東風水電站地下廠房巖錨吊車梁的設計及其承載試驗

本文從模擬錨桿穿越縫隙的力學行為入手,提出一種模擬方法分析巖錨吊車梁的工作性狀;通過巖錨吊車梁超載的數(shù)值仿真試驗分析其破壞模式,表明以巖壁接觸面上抗滑力與滑動力的比值為安全系數(shù)的傳統(tǒng)方法無明確意義;提出以巖錨吊車梁在荷載作用下達到橫向限制變形使吊車發(fā)生卡軌時為其破壞條件,用超載法求得其安全系數(shù),并討論了此安全系數(shù)與巖壁接觸面粘聚力和摩擦系數(shù)的關(guān)系,與傳統(tǒng)安全系數(shù)相比,具有明確的物理意義和工程意義。

簡要介紹了貴州三板溪水電站巖錨吊車梁施工過程中的工程處理措施，并做了簡單小結(jié)。

巖錨吊車梁的設計,目前國內(nèi)尚無規(guī)范可循,傳統(tǒng)的計算方法受地質(zhì)條件和開挖爆破等不確定因素的影響,難以對其進行精確計算。小灣水電站地下廠房巖錨吊車梁進行了1:1模型試驗,通過兩次常規(guī)加載和一次超載試驗,對巖錨吊車梁的整體變形特征和安全度進行了評價,指導了巖錨吊車梁的設計和施工。

本文介紹了喀斯特發(fā)育地區(qū)的糯租水電站地下廠房和巖壁吊車梁的結(jié)構(gòu)設計。對在溶洞、溶蝕裂隙發(fā)育強烈的地質(zhì)條件下，巖壁吊車梁受力范圍內(nèi)的地質(zhì)缺陷處理措施作了詳細的介紹，為后續(xù)同類工程提供了可借鑒的設計經(jīng)驗。

巖壁式吊車梁是一種新型結(jié)構(gòu)形式，目前尚無規(guī)范可循。關(guān)口水電站地下廠房巖壁式吊車梁的設計，采用平面力系平衡的方法來分析梁的穩(wěn)定，其中壁座傾角、錨桿參數(shù)選取是巖壁式吊車梁設計的關(guān)鍵。對中小型水電站來講，按照施工技術(shù)要求：把好施工質(zhì)量關(guān)，是巖壁式吊車梁成敗的關(guān)鍵。

介紹了巖壁吊車梁在水電站中的應用情況、巖壁吊車梁的特點、各項參數(shù)的設計計算方法及設計、施工中應注意的事項。

目前國內(nèi)對于巖壁吊車梁設計尚無規(guī)范可循,設計中大多采用剛體極限平衡法計算,但由于地質(zhì)條件的復雜性及模擬計算的局限性,難以精確反應實際受力狀況。為此,對漫灣水電站二期工程地下廠房巖壁吊車梁承載試驗成果進行了分析,驗證了巖壁吊車梁運行安全穩(wěn)定性,對優(yōu)化巖壁吊車梁結(jié)構(gòu)設計和錨固設計提出了意見和建議。

介紹太平驛水電站地下廠房巖壁吊車梁的設計。巖壁吊車梁是直接將吊車梁用長的斜錨筋錨固在地下廠房的邊墻，梁下部沒有柱及其它承重構(gòu)件，全部荷載都通過錨筋和鋼筋混凝土梁與巖石接觸面上的摩擦力傳到巖石上。采用巖壁吊車粱可以減小廠房跨度，減少工程量，縮短工期，節(jié)約工程投資，而且可以提前安裝吊車并投入運行，為施工創(chuàng)造有利條件，具有顯著的經(jīng)濟效益。

巖壁式吊車梁是水電站地下廠房中常被采用的結(jié)構(gòu)形式,通過對巖壁式吊車梁結(jié)構(gòu)特性的分析,結(jié)合關(guān)口水電站地下廠房巖壁式吊車梁的設計,對巖壁式吊車梁的設計提出探討意見。表1個,圖2幅。

巖壁吊車梁是通過長錨桿將鋼筋混凝土吊車梁固定在巖壁上的結(jié)構(gòu),吊車的全部荷載是通過錨桿和鋼筋混凝土吊車梁與巖石接觸面上的摩擦力傳到巖體上。目前,國內(nèi)已建工程巖壁吊車梁的設計普遍采用剛體極限平衡法、工程類比、經(jīng)驗公式等,根據(jù)棉花灘水電站巖壁吊車梁試驗觀測成果分析,采取適當措施,對巖壁吊車梁設計進行優(yōu)化是可能的。

針對宜興水電站地下廠房圍巖地質(zhì)構(gòu)造差的問題,廠房巖壁吊車梁開挖工程采取開挖前預固結(jié)灌漿以提高圍巖強度,并通過試驗取得爆破技術(shù)參數(shù),設計了合理的開挖施工方案。宜興水電站地下廠房巖壁吊車梁的整體開挖成形效果良好,各項指標符合設計要求,表明該施工方法能夠保證工程質(zhì)量。

江邊水電站工程在巖壁吊車梁施工過程中,由于其地質(zhì)條件復雜、施工技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高,且工期緊張,使其成為整個江邊水電站施工過程中的重點和難點部位。鑒于上述以因素,施工技術(shù)人員在巖壁吊車梁施工前,提前進行考察,現(xiàn)場進行各種試驗,優(yōu)化方案,將開挖方法、爆破設計及混凝土施工方案確定,使得巖壁吊車梁的施工順利進行,最終提前節(jié)點工期9天完成了全部施工任務,得到了各方的認可和好評。

地下廠房工程的吊車梁多采用巖壁吊車梁(簡稱巖壁梁)。巖壁梁以其斷面小、工期短、造價低等優(yōu)點受到國內(nèi)外建設者的青睞。小孤山水電站地下廠房巖壁梁是甘肅省第一個采用此項技術(shù)的吊車梁。對其開挖施工過程中的幾個重要環(huán)節(jié)提出了一些看法。

馬鹿塘地下廠房巖錨梁開挖施工中獲得了98%的半孔率,殘孔無裂紋,超挖控制在了10cm之內(nèi),無欠挖;巖錨梁錨桿定位、造孔及錨桿安裝合格率100%,所有錨桿外露部分行平直,長度相等,無損聲坡注漿密度檢查合格率100%。馬鹿塘地下廠房巖錨梁開挖及錨桿施工采用先進施工工藝、嚴格的施工管理,取得良好工程質(zhì)量效果及社會效益。

小灣水電站地下廠房是目前世界上最大的地下廠房之一,采用了巖錨吊車梁結(jié)構(gòu)形式,廠房開挖跨度和高度分別為28.30m和79.88m。由于巖錨梁通過兩條寬度為0.5～8.5m的陡傾斷層,其施工期與運行期的穩(wěn)定性成為關(guān)注的問題之一。在廠房洞室群的尾水閘門室中,選擇具有相似工程地質(zhì)條件的區(qū)域進行了現(xiàn)場模型試驗研究,包括主要監(jiān)測儀器的布置和加卸載過程設計,并對監(jiān)測結(jié)果進行了分析。模型試驗表明巖錨吊車梁承載能力滿足設計要求,安全性有保障。

東風水電站廠房系統(tǒng)為全地下式,位于右壩端的前側(cè),由三條引水洞、主副廠房、主變洞(與尾水調(diào)壓井和啟閉室合用)及尾水洞等4部分組成。主副廠房尺寸為105.5×20×48m(長×寬×高),主變洞為66×19.5×26m,所處圍巖為三迭系永寧鎮(zhèn)組中厚層、厚層夾薄層灰?guī)r,巖層走向為ne45°～75°,傾向ne,傾角12°～16°,巖層層面發(fā)育,層間多充填泥碳質(zhì)薄膜。廠房頂部及上方存在兩條軟弱特性明顯的夾層,靠近廠房的北端及南端有兩主要斷層f34和f_(d2)-9通過。

鏡面混凝土是在水電工程建設領域剛剛推行的一種施工工藝,它與常態(tài)混凝土相比,具有工藝簡單、操作方便、表面光滑平整及模板周轉(zhuǎn)率高等優(yōu)點,具有良好的發(fā)展前景。烏江索風營水電站地下廠房巖錨吊車梁混凝土就是采用鏡面混凝土工藝施工的,由于在施工中精心組織及嚴格按施工技術(shù)規(guī)范要求控制各工序施工質(zhì)量,施工取得了很好的效果。

1.概述1.1工程概況云南瀾滄江糯扎渡水電站位于云南普洱市,是瀾滄江中下游河段八個梯級規(guī)劃的第五級,屬大(1)型一等工程,該工程由心墻堆石壩、左

東風水電站于1994年4月下閘蓄水,1995年機組投入運行。針對2007年7月30日發(fā)現(xiàn)的地下廠房4號機4號支洞堵頭出現(xiàn)異常來水的情況,在組織相關(guān)資源進行處置后,異常來水未對機組設備造成影響,確保了4號機安全穩(wěn)定運行。自此,電廠對地下廠房分期實施了一系列工程措施和非工程措施來防止水淹廠房,取得了很好的效果；地下廠房運行至今,未發(fā)生水淹廠房事件,運行狀況良好。筆者對采取的一系列措施進行了介紹。

冷竹關(guān)水電站地下廠房巖錨梁施工——主要介紹了玲竹關(guān)水電站地下廠房巖錨粱的施工方法、質(zhì)量控制及巖錨粱施工中的幾點體會?！　?/p>

通過小天都水電站地下廠房巖錨梁施工技術(shù)的闡述,為類似地下廠房施工提供參考。

本文就國內(nèi)巖錨梁施工工藝和質(zhì)量控制進行了綜合論述，并對今后巖錨梁的施工提出了有益的建議。