天花板水電站調(diào)壓井穩(wěn)定斷面分析及優(yōu)化

本文主要介紹了天花板水電站左岸交通洞工程開挖支護的工程特點、鉆爆設計和施工情況。

天花板水電站導流隧洞設計——天花板水電站導流隧洞具有洞身斷面較大、運行時間長、水位變幅大、布置場地狹窄等特點。通過對導流隧洞布置、斷面形式選擇、封堵堵頭和進出口明渠的設計進行分析，結(jié)合施工過程中揭露的實際圍巖條件，及時優(yōu)化支護設計，采取了不同...

天花板水電站砂石加工系統(tǒng)為整個電站提供混凝土拌和的原料,包括碾壓混凝土和常態(tài)混凝土,是天花板電站建設的糧倉和重要保障。介紹天花板電站砂石加工系統(tǒng)的設計規(guī)模、工藝流程、布置和設備配置及系統(tǒng)運行完善等情況。

簡要介紹了天花板水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計原則、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能以及采取的系統(tǒng)安全措施,該監(jiān)控系統(tǒng)操作方便、穩(wěn)定可靠,基本實現(xiàn)了設計意圖,實際運行情況良好,為中小型水電站的監(jiān)控系統(tǒng)設計提供了參考,為智能化電網(wǎng)的建設提供技術(shù)上的支持。

天花板水電站工程存在廠房后邊坡開挖、左壩肩邊坡開挖、拱壩建基面選擇、碾壓混凝土施工及溫度控制、拱壩誘導縫設置等貫穿拱壩設計、施工全過程的一系列技術(shù)問題,成為制約工程進度的關(guān)鍵。在施工過程中,結(jié)合工程實際,充分考慮工程進度和現(xiàn)場條件,在諸多技術(shù)領(lǐng)域進行了優(yōu)化和創(chuàng)新,從而確保了天花板水電站工程得以順利進行。

天花板水電站拱壩建基面高程的確定在設計的不同階段都是設計研究的關(guān)鍵問題。在施工過程中,隨著壩肩、壩基不斷開挖的揭露和巖體試驗,對壩基地質(zhì)情況會有新的認識和研究。天花板拱壩施工中,設計單位為進一步節(jié)省工程投資和縮短工期,對拱壩建基面能否抬高開展了大量的壩基試驗測試和壩體應力計算等分析論證工作,最終將建基面抬高了6.0m,不但取得了較好的工程效益,還積累了拱壩設計的一些經(jīng)驗。

蓮花水電站調(diào)壓井屬低水頭，大流量、內(nèi)設快速閘門的引水式水電站的高壓井結(jié)構(gòu)，為滿足井內(nèi)布置快速閘門，初設采用圓形斷面調(diào)壓片，直徑２３ｍ，調(diào)壓井在大波動時有較大安全裕度。為了減少工程量，增加工程效益，技施設計中對調(diào)壓井結(jié)構(gòu)作了進一步優(yōu)化，采用雙圓弧斷面調(diào)壓井，既滿足快速閘門布置要求，使大波動水位安全裕度控制在合理范圍內(nèi)，也解決了閘井結(jié)合調(diào)壓井結(jié)構(gòu)設計中遇到的難題。

天花板水電站4號施工支洞距離牛欄江較近,圍巖為砂巖夾泥質(zhì)頁巖,工程地質(zhì)條件較復雜。隧洞開挖過程中發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)滲出的水量較大,利用工程地質(zhì)分析并輔以達西定律進行計算,確定洞內(nèi)滲水主要來自巖體內(nèi)地下水,而非江水倒?jié)B。經(jīng)采取加強支護和排水措施,工程處理效果明顯。

指出了水電站工程的實施必然會對項目區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境和水土保持帶來負面影響,以牛欄江天花板水電站工程為例,對水電站工程建設過程中新增水土流失進行了分析,并提出了行之有效、有針對性的水土保持防治措施、布局及方案,為保證水電站工程的安全發(fā)電、保護生態(tài)環(huán)境提供科學依據(jù).

介紹天花板水電站導流洞漏水處理及堵頭施工。天花板水電站導流洞下閘以后,洞內(nèi)進口段出現(xiàn)擊穿涌水,采取搶險堵漏、加快堵頭施工;在洞內(nèi)墊渣形成通道、鋼管導流、增加臨時堵頭,施工永久堵頭的方法,即時有效的完成導流洞堵頭施工,為蓄水發(fā)電爭取了時間。

運用三維非線性有限元法,分析復雜地質(zhì)條件下吉魚露頂圓筒阻抗式調(diào)壓井的圍巖穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)特性,研究不同的襯砌厚度和圍巖變形模量對調(diào)壓井的結(jié)構(gòu)特性的影響。

天花板水電站拱壩壩體上下兩層集中布置了規(guī)模較大孔口尺寸的泄洪建筑物,壩體體形又為薄拱壩,壩身孔口及閘墩結(jié)構(gòu)布置對壩體結(jié)構(gòu)強度和剛度有一定程度的影響,并關(guān)系到壩體的整體應力、應變分布和大小,設計、科研單位通過有限元靜力、動力分析計算研究孔口及閘墩對壩體應力的影響情況,為拱壩體型、孔口結(jié)構(gòu)設計提供了依據(jù)。

天花板水電站3#施工支洞開挖完成一年左右,相繼出現(xiàn)噴混凝土層拉裂開縫、水平支撐的工字鋼變形等異?，F(xiàn)象,從理論、工程地質(zhì)、支護角度進行了分析,采取加強排水、有針對地加強支護的工程處理措施,取得了很好效果,保障了工程的順利進行。

根據(jù)天花板水電站樞紐布置特點和要求,進行各部位金屬結(jié)構(gòu)的布置及設計,介紹了相關(guān)部位閘門和啟閉機等設備的參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點,可供類似工程參考。

天花板水電站廠房后邊坡自然坡高約243m,永久邊坡開挖高度85m,廠址出露地層以第四系松散堆積物為主,基礎主要為中厚層至厚層狀巖屑石英砂巖,發(fā)育三組主要裂隙。邊坡穩(wěn)定分析與支護設計以地質(zhì)專業(yè)提供的巖體力學參數(shù)為基礎,對原始邊坡的穩(wěn)定性進行分析判斷,根據(jù)規(guī)范要求工況對開挖邊坡的滑動穩(wěn)定與楔形體穩(wěn)定進行計算,對關(guān)鍵支護措施的參數(shù)進行研究,最終選取合理的開挖坡比與支護參數(shù)。

天花板水電站廠房后邊坡自然坡高約243m,永久邊坡開挖高度85m。邊坡穩(wěn)定分析與支護設計以地質(zhì)專業(yè)提供的巖體力學參數(shù)為基礎,對原始邊坡的穩(wěn)定性進行分析判斷。根據(jù)規(guī)范要求工況,對開挖邊坡的滑動穩(wěn)定與楔形體穩(wěn)定進行了計算,對關(guān)鍵支護措施的參數(shù)進行了研究,從而選取了合理的開挖坡比與支護參數(shù)。

該文針對華安水電站擴建工程調(diào)壓井因所處位置地形狹窄、地質(zhì)條件復雜而不利于大直徑調(diào)壓井開挖的問題,經(jīng)過渡過程仿真計算,將調(diào)壓井直徑由托馬斷面的29.5m優(yōu)化為20m,開挖直徑由33.5m減到23m,降低了施工難度,節(jié)省了工程投資,確保了工程順利實施。實踐表明,當水電站并在大網(wǎng)中運行時,在充分考慮系統(tǒng)、水輪機內(nèi)部水流穩(wěn)定性、調(diào)速器性能和安裝調(diào)試質(zhì)量等因素影響作用下,調(diào)壓井穩(wěn)定斷面小于托馬斷面是可行的。

滑模施工是一種現(xiàn)澆混凝土工程的連續(xù)成型施工工藝。主要介紹了滑升模板的構(gòu)造、制造要求及其在天花板水電站豎井工程中的設計與施工。

云南滇能牛欄江天花板水電站首臺機組(2號機)于2011年2月27日12:21′順利通過72h試運行,正式投產(chǎn)發(fā)電并投入商業(yè)運行以來,第二臺機組(1號機)于3月22日19:11′結(jié)束了試運行,至此滇能牛欄江水電站2臺機組總裝機容量18萬kw全部投產(chǎn)發(fā)電。

天花板水電站引水隧洞線路長、地質(zhì)條件差、施工工期緊,是總進度控制的關(guān)鍵線路之一。實際施工過程中,采用\"新奧法\"進行開挖支護施工、利用邊頂拱穿行式鋼模臺車及全斷面液壓針梁式鋼模臺車進行混凝土澆筑等施工技術(shù),確保了引水隧洞施工安全及工程進度要求。

介紹了天花板水電站的水力機械設計,主要包括水輪機的選型,水輪發(fā)電機組的特點,電站水力機械輔助設備等。

較詳細地介紹了天花板水電站的電氣一次設計,就電氣主接線、主要電氣設備選型及布置、廠壩區(qū)供電、防雷及接地等方面的技術(shù)問題進行了論述和總結(jié),為今后同類型水電站的電氣一次設計提供參考實例。