吉勒布拉克蓄水設計自檢匯報材料課件

1、新疆哈巴河吉勒布拉克水電站工程水利部水利水電勘測設計研究院新疆維吾爾自治區(qū)馬洪玉 2013年8月哈巴河混 凝 土 面 板 堆 石 壩 設 計技術交流材料新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院介 紹 內(nèi) 容 一 工程概況 二 工程地質(zhì)條件三 工程布置及主要建筑物四 面板壩設計五 結語新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院吉勒布拉克水電站哈巴河發(fā)源于哈薩克斯坦境內(nèi)阿爾泰山南簏，自北向南流入我國，縱貫哈巴河縣后匯入額爾齊斯河。哈巴河是額爾齊斯河各大支流中僅次于布爾津河的第二大支流，哈巴河流域位于東經(jīng)8687，北緯4849之間，干流全長214.1km，流域面積7224km2

2、，天然落差2155m，河道平均比降為5.3。哈巴河多年平均流量68.39m3/s，多年平均徑流量21.58108m3。工程地理位置新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院吉勒布拉克水電站主要任務是發(fā)電，正常蓄水位752m，總庫容2.32億m3，調(diào)節(jié)庫容1.43億m3，裝機160MW，多年平均發(fā)電量5.24億kW.h，屬大（2）型等工程。工程由攔河大壩（砼面板堆石壩）、表孔溢洪洞、深孔泄洪洞、發(fā)電洞及地面廠房組成。攔河大壩為1級建筑物，表孔溢洪洞、深孔泄洪洞為2級建筑物，發(fā)電洞及地面廠房為3級建筑物。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院攔河大壩設計洪水標準為100年一

3、遇，洪峰流量為1188m3/s；校核洪水標2000年一遇，洪峰流量為2165 m3/s。廠房設計洪水標準為50年一遇，洪峰流量為1048m3/s，校核洪水標準為200年一遇，洪峰流量為1331m3/s。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.4s，設防水準按50年超越概率水平10%的地震基本烈度為度。工程施工工期4.5年。左壩肩,山體雄厚，岸坡坡度多在2062，山頂高程766862m右壩肩,山頂高程842844m，岸坡坡度在3545壩址河谷呈基本對稱“V”形，河谷走向呈168，岸坡走向345谷底高程634637m,現(xiàn)代河床寬64m坡腳殘留級基坐階地壩址區(qū)在區(qū)域構造上屬阿爾

4、泰褶皺系西段的克蘭地槽褶皺帶內(nèi)，受區(qū)域構造控制，巖體中斷層裂隙較發(fā)育，多為壓扭性，在交匯處可見有輕微錯動現(xiàn)象。壩址區(qū)出露的地層巖性為石英斑巖及斜長花崗巖。壩址區(qū)發(fā)育的主要構造有斷層和節(jié)理裂隙，左岸裂隙較少，巖體較完整，為塊狀結構；右岸裂隙發(fā)育，巖體多為鑲嵌碎裂結構。壩址兩岸岸坡較陡，壩區(qū)岸坡腳形成塊石崩積的倒石堆，尤其在左壩肩上下游側連續(xù)發(fā)育，厚度約38m。右岸坡高195m，自然坡度3542，屬自然緩坡穩(wěn)定邊坡類型，岸坡整體基本穩(wěn)定。石英斑巖斜長花崗巖壩址工程地質(zhì)條件新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院溝吉勒布拉克哈巴河壩址左岸細粒斜長花崗巖，堅硬巖，裂隙較少，巖體較完整，為塊

5、狀結構。石英斑巖，中硬巖，裂隙發(fā)育，巖體多為鑲嵌碎裂結構。大壩工程地質(zhì)條件左岸趾板表面分布薄層殘坡積含土碎石,覆蓋層下伏細粒斜長花崗巖,岸坡整體穩(wěn)定性較好。f85全風化層河床趾板河床砂卵礫石厚度38m，覆蓋層以下基巖以f85為界，左側為細粒斜長花崗巖，右側為石英斑巖，右側基巖有全風化層，厚度615m，巖性為含泥碎石，結構松軟，性質(zhì)差。黃鐵礦強氧化帶，深度在基巖面以下2132m，巖體受腐蝕強烈，巖體破碎，巖石強度低，錘擊為空啞聲，影響了巖體完整性，巖塊飽和抗壓強度2630MPa，巖體原位變形模量為0.71GPa，彈性模量2.9GPa；強、弱氧化帶深度淺于透水率q3lu界線。右岸趾板右岸小構造及裂

6、隙發(fā)育，小斷層較多，多鑲嵌碎裂結構。岸坡岸坡整體基本穩(wěn)定。崩坡積含土塊碎石層，下覆級階地砂卵石層崩坡積含土塊碎石層，下覆級階地砂卵石層斜長花崗巖石英斑巖趾板線強風化帶厚（m）弱風化帶厚（m）巖體透水率值界限基巖面以下埋深（m）q5Luq3Luq1Lu左岸5661063.073.063.073.0河床 56202519.561.969.577.0右岸8121820.0365441.376.55476.5新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院砼面板堆石壩：壩頂高程756.3m,壩長446.0m，最大壩高140.3m。上游坡1:1.5，下游平均壩坡1:1.7。深孔泄洪洞：設計泄量579

7、m3/s，校核泄量614m3/s，城門洞型4.5m7.5m、6m8m，洞長510m。發(fā)電洞：一洞四機，引水流量162.0m3/s，洞徑8.06.2m,洞長396m。廠房:主廠房64.721.044.7m，主機間內(nèi)共布置四臺（230MW+250MW）水輪發(fā)電機組。導流洞：最大泄量797.2m3/s，城門洞型6m8m，全長434.3m。利用段長556.7m。上游圍堰：堰頂高程676.0m表孔溢洪洞：設計泄量776m3/s，校核泄量1080m3/s，城門洞型8m10m，全長331m。工程總體布置新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩壩頂結構壩頂長度446m，壩頂寬度8m

8、，壩頂采用砼路面，厚度0.2m，排水坡度為2%。上游側設“L”鋼筋砼防浪墻，頂高程757.5m，高出壩面1.2m；防浪墻底部與面板相接處設沉降縫，沿墻長度方向每隔12m設伸縮縫一條，與面板分縫錯開，縫內(nèi)設止水。上游壩坡采用1:1.5，下游壩坡坡度為1:1.3，下游坡設6級10m寬、縱坡為8%的“之”字形上壩公路，下游平均坡度1:1.70。下游壩坡護坡采用大塊石由人工配合機械調(diào)整平順、填塞密實，塊石直徑0.500.80m。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩壩體分區(qū)及壩料設計新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩混凝土面板面板混凝土的

9、主要技術指標面板頂部厚度為0.3m，面板底部厚度為0.75m?；炷撩姘鍖挾龋汉哟膊课皇軌簠^(qū)面板寬12m（24塊），岸坡部位受拉區(qū)面板寬6m（左岸14塊、右岸10塊）。項 目砼標號級配抗?jié)B標號抗凍標號WC坍落度(cm)指 標C30二級配W12F3000.4557新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩混凝土趾板趾板型式采用水平趾板，趾板頂面15cm處布置一層雙向鋼筋，含鋼率為0.4%。趾板內(nèi)設置錨筋，將趾板錨固在基巖上，錨筋直徑28mm，間、排距1.2m，伸入基巖3.9m。趾板設置高程（m）趾板寬度（m）趾板厚度（m）承受最大水力坡降61667510150.81.0

10、11.513.867571080.79.65710753.360.67.0新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩接縫型式及止水系統(tǒng)部位止水型式面板垂直縫“A”型垂直縫靠近兩岸的張拉區(qū)兩道止水，底部銅片止水，頂部填充料止水。面板垂直縫“B”型垂直縫中部擠壓區(qū)周邊縫“D”型縫三道止水，依次為GB填料、GB止水條、止水銅片，縫內(nèi)填浸瀝青的25mm厚堅實松木板，銅片下依次布設塑膠布帶、瀝青砂墊塊和墊層特別級配小區(qū)。趾板變形縫“E”型縫在地形、地質(zhì)條件變化處、趾板轉折處和長直趾板中部設置永久變形縫，變形縫位置同面板接縫錯開，縫內(nèi)設一道銅片止水，并與周邊縫止水構成封閉結構，接

11、縫兩側鋼筋斷開。防浪墻與面板的接縫防浪墻與面板的接縫設置一道底部銅片止水和一道頂部柔性填料止水。防浪墻變形縫沿防浪墻長度方向每隔12m設一道變形縫，變形縫位置應同面板接縫錯開，縫內(nèi)設一道橡膠止水帶，縫內(nèi)填以瀝青砂板，縫寬20mm。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩壩基防滲處理 左右壩肩及河床下部出露的巖石中分布有黃鐵礦晶體，壩址區(qū)地下水硫酸根離子含量較高，對砼結構具有腐蝕性，與巖石接觸的混凝土均采用抗硫酸鹽水泥，面板壩的趾板、固結灌漿、帷幕灌漿和斷層混凝土塞采用高抗硫酸鹽水泥。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩黃鐵礦防腐蝕處理

12、黃鐵礦處理措施為堵、隔、抗、排四種綜合防腐措施，即：（1）堵：帷幕灌漿深度能夠包住巖體強氧化帶深度。帷幕灌漿采用高抗硫酸鹽水泥。其中在樁號趾0+356 0+447m以及趾0+2380+298m ，強氧化帶巖體受氧化腐蝕強烈，影響了巖體完整性。在黃鐵礦強氧化帶趾板下兩排帷幕灌漿中部增設一排環(huán)氧樹脂類的化學灌漿，單排，孔距1m，深度2030m化學灌漿。（2）隔：在強氧化帶巖體受氧化腐蝕強烈的趾板建基面及趾板外表面均勻噴大于3cm厚的丙乳砂漿。對斷層帶和節(jié)理密集帶及黃鐵礦較高部位，建基面開挖后視具體情況，適當加深了清基深度置換處理。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩

13、黃鐵礦防腐蝕處理（3）抗：為提高混凝土密實度，采用抗侵蝕水泥膠凝材料，增強混凝土抗?jié)B透侵入破壞的能力；因此對各類建筑物混凝土與基巖接觸面和灌漿處理采用高抗硫酸鹽水泥。使結構不僅具備所要求的抗侵蝕性又有高強度和高耐久性。（4）排：在施工期壩基底部加強排水，并對水質(zhì)進行檢測。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩防冰凍措施（1）提高面板混凝土抗?jié)B抗凍標號，設計采用的指標為C30、F300、W12。施工中面板混凝土采用合適的混凝土配比，摻用引氣劑等外加劑及聚丙烯纖維摻和料，以提高混凝土本身的抗裂能力及施工和易性，提高抗凍、抗?jié)B及耐久性，含氣量達4.75.4。 技術要求級

14、配坍落度（mm）配合比參數(shù)水膠比粉煤灰（%）SN-2緩凝高效減水劑（%）SN-9引氣劑（/萬）砂率（%）C30F300W12二50700.40200.20.828C30F300W12二70900.40200.30.828新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩防冰凍措施（2）面板表層涂刷了彈性聚氨酯，使混凝土面板具備一定的抗冰拔能力，可以提高混凝土面板的耐久性及防滲性能，同時可抑制細微裂縫的發(fā)展，能切實有效的解決寒冷地區(qū)混凝土的抗凍害問題。 新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩防冰凍措施（3）加強壩體碾壓，冬季不施工，天暖時壩面連續(xù)加

15、水浸潤，以增加施工期沉降。根據(jù)現(xiàn)場目前各種壩料填筑質(zhì)量檢測結果,墊層料干密度檢測359組，平均值2.25g/cm3，相對密度檢測平均值0.92，合格率100%。顆料級配檢測313組檢測結果均符合設計要求；過渡料填筑干密度檢測356組，相對密度檢測平均值0.92，合格率100%。顆料級配檢測356組結果均符合設計要求；主堆石料填筑干密度檢測124組平均值2.20g/cm3，孔隙率檢測平均值18.5%，合格率100%，顆料級配檢測126組檢測結果均符合設計要求。壩面碾壓新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土面板堆石壩防冰凍措施（4）適當增加面板鋼筋含量，在水面變動區(qū)及以上增設表

16、層溫度筋。 為防止混凝土面板凍裂，在水面變動區(qū)及以上的面板鋼筋設置了雙層雙向鋼筋網(wǎng)，其豎向配筋率為0.46%0.58%，水平向配筋率為0.33%0.48%。（5）改進表面止水與面板混凝土的連接方式；采取措施避免膨脹螺栓被冰蓋拔出破壞。 為防止冬季水位變動期進入表層止水膨脹螺栓與混凝土孔之間的水結冰而產(chǎn)生體積膨脹作用，從而對錨固系統(tǒng)產(chǎn)生危害，工程中選擇粘結力強的粘結材料作為膨脹螺栓的灌注粘結劑，以提供更可靠的錨固力和更好的錨固行為。對死水位以上表層止水膨脹螺栓錨固時將混凝土孔內(nèi)灌注SK底膠，同時對膨脹螺栓超出螺母部分的螺栓進行削磨平處理。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院混凝土

17、面板堆石壩防冰凍措施（4）適當增加面板鋼筋含量，在水面變動區(qū)及以上增設表層溫度筋。 為防止混凝土面板凍裂，在水面變動區(qū)及以上的面板鋼筋設置了雙層雙向鋼筋網(wǎng)，其豎向配筋率為0.46%0.58%，水平向配筋率為0.33%0.48%。（5）改進表面止水與面板混凝土的連接方式；采取措施避免膨脹螺栓被冰蓋拔出破壞。 為防止冬季水位變動期進入表層止水膨脹螺栓與混凝土孔之間的水結冰而產(chǎn)生體積膨脹作用，從而對錨固系統(tǒng)產(chǎn)生危害，工程中選擇粘結力強的粘結材料作為膨脹螺栓的灌注粘結劑，以提供更可靠的錨固力和更好的錨固行為。對死水位以上表層止水膨脹螺栓錨固時將混凝土孔內(nèi)灌注SK底膠，同時對膨脹螺栓超出螺母部分的螺栓進

18、行削磨平處理。新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院大壩監(jiān)測平面布置圖壩體表面變形觀測包括豎向位移觀測和水平位移觀測，豎向位移采用水準線法測量，水平位移采用視準線法；接縫變位觀測在周邊縫設置三向測縫計進行監(jiān)測混凝土面板與趾板間的開合度、相對沉降和沿縫方向的剪切位移，在個別面板受拉縫上布置單向測縫計觀測其張開度；面板應變觀測則是在面板相應位置布置三向應變計，無應力計、鋼筋計及溫度計，觀測面板的應力應變及鋼筋應力情況； 大壩工程設計的主要項目有變形、應力應變和滲流觀測。變形觀測包括壩體表面變形觀測、壩體內(nèi)部變形觀測、接縫變位觀測、岸坡位移和面板應變觀測。混凝土面板堆石壩觀測設計新疆哈巴河吉勒布拉克水電站新疆水利水電勘測設計研究院大壩監(jiān)測橫剖面圖壩體內(nèi)部變形觀測分為分層豎向位移觀測和分層水平位移觀測，內(nèi)部豎向位移采用水管式沉降儀監(jiān)測，水平位移