全国在建最大水电站孟底沟导流洞工程开始浇筑

据中国电力建设集团报道,日前,中国电建成都院规划论证和勘测设计的国家“十四五”期间重点开工项目、全国在建装机最大的水电站——雅砻江孟底沟水电站导流洞工程首仓混凝土开始浇筑。孟底沟水电站共布置两条导流洞,洞长分别为922 m、1074 m,过流净断面13 m×14 m(宽×高),采用城门型。导流洞工程为孟底沟水电站的关键控制性工程,建成后将承担电站主体工程建设期的导流及防洪度汛任务。

孟底沟水电站开关站边坡稳定性分析与支护设计

孟底沟水电站工程区区域地质构造复杂,枢纽区边坡危岩体分布广,蚀变岩发育。开关站开挖边坡主要为强卸荷Ⅳ类岩体,边坡存在多处小断层,节理裂隙及蚀变岩带随机分布,局部地形陡峻。笔者分析了开关站边坡可能存在的各种变形破坏模式,采用平面极限平衡下限解法,对边坡整体稳定性和潜在滑移块体的稳定性进行了计算,提出了边坡的支护方案,为工程设计和施工提供了重要依据。

孟底沟水电站厂坝区三维渗流场分析及渗控效果评价

为合理评价孟底沟水电站渗控措施的渗控效果,针对孟底沟水电站坝址区复杂的地质条件和渗控措施,建立了厂坝区整体三维渗流有限元模型,采用排水子结构、变分不等式及自适应罚函数相结合的方法(SVA方法)研究了孟底沟厂坝区渗流特性。结果表明,现有的防渗排水系统有效降低了厂坝区地下水位,厂坝区渗漏量在渗控系统作用下得到了有效控制。研究结果可为该水电站后期运行及抽排系统设计提供依据,也可为西南高山峡谷地区类似工程提供参考。

断层对孟底沟高拱坝坝肩变位及稳定性的影响研究

孟底沟水电站高拱坝由于左岸坝肩岩体受到f1、f2、f6断层的切割,使得左坝肩形成了四个大块体。由于f6与库水连通,若不做处理,蓄水后作用在f6上的全水头渗压势必将使左岸坝肩岩体向河谷变形。因此左坝肩岩体变形连续性,拱坝坝体变位对称性及坝肩控制性滑块稳定性成为该工程的突出问题。充分考虑左岸坝肩断层交汇和切割关系,采用刚体弹簧元法对上述问题进行了计算分析和研究。结果表明:f6断层水压推力作用将使得断层交汇处出现不连续变形,断层产生错动现象,断层交汇点最大错动位移达到2.03 cm,同时削弱了拱坝坝体变位对称性,左右半拱顺河向和横河向最大位移差分别为1.42 cm和0.86 cm;坝肩控制性滑移块体稳定安全系数下降,最大降幅可达18.19%。建议对f6进行封堵或者置换处理,防止库水侵入山体。

孟底沟水电站热水沟泥石流防护工程设计

本文针对我国西南高山峡谷地区水电工程建设中的泥石流沟防护设计,重点分析泥石流特征、防护对象、标准、方案及建筑物设计,并提出预警建议及结论。泥石流防护需满足工程布置和施工需要,保证人民生命和国家财产安全。近几年来,水电工程泥石流灾害频发,因此,对水电工程涉及的泥石流沟进行防护尤显重要。

孟底沟水电站坝址区初始渗流场反演分析

初始渗流场的确定是工程渗流控制措施评估的基础,而初始渗流场确定主要受渗透系数和边界水头的影响。根据坝址区渗透特性,以边界水头为反演对象采用正交设计、稳定渗流正分析、BP神经网络和遗传算法优化相结合方法分析计算孟底沟水电站坝址区三维天然渗流场分布特征,并与监测资料为目标对比进行验证。结果表明,采用所提方法计算所得钻孔水位与实测值较为接近,说明该方法在初始渗流场反演中具有较高精度,结果可作为孟底沟水电站渗控措施评估提供依据。

孟底沟水电站工程混凝土骨料料源选择

孟底沟水电站混凝土全部采用人工骨料。经综合比较,选择杨家坪石料场开采料、主体工程石方开挖料的组合料源方案,以上料源储量、质量均满足要求。文章根据孟底沟水电站工程特点和实际情况,提出了混凝土骨料料源选择、砂石加工系统布置设计方案。

不同加卸载条件下孟底沟水电站花岗岩蠕变特性研究

针对孟底沟水电站坝区花岗岩开展了不同加卸载应力条件下的三轴蠕变试验,系统分析了不同加卸载过程中坝区花岗岩的变形特征、蠕变速率和破坏强度的变化规律,揭示了蠕变破坏模式。结果表明,孟底沟花岗岩存在蠕变应力门槛值,蠕变后期存在完整的减速、等速和加速蠕变阶段,岩石产生大量塑性变形,体积由压缩转为扩容;轴压恒定相比偏应力恒定卸围压蠕变更具时效特征,卸围压条件下出现劈裂和剪切共存的破坏模式;岩石破坏强度低于常规峰值强度,卸围压相比加轴压方式岩石强度下降幅度更大,粘聚力的降低是造成强度折减的主要因素。

基于非线性有限元的孟底沟拱坝数值模拟研究

孟底沟水电站是雅砻江中游第5个梯级电站,最大坝高200 m,所处位置地质条件复杂,保证其蓄水后良好的工作性态及整体稳定性对工程安全至关重要。通过建立孟底沟拱坝三维有限元模型,基于变形加固理论,分析了拱坝在正常工况和超载条件下位移变化、塑形区扩展规律及大坝整体稳定性。结果表明:孟底沟拱坝现设计方案的位移和超载稳定能力均能达到稳定要求。拱坝贴脚的设置显著降低了坝体和基础的塑性余能,对工程整体稳定性有利。对右岸f4断层两种置换处理方式的对比分析发现,浅表置换加洞井网格置换的处理方式对拱坝整体稳定性更为有利。

孟底沟水电站导流洞堵头全工况稳定性分析及长度优化

孟底沟水电站导流洞堵头段断层、节理裂隙发育,地质条件较差,堵头挡水水头高,边界条件复杂,且封堵工期紧张,急需对导流洞开挖、施工及运行全过程稳定性进行研究。采用三维非线性有限元法,模拟导流洞洞室开挖、衬砌施工、堵头施工以及堵头运行全过程,得出以下结论:①洞室开挖过程中,围岩基本稳定,局部围岩较差的部位存在局部失稳的可能,建议局部采取锚固、灌浆等措施;②运行期围岩、堵头整体稳定,衬砌结构满足抗压强度要求,局部衬砌拉应力超过抗拉强度,需加强配筋;③长度40 m与50 m的堵头上游段推力分担比基本一致,建议堵头长度在40 m以上。研究成果可为孟底沟水电站导流洞堵头的设计施工提供参考。

孟底沟水电站坝区复合型蚀变岩工程地质研究

蚀变造成岩体性状不均匀,从而引发相应的工程地质问题。以孟底沟水电站坝区蚀变岩为例,对其多种蚀变类型耦合、混杂分布的复合型蚀变岩成因、发育特征和工程特性进行了较为系统的研究。在查明各蚀变类型岩体岩石学特征的基础上,以蚀变类型地质宏观可区分为原则,结合工程性状进行了蚀变工程类型的划分,并开展了大量力学特性测试工作,以研究不同占比条件下复合型蚀变岩的综合力学特性。结果表明:(1)孟底沟水电站坝区花岗闪长岩(原岩)受后期构造及岩浆热液作用,形成了与坝区断层、构造发育规律与产出型式相匹配的复合型蚀变岩;(2)该坝区复合型蚀变岩可划分为花岗岩化蚀变、混合蚀变、黏土岩化蚀变3种蚀变工程类型;(3)目前规范规程针对多种蚀变类型岩体混杂、包裹式分布的岩体质量评价、工程地质分类存在盲区,本研究提供了一种研究复合型蚀变岩综合力学特性的思路与方法。研究结果可为评价孟底沟坝区各种类型复合型蚀变岩的岩体质量以及工程地质分类标准提供支撑与依据。

小孟底沟水电站引水隧洞岩爆预测和防治对策

以小孟底沟水电站工程引水隧洞为例,依据隧洞区地应力的测试值及地应力场模拟与反演,综合分析了隧洞区地应力和隧洞围岩应力的分布规律,在此基础上计算获得开挖后洞周围岩应力值。在分析岩爆发生条件的基础上,根据工程区地应力、岩性等特征,采用多种岩爆判别方法,对引水隧洞围岩发生岩爆的可能性及岩爆级别进行了综合预测,给出勘察设计阶段隧洞产生岩爆的可能性及级别,从而为设计和施工提出应对岩爆的工程对策。

孟底沟水电站大坝混凝土施工仿真分析

双曲拱坝混凝土浇筑施工仿真是验证施工方案可行性和施工进度合理性的重要手段。结合数值建模方法,建立了孟底沟水电站混凝土拱坝仿真模型,利用中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司开发的混凝土拱坝施工仿真系统对孟底沟水电站双曲拱坝混凝土浇筑过程进行施工仿真,结果表明大坝混凝土月浇筑强度、月上升高度符合类似工程实际经验,大坝施工形象面貌满足防洪度汛要求,33个月的大坝混凝土浇筑工期是合理的。

孟底沟水电站施工期生态环境影响分析及保护措施

孟底沟水电站是雅砻江中游(两河口至卡拉河段)七级水电开发的第五个梯级电站,工程开发任务为发电,并促进地方经济社会发展和移民群众脱贫致富。工程建设对生态环境造成的影响不可忽视,根据工程区特点制定相应的生态环境保护政策,尽可能的减小工程对当地产生的影响,从而实现水利开发与生态环境的和谐,是水电站建设的必要前提。

高边坡固定式缆索起重机安装施工技术

孟底沟水电站是雅砻江中游七级开发方案中的第五个梯级,采用坝式开发,坝型为混凝土双曲拱坝,最大坝高198m。为确保主坝上下游边坡施工材料及设备吊运,故在大坝拱肩槽下游附近和大坝上游约500m处分别设2台固定式缆索起重机。其地质条件复杂、落差大、多悬崖峭壁、交通不便,且固定式缆机体积大、安装要求高、索索干扰大,导致施工难度大;经过技术措施优化和总结,确保固定式缆机顺利安装完成。