锦屏一级水电站左岸f2断层综合处理设计

锦屏一级水电站左岸f2断层斜贯整个建基面,并往下游抗力体延伸。f2断层及层间挤压错动带规模大、性状差,又分布在拱坝主要受力区和高应力梯度区,工程运行期间,在长期较高拱推力和基础高渗压水作用下,f2断层可能会发生随时间推移而逐步增长的压缩和塑性变形,将导致坝体受力恶化。因此必须对f2断层进行综合加固处理以提高其整体性、抗变形能力以及抗渗性能。     

锦屏一级拱坝基础处理效果的有限元分析

锦屏一级拱坝坝区地质条件复杂，主要地质缺陷有f5、f8、f13和f14断层，深部裂缝，层间挤压带，煌斑岩脉及变形拉裂岩体等。在可研设计中，对这些缺陷采用了多种基础处理措施，以改善拱坝应力和受力状态。本文采用三维有限元方法，分析了各种处理措施的效果。     

锦屏一级拱坝左岸基础处理加固措施研究

锦屏一级拱坝坝址区工程地质条件十分复杂,存在f2、f5、f8等断层、层间挤压带、煌斑岩脉X及一系列规模不等的卸荷张开裂缝或深部裂缝等不良地质构造,需对这些地质缺陷进行处理.通过现场勘测试验及分析研究,对拱坝左岸基础采取固结灌浆和混凝土置换相结合的处理方案。计算分析表明,通过利用混凝土垫座、抗力体固结灌浆、对断层及煌斑岩脉进行混凝土网格置换以及采用抗剪传力洞等措施,提高基础承载能力,可以满足拱坝设计的要求。     

锦屏水电站左岸抗力体湿磨细水泥固结灌浆试验

雅砻江锦屏一级水电站大坝为混凝土双曲拱坝,最大坝高305 m,承受荷载大,坝体应力高,因而对坝基抗力体要求较高。而在拱坝基础左岸抗力体1 670 m高程分布有f2断层及层间挤压错动带等地质缺陷,设计通过固结灌浆处理,来提高其整体性、刚度及防渗性能,以满足拱坝对基础的要求。由于f2断层及层间挤压带间的岩体性状特征,采用普通水泥浆液灌注后质量不满足设计要求。为此,开展了湿磨细水泥固结灌浆试验,通过试验分析了湿磨细水泥的可灌性、灌浆效果,摸索和总结出了适合相应地质条件的湿磨细水泥固结灌浆的施工工艺和施工参数。     

黄登水电站坝基可利用岩体选择及地质缺陷处理

重力坝可利用岩体(或建基面)的选择,与坝基岩体结构、岩体质量以及坝型、坝高等诸多因素密切相关,如何选择一个最优化的建基面位置,将关系到岩体的合理利用,直接影响到大坝的安全和经济。黄登水电站低坝段坝基岩体较完整,多以次块状夹镶嵌结构岩体为主,坝基岩体质量类别以Ⅲ_2、Ⅲ_1类为主;中高坝段坝基岩体多以块状及次块状结构岩体为主,坝基岩体质量类别以Ⅱ、Ⅲ_1类为主,大坝建基面不存在制约性工程地质问题,对于局部的断层破碎带、凝灰岩夹层、局部蚀变、松弛岩体及缓倾角节理等地质缺陷,均对大坝抗滑稳定及地基强度不起控制作用,并可以通过工程措施进行处理,经适当处理后坝基工程地质条件满足大坝建基要求。     

综合加固处理技术在锦屏高拱坝左岸坝基中的应用

锦屏一级水电站大坝基础地质条件复杂,尤其以左岸f5断层为代表的软弱岩体,断层规模大、岩体性状差,是影响拱坝渗流稳定、抗滑稳定和变形稳定最为关键的因素之一,因而f5断层处理效果的好坏直接决定了锦屏一级水电站高拱坝能否长期安全运营。为此,对锦屏一级水电站高拱坝左岸坝基范围内的f5断层处理技术进行了探索和研究,介绍了开挖置换、预应力锚固、高压固结灌浆、水泥-化学复合灌浆及高压水对穿冲洗回填砼等处理措施,并对处理效果进行了分析和评价。监测成果表明,以上综合加固处理措施达到了预期的效果,可为类似工程提供参考和借鉴。     

锦屏一级水电站左岸基础处理工程通过验收

正锦屏一级水电站左岸基础处理工程顺利通过完工验收。电站左岸基础处理工程的成功建设,较好地解决了复杂地质条件制约特高拱坝建设的关键技术难题,标志着我院复杂地基处理技术水平处于世界领先水平。锦屏一级水电站拱坝高305 m,是世界最高拱坝。基础工程地质条件极为复杂,左岸抗力体发育有断层、煌斑岩脉、深部裂缝及低波速岩带、层间挤压错动带等,这些软弱结构面规模大、性状差,对坝体受力状态和变形稳定产生较大影响。如此复杂的地质条件,极大地增加了拱坝设计和基础处理设计难度,其设计技术与施工超出了现行设计规范和已有工程经验。     

论水泥-化学复合灌浆在砂板岩地区断层带处理中的应用

某水电站具有土石坝高、泄洪流量大、地震烈度高、地质条件复杂等特点。电站坝址地处深山峡谷地区,坝址区断层、层间挤压错动带、节理裂隙等构造结构面发育,基础处理等技术问题比较复杂,大坝对基础的防渗性能要求高,防渗系统质量的优劣直接影响到大坝的稳定和安全运行。分析并探讨了采用改性环氧树脂化学灌浆材料以提高右坝肩f4、f12断层及影响区灌浆帷幕的防渗效果和耐久性,所取得的经验可供其他类似工程参考借鉴。     

云南鲁甸月亮湾水库大坝地质缺陷处理分析

大坝建基面的地质状况对水工建筑物的安全性及耐久性至关重要。月亮湾水库大坝开挖建基面揭示存在断层、裂隙及破碎带、粉细砂层等地质缺陷,有效解决坝基的变形速率不均匀和渗漏问题是坝基改良的关键。针对坝基的主要工程地质问题,采取清基、灌浆和置换处理等措施,使坝基岩体质量得到了显著改善。施工期变形监测成果显示,坝体沉降量由中部向两坝肩递减,相邻坝段差异沉降较小,大坝沉降趋于平缓。      

溪洛渡水电站高拱坝建基面处理与安全监测

金沙江溪洛渡水电站大坝为我国目前已建和在建装机容量最大的高拱坝。开挖揭示大坝建基面局部存在Ⅲ2、Ⅳ级岩体和层间、层内错动发育等地质缺陷,河床坝段基岩面以下20 m处存在约15%的Ⅲ2级岩体,严重影响大坝及基础的整体稳定。通过优化建基面设计和置换混凝土、加强固结灌浆、刻槽、锚固、防渗和清基等一系列的处理措施,建基面岩体质量得到了明显的改善。监测成果显示,随坝段浇筑混凝土上升,建基面应力和沉降均匀增大,相邻坝段差异沉降较小,坝基防渗性能好,坝基和坝体的整体稳定性较好。总结溪洛渡水电站高拱坝建基面处理和监测,对类似工程具有指导和借鉴作用。     

立洲拱坝坝肩稳定破坏试验研究

立洲水电站是木里河干流水电规划的重要梯级电站,该工程的大坝为碾压混凝土双曲拱坝,最大坝高132m,坝址区地质条件较为复杂。为了研究该拱坝与地基的整体稳定问题,采用了三维地质力学模型超载法试验,在模型中充分反映断层、层间剪切带、长大裂隙及裂隙带等复杂地质构造对坝与地基整体稳定的影响,而且在试验过程中将光纤光栅传感器布置在坝顶及上游坝面,监测坝体超载过程中的应变,从而分析坝体的开裂破坏过程。试验研究获得了坝肩抗力体变位分布特征,确定了拱坝与地基的超载安全系数和坝肩破坏形态,为工程的设计和施工提供了科学依据。     

牛头山双曲拱坝整体稳定三维非线性有限元仿真分析

牛头山水电站双曲拱坝设计坝高108m,其坝址河谷呈V形,有良好的建坝条件,但基础左坝肩、右坝肩均存在断层和深部裂隙等地质缺陷,成为工程的隐患。本文利用三维非线性有限元法对坝体及基础进行数值模拟分析,考虑各种地质缺陷及其组合对坝体及基础应力位移的影响,找到最不利的因素,并利用超载分析寻求大坝的极限荷载和破坏机理,为如何对牛头山双曲拱坝左、右坝肩基础进行处理提供可靠根据。     

白鹤滩拱坝整体安全度的非线性分析

根据白鹤滩拱坝及其坝肩岩体的特点,建立能够反映坝体混凝土和坝基岩体相互作用的有限元模型,应用MARC软件对拱坝地基系统的应力应变进行了非线性分析,研究了白鹤滩拱坝的整体安全度、主要结构面的屈服情况和坝肩岩体的稳定性。采用强度储备法、水头超载法、水密度超载法计算的白鹤滩拱坝的整体安全度分别为3.0~3.5,1.5~1.6和2.0~2.3。计算结果表明,坝基内的结构面有屈服现象出现,左岸结构面sh5、右岸结构面C3的稳定性应引起重视,白鹤滩拱坝的整体安全度基本满足设计要求。     

李家峡水电站大坝基础处理设计

李家峡三心圆双曲拱坝，坝高库大、坝基岩体中断层、层间挤压带、裂隙较发育，岩体完整性较差，主要地质问题有：左坝肩Ｆ２０上盘岩体稳定，边坡蠕动：河床Ｆ５０￣Ｆ２０之间岩旬度较低可能渗漏：左岸Ｆ２４、右岸Ｆ２７岩体；及某些局部渗漏问题，在设计中进行了坝肩抗滑稳定、变形稳定分析研究，采取了一些常规处理和特殊处理措施。经处理后，两坝肩抗滑安全度满足规范要求；坝基变形特征有了改善；左Ｆ２６、ｆ２０，右Ｆ２７能     

弹性波检测技术在水利工程施工中的应用

以万家寨水利枢纽工程为例，简要介绍弹性波检测技术的应用，具体内容包括：坝基可利用岩体和层间剪切带检测，建基岩体质量检测，坝基岩体卸荷的时间效应检测，不同施工状态下坝基层间剪切带变形效应检测，坝基固结灌浆效果检测，地下洞室岩体卸荷厚度和大坝混凝土与基岩接触程度检测，相应成果在坝基地质调查和质量评价中发挥了较重要的作用。     

某水电站坝基碎裂岩工程性状及处理措施

某峡谷区水电站坝址发育有不属于活动断裂的区域性断裂,穿越大坝河床近岸坝基,将其划分为碎裂岩带和软弱构造岩带,其中坝基范围碎裂岩带宽度约86～92 m、软弱构造岩带宽度不超过2.1 m。为了提供该水电站工程设计所需的工程地质资料,工程勘察论证的重点研究内容之一就是查明碎裂岩工程性状,包括分布及规模、矿物成份、物理力学性质、工程特性,同时研究对应的处理措施。结果表明：微新状碎裂岩可以作为最大坝高200 m余的混凝土重力坝坝基岩体所利用,进行坝基范围建基面下深度15～30 m全面积加强固结灌浆等处理措施后,能满足建坝要求。研究成果可为其它工程类似断层碎裂岩性状研究提供参考。     

高地应力地区拱坝坝基合理开挖形式的研究

拉西瓦水电站坝基地应力达30~70 MPa,坝基的开挖将会引起坝基回弹进而发生卸荷破坏,岩体质量下降,基础处理困难。因此,选择减轻坝基卸荷破坏程度的开挖型式是拉西瓦工程坝基开挖设计中研究的重要技术问题。文章介绍了拉西瓦拱坝坝基的地质和地应力环境;用平面非线性有限元、三维非线性有限元等不同的方法对平底开挖和反弧开挖等不同的坝基开挖型式进行了分析;对坝基开挖卸荷规律、应力屈服范围、坝基回弹数值等进行了研究。成果表明,采用光滑反弧型开挖,河谷应力集中区随坝基开挖向建基面下部转移,坝基开挖过程中未出现明显岩爆、剥离等高地应力现象;反弧型开挖较传统的平底开挖,坝基两侧应力集中现象、应力屈服范围等情况得到改善,坝基卸荷破坏有所减弱。为高地应力区的拱坝坝基开挖设计提供了可以借鉴的经验。     

杨房沟高拱坝建基面嵌深优化的分析与评价

高拱坝建基面嵌深方面尚未形成具有普适性的评价体系,以杨房沟拱坝建基面嵌深的定量分析与评价为目标,在常规拱坝变形受力分析的基础上,使用三维非线性有限元(TFINE程序)对杨房沟拱坝的可行性研究阶段和施工图阶段的两种建基面嵌深方案进行坝体关键参数、位移、应力和拱端推力的变形应力对比分析。采用塑性屈服区、不平衡力和余能范数评价坝体的整体稳定性和坝踵开裂风险,并基于多重网格法进行坝肩抗滑稳定分析。结果表明,杨房沟拱坝施工图阶段的建基面外移方案较可行性研究方案整体上改善了坝体的变形应力、稳定性和安全度等指标,具有良好的经济效益。研究成果论证了杨房沟拱坝施工图阶段建基面优化设计方案的合理性,同时也可为其他类似工程优化设计的安全分析与综合评价的量化分析提供参考。     

高拱坝建基岩体条件研究

高拱坝拦蓄水体巨大,要求建基岩体应具有较高的承载力及抗变形能力,但坝基嵌入深度过大,坝基大量开挖会影响坝基上下游高边坡的稳定,此外,存在高地应力导致的坝基岩体卸荷松弛问题等。在对比研究国内外设计标准对建基面的要求基础上,结合锦屏一级特高拱坝建基面的确定进行分析,总结出几点新的认识在采取可靠基础处理措施的前提下,可适当降低对建基岩体的质量要求;可采取适当增加坝体厚度、降低拱坝应力水平的方式,降低建基岩体受载;采取在拱坝下游抗力体区域施加横向锚索锁固的方式,可提高建基岩体承载能力。