烏東德水電站圍巖溶蝕裂隙破壞分析與加固效果評(píng)價(jià)

由昆明向北,在高速公路上疾馳3個(gè)小時(shí)后,到達(dá)祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)。隨后進(jìn)山,在橫斷山脈的山路上,再用兩個(gè)小時(shí)轉(zhuǎn)過老司機(jī)口中的400多個(gè)大小彎后,烏東德水電站工地才出現(xiàn)在記者眼前。\"節(jié)省\"的大壩撐起巨大的綜合效益270米高的烏東德大壩僅需要澆筑350萬立方米的混凝土,其澆筑量不到同為300米級(jí)雙曲拱壩的溪洛渡大壩一半。烏東德水電站建成后正常蓄水位為975米,防洪限制水位952米,具有季調(diào)節(jié)性能。電站裝

安全監(jiān)測是地下洞室圍巖穩(wěn)定安全評(píng)價(jià)的重要手段。烏東德水電站右岸地下廠房規(guī)模巨大,主廠房、主變洞、調(diào)壓室三大洞室平行布置。為確保施工期圍巖的安全穩(wěn)定,通過使用多點(diǎn)位移計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)、錨索測力計(jì)、錨桿測力計(jì)、測縫計(jì)等監(jiān)測儀器,對(duì)圍巖表面和深部的變形進(jìn)行監(jiān)測,分析了地下廠房三大洞室第ⅰ—第ⅲ層開挖的位移特性與變形規(guī)律。監(jiān)測結(jié)果表明：開挖引起的上層圍巖變形較小,且主要集中在淺表層;三大洞室?guī)r錨梁高程以上最大變形為16.43mm,主廠房頂拱、上游側(cè)巖錨梁和尾水調(diào)壓室上游邊墻圍巖變形較大;爆破開挖擾動(dòng)、開挖引起的空間效應(yīng)以及較差的地質(zhì)條件是圍巖變形增長較快的主要影響因素;通過采用加強(qiáng)支護(hù)等措施,能有效控制圍巖變形的發(fā)展。

安全監(jiān)測是地下洞室圍巖穩(wěn)定安全評(píng)價(jià)的重要手段。烏東德水電站右岸地下廠房規(guī)模巨大,主廠房、主變洞、調(diào)壓室三大洞室平行布置。為確保施工期圍巖的安全穩(wěn)定,通過使用多點(diǎn)位移計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)、錨索測力計(jì)、錨桿測力計(jì)、測縫計(jì)等監(jiān)測儀器,對(duì)圍巖表面和深部的變形進(jìn)行監(jiān)測,分析了地下廠房三大洞室第ⅰ—第ⅲ層開挖的位移特性與變形規(guī)律。監(jiān)測結(jié)果表明:開挖引起的上層圍巖變形較小,且主要集中在淺表層;三大洞室?guī)r錨梁高程以上最大變形為16.43mm,主廠房頂拱、上游側(cè)巖錨梁和尾水調(diào)壓室上游邊墻圍巖變形較大;爆破開挖擾動(dòng)、開挖引起的空間效應(yīng)以及較差的地質(zhì)條件是圍巖變形增長較快的主要影響因素;通過采用加強(qiáng)支護(hù)等措施,能有效控制圍巖變形的發(fā)展。

為了實(shí)現(xiàn)施工節(jié)能降耗,以烏東德水電站項(xiàng)目為例,通過對(duì)施工期的能耗種類、數(shù)量及指標(biāo)分析,得出各耗能項(xiàng)目和設(shè)備的能耗情況?；谀芎姆治鼋Y(jié)果,確定節(jié)能措施主要運(yùn)用在大壩、泄水消能、引水發(fā)電建筑物的設(shè)計(jì)方面。結(jié)果表明,烏東德水電站的能效水平處于先進(jìn)水平,環(huán)保效益顯著。

近日,在建的世界第二大水電站——位于四川會(huì)東縣和云南祿勸縣交界的金沙江河道上的烏東德水電站建設(shè)工地再次傳來喜訊,一臺(tái)重達(dá)400t、截至目前世界上出力最大的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪順利通過出廠驗(yàn)收,這也是烏東德水電站完成出廠驗(yàn)收的首臺(tái)轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪是水力發(fā)電機(jī)組的核心部件之一。烏東德水電站左右地下電站各安裝6臺(tái)單機(jī)容量85萬kw的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,所采用的轉(zhuǎn)輪具有能量

幾代地質(zhì)勘探工作者為烏東德水電站建設(shè)付出了艱辛努力,閃耀出智慧的光輝。壩址兩岸山體渾厚,巖石堅(jiān)硬、完整,可以說這是一塊\"天賜\"的優(yōu)異壩址。烏東德水電站建設(shè),將達(dá)到開發(fā)一方資源,帶動(dòng)一方經(jīng)濟(jì),造福一方百姓,實(shí)現(xiàn)企業(yè)和地方共贏的目的。

通過對(duì)烏東德水電站工程區(qū)域內(nèi)地形地質(zhì)條件的重新復(fù)核,結(jié)合工程階段性特點(diǎn)及對(duì)施工場地的需求,經(jīng)過深入研究和優(yōu)化調(diào)整,較好地解決了工程施工場地缺乏的難題,對(duì)位于高山峽谷地區(qū)的大中型水電工程施工布置具有一定的借鑒意義。

烏東德水電站左岸地下電站進(jìn)水口邊坡下游側(cè)與大壩及纜機(jī)平臺(tái)邊坡、壩肩邊坡相接。在邊坡開挖支護(hù)過程中揭露到溶洞(縫),導(dǎo)致錨索施工困難,從而引起了各方對(duì)溶洞(縫)、溶蝕洼地、強(qiáng)風(fēng)化角礫巖等巖溶現(xiàn)象可能影響到邊坡整體穩(wěn)定性的擔(dān)憂。通過研究,溶蝕洼地第四系堆積體外側(cè)為巨厚的ⅲ1～ⅲ2級(jí)巖體,強(qiáng)風(fēng)化角礫巖呈囊狀發(fā)育,周圍亦被巨厚的ⅲ1～ⅲ2級(jí)巖體阻隔,均不影響邊坡的整體穩(wěn)定；坡表與錨索孔揭露的溶洞(縫)未形成連通管道,且溶縫與邊坡走向大角度相交,亦不影響邊坡的整體穩(wěn)定。相關(guān)成果對(duì)邊坡巖溶研究方法和類似工程的工程處理措施具有借鑒意義。

大型地下水電站的gil承擔(dān)著輸送電站全部電力能源的重任,對(duì)水電站安全運(yùn)行至關(guān)重要。結(jié)合烏東德工程的實(shí)際情況,對(duì)該電站500kvgil通道選擇與布置,開展了大量的分析研究工作。側(cè)重對(duì)各種布置方案的技術(shù)特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)與工程投資額度進(jìn)行了對(duì)比分析,最終采用了在左、右岸電站廠房各布置4回500kvgil,且均采取在一條通道內(nèi)布置4回gil的方式。這種布置方式與類似已建和在建大型地下水電站相比,具有其獨(dú)特性,可供其他大型地下水電站設(shè)計(jì)借鑒參考。

金坪子滑坡ⅱ區(qū)處于蠕滑變形狀態(tài),經(jīng)過系統(tǒng)分析后認(rèn)為,地下水是滑坡體變形的主因,因此防護(hù)方案以排水為主,主要包括地表排水、地下排水和沖溝防護(hù)等措施。目前僅部分地下排水措施完成的情況下,滑坡體地下水水位有一定降低,地表和深部變形速率均有減緩趨勢,表明采用以排水為主的防護(hù)方案是合理的。

1概述電站廠房布置于左右兩岸山體中,均靠河床側(cè)布置,各安裝6臺(tái)單機(jī)容量為850mw的混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量10200mw。主要建筑物有進(jìn)水口、引水隧洞、主廠房及安裝場、主變洞、母線洞、電纜廊道、尾水調(diào)壓室、尾水隧洞、尾水出口、出線豎井及平洞、地面出線場、交通洞、通風(fēng)排風(fēng)(煙)系統(tǒng)、集水井排水管道洞及廠外排水系統(tǒng)等。引水系統(tǒng)采用一機(jī)一洞、尾水系統(tǒng)采用二機(jī)一室一洞布置,

烏東德工程6-2隧道圍巖屬于軟巖性質(zhì),貫穿后樁號(hào)ak3+112~ak3+300段發(fā)生變形,多處襯砌出現(xiàn)不同程度的開裂和脫落。為減小隧道變形,保證工程發(fā)電工期,設(shè)計(jì)單位成立了qc小組,對(duì)隧道變形現(xiàn)狀及原因進(jìn)行研究,提出減小隧道變形的措施方案,保證了烏東德水電站建設(shè)施工安全,避免了發(fā)電工期延遲,帶來了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2014年2月15日上午．由葛洲壩三峽建設(shè)公司承建的烏東德水電站左岸導(dǎo)流洞出口導(dǎo)墻混凝土正式開倉開澆筑．?dāng)Q開了烏東德水電站導(dǎo)流洞工程碾壓混凝土澆筑施工帷幕。

烏東德工程6-2隧道圍巖屬于軟巖性質(zhì),貫穿后樁號(hào)ak3＋112～ak3＋300段發(fā)生變形,多處襯砌出現(xiàn)不同程度的開裂和脫落。為減小隧道變形,保證工程發(fā)電工期,設(shè)計(jì)單位成立了qc小組,對(duì)隧道變形現(xiàn)狀及原因進(jìn)行研究,提出減小隧道變形的措施方案,保證了烏東德水電站建設(shè)施工安全,避免了發(fā)電工期延遲,帶來了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

烏東德水電站是'十三五'規(guī)劃中的清潔能源重點(diǎn)工程和'西電東送'骨干電源,工程規(guī)模和建設(shè)難度位于世界前列,綜合效益顯著。通過積極落實(shí)'創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享'的新發(fā)展理念,做好復(fù)雜社會(huì)生態(tài)自然環(huán)境下工程實(shí)施規(guī)劃、嚴(yán)峻地質(zhì)地形環(huán)境下高陡邊坡安全支護(hù)、大風(fēng)干熱低濕環(huán)境下300m級(jí)高壩混凝土溫控防裂、850mw巨型機(jī)組大型地下廠房洞室群安全施工及界河電站民族地區(qū)扶貧攻堅(jiān)區(qū)文明和諧共贏施工區(qū)黨風(fēng)廉政建設(shè),將烏東德水電站建設(shè)成'精品、創(chuàng)新、綠色、和諧、廉潔'工程。圍繞精品工程、創(chuàng)新工程、綠色工程、和諧工程和廉潔工程五個(gè)方面,系統(tǒng)總結(jié)了烏東德水電站籌建以來的實(shí)踐歷程與取得的階段性成果,為安全優(yōu)質(zhì)高效建成烏東德水電站奠定了良好基礎(chǔ)。烏東德水電站建設(shè)將進(jìn)一步鞏固中國水電在世界水電的領(lǐng)先地位,形成的'規(guī)范、有序、協(xié)調(diào)、健康'綠色水電智能化建設(shè)管理理念和方法在水利水電工程和基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中將推廣應(yīng)用。

1工程概況烏東德水電站是金沙江下游河段(攀枝花市至宜賓市)四個(gè)水電中的最上游梯級(jí),壩址所處河段的右岸隸屬云南省昆明市祿勸縣,左岸隸屬四川省會(huì)東縣。地下電站左右岸各安裝6臺(tái)單機(jī)容量為850mw的混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量10200mw。左岸引水隧洞平行布置,單機(jī)單洞,開挖直徑為13.5m,隧洞平面上采用直線—弧線—直線布置,立面上由上平段、上彎段、豎井段、下彎段和下平段等部分

在革命、建設(shè)、改革各個(gè)歷史時(shí)期,黨始終高度重視群團(tuán)工作,加強(qiáng)群團(tuán)組織建設(shè),發(fā)揮群團(tuán)組織特殊優(yōu)勢,形成了富有活力的\"軸心-外圍\"政治體系,但有些時(shí)段也存在條線分割、整合不夠等局限。本文根據(jù)烏東德水電站施工區(qū)群團(tuán)工作具體實(shí)踐探索,提出新時(shí)代群團(tuán)工作應(yīng)該強(qiáng)化黨領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)籌下的協(xié)作共治,積極探索黨領(lǐng)導(dǎo)下的\"大群團(tuán)\"工作模式,取長補(bǔ)短、相得益彰、成效顯著,具有可推廣、可復(fù)制的價(jià)值,希望對(duì)類似邊界條件下的群團(tuán)工作起到借鑒作用。

金沙江下游河段梯級(jí)電站開發(fā)后,庫區(qū)將形成深水航道,對(duì)各梯級(jí)水電站通航建筑物布置方案進(jìn)行探討,對(duì)探索實(shí)現(xiàn)金沙江下游全河段通航的可能性具有一定意義。以烏東德水電站通航建筑方案布置為例,在現(xiàn)有引水發(fā)電建筑物布置方案的基礎(chǔ)上,選取了船閘+升船機(jī)方案和三級(jí)船閘方案兩種不同通航建筑物型式進(jìn)行了方案布置研究,并從技術(shù)成熟度、年通過能力、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、工程投資等方面對(duì)兩種方案進(jìn)行了分析比選。最終建議優(yōu)先考慮船閘+升船機(jī)方案作為烏東德水電站通航建筑物的布置方案。

烏東德水電站建壩巖體為中元古界會(huì)理群落雪組灰?guī)r、大理巖,因其變形模量范圍值與平均值分別高達(dá)18.22～69.69gpa和44.83gpa而受到業(yè)內(nèi)專家質(zhì)疑。為此,從試驗(yàn)方法適宜性分析、試驗(yàn)設(shè)備改進(jìn)、現(xiàn)場試驗(yàn)復(fù)核、試驗(yàn)成果分析等方面對(duì)巖體變形特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,從壩址所處地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、巖性巖相等方面對(duì)巖體變形特性進(jìn)行深入的地質(zhì)分析,得出如下結(jié)論:剛性承壓板法與柔性承壓板法在現(xiàn)場巖體測試中各有利弊,堅(jiān)硬完整巖體宜用柔性承壓板、半堅(jiān)硬和軟弱巖體宜用剛性承壓板;兩種試驗(yàn)方法所得測試成果雖有差異,但成果相近、量值相當(dāng),均真實(shí)地反映了客觀地質(zhì)條件。

施工中的深基坑、高圍堰是烏東德水電站工程的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。復(fù)合土工膜是圍堰工程防滲體系中的重要一環(huán),為確保大壩基坑干地施工條件,土工膜工序質(zhì)量控制尤其重要。烏東德水電站工程通過對(duì)圍堰土工膜工序質(zhì)量管控,圍堰工程完工后經(jīng)過了1個(gè)汛期的檢驗(yàn),取得良好效果。

烏東德水電站位于金沙江下游河段,上游圍堰作為水電站前期施工最重要的擋水建筑物,對(duì)其進(jìn)行全面的安全監(jiān)測與分析尤為重要。結(jié)合烏東德水電站上游土石圍堰監(jiān)測儀器測點(diǎn)布設(shè)與安裝情況,通過對(duì)圍堰應(yīng)變及滲壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)圍堰的防滲效果及安全運(yùn)行作出評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示,烏東德水電站上游圍堰應(yīng)變及滲壓監(jiān)測結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映該水電站防滲墻的運(yùn)行狀態(tài),且各項(xiàng)性能指標(biāo)變化均處于安全范圍內(nèi),可以為下游基坑大壩開挖和混凝土澆筑的安全施工提供保障,也為今后其他類似工程的安全監(jiān)測積累經(jīng)驗(yàn)。

金坪子滑坡距離烏東德水電站壩址不足1km,在電站前期工程勘察階段即發(fā)現(xiàn)滑坡體存在位移跡象,因此有必要對(duì)其展開全面監(jiān)測和分析。在對(duì)滑坡體地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造詳細(xì)勘察的基礎(chǔ)上,將滑坡體劃分為5個(gè)變形區(qū),并合理布設(shè)了一系列監(jiān)測設(shè)施以分析滑坡體的地表位移、深部位移、裂縫變形等。監(jiān)測結(jié)果表明,金坪子滑坡重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域(ⅱ區(qū))存在嚴(yán)重蠕滑,滑帶明顯,其位移變形速率與滑坡所處位置降雨量存在明顯的正相關(guān)性,且約滯后于降雨1~2個(gè)月。