 61.7 64.8 70.4 28016.8 20.4 23.0 26.6 28.5 32.2 9007.8 9.4 11.3 13.4 14.6 16.8 C9025(三)碾压 混凝土0.503081.3 94.1 101.6 109.9 115.6 122.7 7044.8 52.0 58.4 63.6 68.5 7

119、3.0 28017.3 20.9 24.6 27.4 30.1 33.5 9008.0 10.0 12.0 13.7 15.3 17.7 C9020(三)碾压 混凝土0.553090.4 100.5 107.3 116.7 119.7 128.0 7046.3 53.1 59.5 65.9 68.5 73.8 28017.3 20.8 24.4 27.5 30.0 33.4 9008.2 10.2 12.0 14.1 15.6 17.6 C9015(三)碾压 混凝土0.583094.9 105.4 115.2 121.6 126.9 133.3 7050.4 58.7 65.1 71.2 74.9 80.0 28020.1 23.9 27.3 30.7 32.9 36.4 9009.3 11.2 13.4 15.6 16.9 18.9 表34 官地水电站混凝土自身体积变形资料强度 等级混凝土 形态水灰比自身体积变形(10-6)1d3d7d14d28d90dC9025(二)垫层常态混凝土0.500-8.8-16.6-17.6-23.5-34C9025(三)碾压混凝土0.500-2.6-8.6-15.8-21.2-32.8C9020(三)0.550-3.9-10.4-15-19.7-29.4C9015(三)0.580-4.3-7.9-14.2-19-27.5


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