某河床式水电站消力池优化试验研究

通过对某河床式水电站进行水工模型实验,提出了对原设计消力池的改进优化方案。试验表明,原设计方案的消力池段在通过设计流量50年一遇的洪水3 580m3/s时,池内不能形成水跃,原设计方案的消力池深和消力池长均不能满足过流条件。优化设计中包括加高尾坎,加深消力池和将原消力池作为过渡段,并紧邻新建一个消力池5个备选方案。优化后的试验结果表明,消力池内流态明显改善,水跃长度减小,跃后水深降低,下游冲刷深度减小,消能率提高。最终考虑采用将原消力池作为过渡段,新修消力池的方案,可以减少开挖量,降低工程造价,试验结果可为优化工程设计及其他同类工程优化消力池提供参考。     

消力池开挖方案优化实例

某消力池位于城市居民密集区,原设计全部采用明挖法开挖,需作优化。通过分析工程地质条件,对原开挖方案进行优化,综合采用明挖、洞挖法开挖,优化效果显著,最终圆满地完成了开挖作业。     

基于3DE参数化建模的重力坝边坡开挖优化设计

针对水利水电工程边坡设计过程中需要根据地形地质条件和其他工程需求调整边坡开挖轴线、边坡坡度及马道宽度,涉及大量的绘图和计算工作,造成设计负担繁重的问题,考虑将边坡开挖与料场开挖相结合,基于3DE平台进行重力坝边坡参数化开挖设计,实现高效设计过程。以重力坝边坡开挖型式为变化条件,考虑岩层风化程度对骨料的影响因素,以石料获得率为优化目标,通过初拟开挖方案,研究边坡开挖型式对开挖石料的影响,再通过两种方案调整比选完成该工程的边坡优化过程。最终推荐某河水库工程右边坡开挖方案为BP3-34-Y1,石料开挖量5.5万m³,获得率50.23%,通过优化减少总开挖量约4 933 m³,节约施工成本约4.5%。该优化设计效率明显提高而且设计结果准确,对类似工程设计具有借鉴意义。     

溢洪道泄槽基础排水设计新思路

根据黄金坪水电站的枢纽布置及溢洪道基础地质条件,采用了设置斜向网状排水沟的泄槽基础排水设计方案。施工过程中,在总结其他工程经验教训的基础上,结合泄槽基础开挖揭示的岩体卸荷、裂隙发育的实际情况,对原设计方案进行了优化,与原方案相比,溢洪道泄槽基础排水设计优化方案因地制宜,充分利用已有爆破开挖体形,在两侧浆砌石形成的沟槽内铺填卵石排水料,并在浆砌石、卵石排水料表面铺设土工布,达到排水要求,从而减少了开挖工程量,降低了施工难度,节约了投资。     

国外某工程施工导流洞爆破开挖技术方案的优化

国外某水利水电工程施工导流洞工程的地质条件十分特殊，各种地质结构面超常发育。工程地质特性决定爆破开挖施工技术方案，通过对原爆破开挖施工技术方案和优化后爆破开挖施工技术方案进行多方面比较，最终选择优化爆破开挖施工技术方案，实践表明，优化方案在确保施工安全、改善施工质量的同时，降低了施工成本，加快了施工进度。     

瀑河渠道倒虹吸工程基坑排降水方案分析

瀑河渠道倒虹吸工程管身段原地面高程56.5～61m,开挖基础面高程最深为39.67m,地下水位高程基本稳定在53.5m,开挖最大降水深度为14.3m,由于开挖断面土质为砂砾石,透水系数非常大,再加上地下水来水量丰富,涌水量大,基坑降水成了制约工程施工进度的关键因素,经分析和比较,采取了开挖明沟结合管井排降水技术方案,并取得了较好效果,保证了建基面干场作业施工.     

南阳倒虹吸进口渐变段的设计优化

以南阳倒虹吸为典型,通过调整底板宽度和墙背倾角对进口渐变段313+175m断面在原设计方案基础上提出了两套优化方案,并进行了建成无水情况下的稳定复核。结果表明,优化方案2将底板宽度增加1.50m并调整墙背型式后,不但工程量有所减少,地基应力状态得到明显改善,而且墙体重心已控制在基底三分点之内,保证和满足了回填前施工期的稳定,因此是一个比较理想的方案。     

大河水库工程右坝肩拱肩槽窑洞式开挖

大河水库工程右坝肩按原设计施工方案采用明挖方式,则坝顶以上开挖区上游侧开口线将达980.00 m高程,坝顶以上因是顺向坡开挖将形成80 m的高边坡,工期长、成本高。根据大河水库右坝肩地质条件及坝体体形特点分析,选用窑洞式开挖方式、并对由此引起的边坡稳定问题进行处理的施工方案,比原明挖方案节约投资、缩短工期;同时窑洞式开挖采用预裂爆破技术,控制爆破最大单响药量,有效地解决了爆破震动对附近建筑物、岩体稳定带来的不利影响。     

仁宗海水电站引水隧洞浅埋透水段安全快速施工方案优化

仁宗海电站引水隧洞过干沟段隧洞埋深约20．98-58．80m,该洞段处于强透水V类围岩破碎带,原设计方案采用“倒虹吸’式穿越方案,以增加隧洞埋深,该方案施工安全风险高,掘进速度慢,施工难度大。通过对隧洞平、纵洞线调整和开挖支护方案的优化,有效地解决了施工安全风险和进度问题,为电站提前发电创造了有利条件,可供同类工程施工参考借鉴。     

巴基斯坦高摩赞工程导流洞开挖施工方案的优化

巴基斯坦高摩赞大坝枢纽导流洞工程，为整个枢纽工程的关键控制性工期项目，工期紧迫。而导流洞工程的地质条件十分特殊，各种地质结构面超常发育。通过对原爆破开挖方案和优化后的爆破开挖方案进行多方面比较后，最终根据地质特性选择优化后的爆破开挖方案作为最终实施方案。施工实践表明，优化方案是切实可行的，在确保施工安全、改善施工质量的同时，降低了施工成本，加快了施工进度。