大崗山水電站壩區(qū)輝綠巖脈壓縮蠕變?cè)囼?yàn)

針對(duì)大崗山水電站壩區(qū)v型河谷地形地貌特征,根據(jù)地應(yīng)力實(shí)測資料及地質(zhì)構(gòu)造條件,考慮邊坡淺表全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化地層以及斷層破碎帶對(duì)壩區(qū)初始地應(yīng)力場的影響,建立了壩區(qū)初始地應(yīng)力場三維回歸計(jì)算分析模型。通過多元回歸三維數(shù)值計(jì)算,求得地應(yīng)力最優(yōu)回歸系數(shù),較為準(zhǔn)確地反演了大崗山壩區(qū)的初始地應(yīng)力場。計(jì)算結(jié)果表明,大崗山壩區(qū)初始地應(yīng)力場是一個(gè)在淺部以構(gòu)造應(yīng)力為主、在深部以自重應(yīng)力為主、由構(gòu)造應(yīng)力和自重應(yīng)力聯(lián)合組成的中等偏高的地應(yīng)力場,研究結(jié)果為壩區(qū)邊坡開挖及長期穩(wěn)定性分析提供了重要依據(jù)。

大崗山水電站右岸邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜,地應(yīng)力較高,發(fā)育有輝綠巖脈、中傾坡外的斷層、卸荷裂隙密集帶等不利組合體,邊坡穩(wěn)定性問題極為突出。將實(shí)際微震監(jiān)測技術(shù)與有限差分?jǐn)?shù)值軟件flac~(3d)結(jié)合,對(duì)抗剪洞加固前、后的邊坡穩(wěn)定性以及巖-洞兩體的相互作用進(jìn)行分析。指出邊坡開挖過程中巖體空間損傷劣化的微震活動(dòng)規(guī)律和可能發(fā)生坡體失穩(wěn)的潛在滑動(dòng)面位置。研究發(fā)現(xiàn)抗剪洞起到了很好的加固作用,加固后潛在滑體產(chǎn)生的位移幾乎不到加固前的一半、坡體的安全系數(shù)提高了36.2%及微震監(jiān)測得到的微震事件降低了約66.4%。

大崗山水電站混凝土高拱壩施工過程受地形地質(zhì)條件、壩體結(jié)構(gòu)形式、施工工藝、澆筑機(jī)械及施工材料等諸多因素影響,使得施工進(jìn)度計(jì)劃安排和資源優(yōu)化配置非常復(fù)雜。通過研究開發(fā)大崗山水電站高拱壩施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)仿真分析系統(tǒng),對(duì)大壩施工進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真分析,提出了與現(xiàn)場生產(chǎn)條件相匹配的最佳資源配置計(jì)劃和進(jìn)度計(jì)劃,合理安排了施工進(jìn)度計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了對(duì)后續(xù)施工方案的實(shí)時(shí)調(diào)整與優(yōu)化。

大崗山水電站右岸壩肩邊坡具有高地應(yīng)力、高地震烈度、卸荷風(fēng)化強(qiáng)烈的顯著特點(diǎn),受巖脈、卸荷裂隙、斷層切割影響,形成了一系列關(guān)鍵塊體,而在開挖過程中,這些塊體底部剪出口附近受到開挖卸荷、爆破震動(dòng)和地下水作用等因素的影響,出現(xiàn)了沿邊界結(jié)構(gòu)面的多次變形開裂與錯(cuò)動(dòng)。對(duì)右岸開挖邊坡變形開裂的機(jī)理進(jìn)行深入研究,從邊坡的開挖穩(wěn)定、變形及塑性破壞區(qū)等方面,對(duì)原設(shè)計(jì)擬定的三種深層加固方案進(jìn)行比選分析,選用方案二作為推薦優(yōu)化方案。為了保證深層抗剪結(jié)構(gòu)施工過程的整體穩(wěn)定性,建議先開挖并回填低高程的三層抗剪洞,然后再進(jìn)行高高程的抗剪洞施工。

大崗山水電站右岸壩肩邊坡具有高地應(yīng)力、高地震烈度、卸荷風(fēng)化強(qiáng)烈的顯著特點(diǎn),受巖脈、卸荷裂隙、斷層切割影響,形成了一系列關(guān)鍵塊體,而在開挖過程中,這些塊體底部剪出口附近受到開挖卸荷、爆破震動(dòng)和地下水作用等因素的影響,出現(xiàn)了沿邊界結(jié)構(gòu)面的多次變形開裂與錯(cuò)動(dòng)。對(duì)右岸開挖邊坡變形開裂的機(jī)理進(jìn)行深入研究,從邊坡的開挖穩(wěn)定、變形及塑性破壞區(qū)等方面,對(duì)原設(shè)計(jì)擬定的三種深層加固方案進(jìn)行比選分析,選用方案二作為推薦優(yōu)化方案。為了保證深層抗剪結(jié)構(gòu)施工過程的整體穩(wěn)定性,建議先開挖并回填低高程的三層抗剪洞,然后再進(jìn)行高高程的抗剪洞施工。

介紹了大崗山拱壩壩基巖體透水性、地下水分布規(guī)律,壩區(qū)構(gòu)造特點(diǎn)及對(duì)滲透性的影響。根據(jù)壩區(qū)水文地質(zhì)條件及滲流特性,重點(diǎn)研究拱壩滲流控制措施設(shè)計(jì),并采用單個(gè)排水孔解析理論、密集排水孔模擬方法以及干區(qū)虛擬流動(dòng)不變網(wǎng)格法進(jìn)行三維滲流分析,論證滲流控制措施效果。對(duì)不同方案及工況進(jìn)行分析,得到壩基滲流量、揚(yáng)壓力折減系數(shù)等關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過分析論證,最終優(yōu)選的滲控措施能夠滿足拱壩安全需要。

大崗山水電站壩址區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜,地震烈度高,樞紐布置難度大。根據(jù)壩址區(qū)水文地質(zhì)條件,樞紐布置采取混凝土雙曲拱壩擋水,壩身深孔、右岸泄洪洞泄洪及水墊塘、二道壩消能防沖,以及左岸引水發(fā)電系統(tǒng),很好地利用了上、下游兩個(gè)河灣地形,使左岸引水發(fā)電系統(tǒng)和右岸泄洪建筑物都能裁彎取直布置,在保證水流順暢的同時(shí),節(jié)約了工程投資。

大崗山水電站工程場地地震安全性評(píng)價(jià)表明,工程所在區(qū)域斷裂帶活動(dòng)性強(qiáng),工程場地基本烈度為ⅷ度,100a超越概率2%的基巖場地水平峰值加速度為557.5gal,大崗山拱壩設(shè)防地震加速度為目前國內(nèi)外已建和在建工程之首,抗震安全成為工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題。通過深入開展地震動(dòng)力反應(yīng)分析、抗震性能評(píng)價(jià)及抗震措施設(shè)計(jì)研究,認(rèn)為在強(qiáng)震作用下,壩踵部位、底部壩基面和壩體中上部梁向?yàn)榭拐鸨∪醪课?。通過配置梁向鋼筋和跨橫縫阻尼器,可顯著改善強(qiáng)震下壩體損傷程度并減小橫縫開度。采取上述抗震措施后,在設(shè)計(jì)地震下,壩體整體安全;在校核地震下,壩體整體穩(wěn)定,并具有較高的安全裕度。

針對(duì)低堿度軟水條件下水泥灌漿帷幕的耐久性,采用加速腐蝕的室內(nèi)試驗(yàn)方法,以溶出性ca2+量為評(píng)價(jià)指標(biāo),研究了滲透壓力、hco-3濃度、漿液配合比和水溫等因素對(duì)帷幕耐久性的影響程度和規(guī)律。在高水頭和低堿度軟水作用下,100年后大崗山水電站壩基帷幕結(jié)石體性能將會(huì)出現(xiàn)一定下降,但幅度不大,不會(huì)對(duì)帷幕防滲體系產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。試驗(yàn)所采用的研究方法和成果可為類似工程提供參考。

為了保證大崗山水電站截流工程成功實(shí)施,進(jìn)行了截流模型試驗(yàn)研究。通過對(duì)大崗山水電站工程截流方案的試驗(yàn)研究,獲得了截流過程龍口的水流特性,確定了不同龍口寬度時(shí)拋投材料的粒徑和合理的拋投強(qiáng)度,推薦采用單戧雙向截流的較優(yōu)方案,為工程截流的實(shí)施提供了科學(xué)依據(jù)。

為確保大崗山水電站2008年施工期安全渡汛,保護(hù)已建工程免受洪水毀損,進(jìn)行了施工渡汛水力學(xué)模型試驗(yàn)研究.通過水工模型試驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)渡汛方案進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)并提出了推薦方案,觀察了渡汛時(shí)全河床過流時(shí)的水流流態(tài),測試了上、下游圍堰堰面過流時(shí)的水面線、流態(tài)、脈動(dòng)壓力、流速分布等水力特性并觀測了圍堰堰面過流時(shí)的沖刷及破壞情況;通過動(dòng)床試驗(yàn),研究了汛期基坑不同堆渣高程河床過流時(shí)的水流流態(tài),下游石渣的沖刷流失情況;為大崗山水電站的安全渡汛設(shè)計(jì)及施工提供了可靠的科學(xué)依據(jù).

大崗山水電站勘探中發(fā)現(xiàn)壩區(qū)巖體為中等含水的巖體,裂隙水具有承壓性。承壓水通常具有流量穩(wěn)定、低溫、低礦化的特點(diǎn)。另外,通過鉆探揭露壩區(qū)有地下熱水。從水文地質(zhì)特征上看,壩址屬于極為復(fù)雜的裂隙承壓水區(qū),而且壩區(qū)裂隙承壓水的活動(dòng)被作為壩區(qū)存在的主要工程地質(zhì)問題之一。本文結(jié)合他人的研究,綜合對(duì)比分析了新、舊水化學(xué)特征,研究了壩區(qū)水化學(xué)形成及其作用,并利用na/ca-na等關(guān)系特征與水文地質(zhì)模型聯(lián)系在一起分析,為壩區(qū)水文地質(zhì)分區(qū),特別是壩區(qū)承壓水的分區(qū)提供了比較好的研究方法。通過水化學(xué)研究也表明了壩區(qū)環(huán)境水對(duì)混凝土的腐蝕性主要為中等程度的溶出型腐蝕。

利用巖石雙軸流變?cè)囼?yàn)機(jī)對(duì)錦屏二級(jí)水電站輔助洞的綠片巖進(jìn)行不同加載路徑、不同應(yīng)力水平下的雙軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn),將一維burgers模型推廣到雙軸受壓狀態(tài),對(duì)試驗(yàn)曲線進(jìn)行辨識(shí)。結(jié)果表明,軸向和側(cè)向的蠕變規(guī)律與加載方式有很大關(guān)系,當(dāng)以定側(cè)壓比同時(shí)加軸向和側(cè)向荷載時(shí),軸向和側(cè)向應(yīng)變基本隨荷載的增加而增加,而采用定側(cè)壓的加載方式時(shí),側(cè)向應(yīng)變則隨軸向荷載的增加而逐漸減小。采用burgers模型擬合試驗(yàn)曲線時(shí),其理論值與試驗(yàn)結(jié)果比較接近,因此,burgers模型比較適合描述綠片巖的黏彈性流變特征,研究得到的雙軸壓縮蠕變參數(shù)也可供錦屏二級(jí)水電站深埋隧洞的設(shè)計(jì)參考。

根據(jù)大崗山水電站廠壩區(qū)工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,采用三維有限元法,在反演分析天然滲流場的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究施工期滲流場特性,為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

根據(jù)大崗山水電站廠壩區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,采用三維有限元法,對(duì)廠壩區(qū)天然滲流場進(jìn)行反演分析,確定出天然滲流場的滲流模型、滲透參數(shù)和邊界條件,作為施工期和運(yùn)行期滲控方案研究的依據(jù)。

我國在建的高拱壩一大崗山拱壩位于四川省雅安市，由葛洲壩集團(tuán)承建。在全面推進(jìn)綠色節(jié)能環(huán)保施工的背景下，葛洲壩集團(tuán)改變傳統(tǒng)的施工方法，積極地開發(fā)綠色施工新技術(shù)，提前分流、合理地進(jìn)行道路規(guī)劃，將綠色施工作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)來抓，取得了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)目標(biāo)。

根據(jù)大崗山水電站施工導(dǎo)流期壩肩開挖巖石時(shí)石渣落入河中,形成河床堆渣,產(chǎn)生土石圍堰過流度汛的工程情況,為此,采用水工模型試驗(yàn)的方法,確定上下游圍堰高程以及基坑堆渣的部位和高程,為大崗山水電站過水土石圍堰安全有效的度汛提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

工程變更管理是水電工程實(shí)施階段造價(jià)控制的重要內(nèi)容,更是合同管理工作的重要組成部分。結(jié)合大崗山水電站工程建設(shè)實(shí)際,從工程變更管理制度建立、管理體系形成、管理責(zé)任落實(shí)、管理過程化等方面探討了一些有個(gè)性特色做法,對(duì)工程變更管理中存在的一些問題進(jìn)行了分析,并提出了應(yīng)對(duì)措施。其主要經(jīng)驗(yàn)對(duì)同類工程的建設(shè)管理具有參考價(jià)值。

由中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)勘察、設(shè)計(jì)任務(wù)的大渡河大崗山水電站項(xiàng)目于2010年12月5日通過國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)。

大崗山水電站工程在征地移民工作中,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,按照以人為本的理念,以互惠共贏為目的,緊密依靠當(dāng)?shù)馗骷?jí)政府,協(xié)調(diào)參建各方,創(chuàng)新移民工作模式,主動(dòng)為移民統(tǒng)籌謀劃,全面介入,成效顯著。電站工程于2005年9月破土動(dòng)工,2006年12月,完成施工區(qū)先期移民228戶742人;2007年12月,石棉縣啟動(dòng)挖角鄉(xiāng)移民集中安置點(diǎn)建設(shè),于2009年6月入住;2008年,石棉、瀘定兩縣完成上游圍堰水位以下移民搬遷安置、專項(xiàng)設(shè)施遷(復(fù))建工作;2011年2月,庫區(qū)復(fù)建工程正式啟動(dòng)。

地質(zhì)巖芯實(shí)物資料是水電工程檔案的重要組成部分,是開展工程地質(zhì)研究的重要依據(jù)。但由于國內(nèi)還沒有相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于施工過程及完工后巖芯檔案的管理也就沒有可參照的依據(jù)。隨著數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展,有必要規(guī)范對(duì)巖芯檔案的管理,提高取芯質(zhì)量,借助孔內(nèi)成像、三維掃描等新技術(shù)建立數(shù)字巖芯檔案庫,從根本上減少實(shí)物巖芯歸檔數(shù)量,且在提高檔案利用率的同時(shí),減少實(shí)物檔案保存所需的空間和成本。

地質(zhì)巖芯實(shí)物資料是水電工程檔案的重要組成部分,是開展工程地質(zhì)研究的重要依據(jù).但由于國內(nèi)還沒有相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于施工過程及完工后巖芯檔案的管理也就沒有可參照的依據(jù).隨著數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展,有必要規(guī)范對(duì)巖芯檔案的管理,提高取芯質(zhì)量,借助孔內(nèi)成像、三維掃描等新技術(shù)建立數(shù)字巖芯檔案庫,從根本上減少實(shí)物巖芯歸檔數(shù)量,且在提高檔案利用率的同時(shí),減少實(shí)物檔案保存所需的空間和成本.