水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233 m,坝高居世界同类坝首位。该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体。为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程。防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当)。经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在“弱岩溶化地块”,该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现“变岩溶化岩体为裂隙性岩体”,同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型。水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元。

水布垭枢纽地质研究与实践

水布垭水电站工程有两个第一:一个世界第一,是目前世界最高面板堆石坝(坝高233 m);一个国内第一,是国内在强岩溶化地区建设的抬高水头最高(203 m)的大坝。水布垭坝址岩层缓倾上游,建坝岩体软硬相间,分布有多层剪切带和缓倾角断层,还有煤系地层平卧于河床坝基下,这样的坝基岩体决定了不能兴建混凝土高坝。坝址区天然建筑材料丰富,当地材料坝对岩体要求较低,其中混凝土面板堆石坝不仅对岩体条件要求较低,且具有稳定性好,适应性强,建设速度快,总体安全程度较高等综合优点,作为选定坝型。勘察期间针对坝址地质条件进行了广泛的研究与论证,坝址存在3大主要地质问题:①环境地质问题,坝前库首地段分布有18个总量近1亿m3的滑坡与危岩体,坝下游泄洪雾雨区还分布有14个规模不等的滑坡、变形体和土体斜坡等,还有一个相对比高达360 m、具不利地质结构(上硬下软)的马崖高边坡;②坝址防渗问题,峡谷两岸岩溶强烈发育,勘察期和施工期实际揭示的岩溶洞穴之多就像筛子一样,清江枯水位197 m高程,大坝正常蓄水位400 m高程,坝前抬高水头203 m,解决岩溶绕坝渗漏问题是枢纽工程能否成立的关键技术问题之一;③软岩成洞问题,这里地下洞室较多、岩体条件很差,特别是在地下厂房的中下部,软岩相对集中,垂直开挖形成地下厂房,成洞问题难度很大,在工程建设中,采取了一系列有效措施,以适应这一复杂的地质条件并取得了成功。

钻孔电视在桂平航运枢纽扩机工程地质分析中的应用

以广西桂平航运枢纽扩机工程为例,阐述钻孔电视在复杂地质条件下作为辅助勘察手段,对探测地层岩性、软弱夹层、岩溶发育程度、节理裂隙及不利组合有较好效果,可以帮助技术人员解决复杂工程地质问题。

冲孔灌注桩在坑口火电厂水泵房地基处理中的应用

本文通过龙岩坑口水泵房地基处理的工程实例,介绍了冲孔灌注桩在软弱夹层、溶洞地基中的应用。通过工程桩,承受及传递泵房上部结构的荷载,解决由于软弱夹层、溶洞等地质条件的不均匀性对水工建筑物的影响。