水布垭工程软岩开挖料工程特性研究与利用
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岩土工程中的水文特性与利用技术研究与应用一、引言岩土工程是土木工程的一个重要分支,涉及到土壤和岩石的力学性质及其与水分的相互作用。
水文特性在岩土工程中起着至关重要的作用,对于工程设计和施工具有重大影响。
本文将探讨岩土工程中水文特性的研究与应用,以及相关的水文利用技术。
二、岩土工程中的水文特性1. 土壤和岩石的渗透性土壤和岩石的渗透性是指水分在其内部流动的能力。
渗透性的研究对于工程设计和防水处理非常重要。
工程师需要了解土壤或岩石的渗透性,以便在设计中考虑水的影响,并采取有效的防水措施。
2. 孔隙水压力孔隙水压力是指土壤或岩石孔隙中水分的压力。
孔隙水压力的变化对于岩土工程结构的稳定性有重要影响。
例如,当孔隙水压力增加时,土体的稳定性会降低,可能导致滑坡或坍塌。
因此,对孔隙水压力的监测和控制是岩土工程中的关键任务之一。
3. 地下水位地下水位是指地下水体的高度。
地下水位的变化与降水量、季节等因素密切相关,对于工程地下水管理和排水设计至关重要。
合理地控制地下水位可以避免工程施工和使用过程中的水问题。
4. 地下水动力学地下水动力学研究地下水的流动规律和运动特性。
了解地下水的流动路径和速度对于岩土工程项目的设计和施工具有重要意义。
地下水动力学分析可以用于模拟地下水流动,并预测可能的影响。
三、水文特性的利用技术1. 排水与防水技术在岩土工程中,排水和防水技术的应用非常重要。
排水技术可以有效将地下水排出,并维持较低的地下水位。
常见的排水技术包括井点降水、水平排水和垂直排水等。
防水技术则是防止水分渗入到地下结构中,以保证结构的安全和稳定。
2. 水文监测与预警系统为了保证岩土工程项目的安全运行,水文监测与预警系统起着关键作用。
通过安装水位计、流速计和压力传感器等设备,可以及时监测地下水位变化、土壤湿度、孔隙水压力等参数的变化,提前预警可能出现的问题,采取相应的措施。
3. 地下水资源的开发与利用岩土工程中的水文特性研究还可以为地下水资源的开发与利用提供科学依据。
水布垭电站地下厂房软岩置换体施工
张梦宇;刘光岩;谢晓利;郑伟
【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》
【年(卷),期】2005(017)001
【摘要】水布垭电站地下厂房是目前国内地质条件最复杂且最差的地下厂房,岩性以灰岩为主,岩体强度低,完整性差.在主厂房开挖施工前必须对厂房周边岩石进行混凝土置换,以确保围岩不产生较大的变形,保证厂房大面积爆破开挖安全.主厂房置换洞采用小药量、弱爆破及周边孔爆破的形式进行开挖,并适时进行喷锚支护,地质条件较差的地段及时安装随机锚杆、系统锚杆和喷钢纤维混凝土联合支护.主厂房置换洞混凝土衬砌分三层进行.置换体预埋件较金,其位置和倾角必须埋设准确;置换体混凝土层大体积混凝土,其入仓强度应不小于32m3/h,混凝土拌制和运输能力应与之相适应.
【总页数】2页(P11-12)
【作者】张梦宇;刘光岩;谢晓利;郑伟
【作者单位】黄河水利职业技术学院,河南,开封,475001;黄河水利职业技术学院,河南,开封,475001;中国水利水电第十四工程局,云南,昆明,650041;中国水利水电第十四工程局,云南,昆明,650041
【正文语种】中文
【中图分类】TV731.6
【相关文献】
1.水布垭水电站地下厂房软岩置换简介 [J], 胡颖;曾祥虎;谢军兵
2.水布垭水电站地下厂房软岩处理措施研究 [J], 杨启贵;周述达;陈代华
3.水布垭地下厂房软岩置换数值模拟研究 [J], 梁轶;燕乔
4.水布垭地下厂房软岩置换施工工艺研究 [J], 夏仲存;尹俊宏;杨佐斌
5.水布垭电站地下厂房软岩置换效果初步分析 [J], 罗先启;葛修润;郑宏
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1概述水布垭面板堆石坝为目前世界上已建成的最高面板坝,最大坝高233.0m 。
在工程立项时,当时已建最高面板坝为墨西哥阿瓜米尔帕(Aquamilpa )坝(187m ),在没有200m 级面板坝设计、施工规范和工程经验的条件下,要设计、建造一座233m 高的世界最高面板坝,极具挑战性。
需要解决超高面板坝设计理念、高应力条件下大坝填料力学特性、高面板坝变形控制技术、高性能面板混凝土、适应大变形的止水结构及高面板坝的新型监测手段等一系列重大技术难题。
为此,经过国家“九五”科技攻关、工程前期设计科研和建设过程中的专项研究,取得了一批创新性成果并成功应用于工程实践,在面板坝筑坝材料性能及试验方法、坝体变形控制、防渗系统结构和材料、施工与质量控制、大坝性状监控及安全评价等方面均有重大创新和突破,形成了一整套超高面板坝筑坝关键技术。
通过水布垭工程的实践,超高面板坝建设已形成了成熟的理论及成套的技术,并成功应用。
水库蓄水运行13a 来,大坝的监测结果表明大坝的应力、变形、渗漏量等各项性态指标均在设计控制范围内,大坝的工作状态安全,且运行良好。
水布垭混凝土面板堆石坝成为中国面板坝建设领先于世界的标志性工程。
2工程概况水布垭水电站位于湖北省清江中游河段恩施州巴东县境内,是国家“十五”期间的重点建设项目,是清江干流梯级开发的龙头电站,水库正常蓄水位400.0m ,死水位350.0m ,水库总库容45.80亿m 3,为多年调节水库,具有发电和防洪并兼顾其他综合利用等综合效益,是华中电网骨干调峰调频电站。
水布垭坝址上距恩施市117km ,下距清江第二梯级隔河岩水电站92km 。
枢纽主要由面板坝、右岸引水式地下厂房、左岸开敞式溢洪道和右岸放空洞组成[1]。
枢纽布置见图1。
水布垭钢筋混凝土面板堆石坝位于清江中游一段“S ”形河道的腰部,大坝两侧岸坡总体上呈不对称的“V ”字形,左岸岸坡平均坡角52°,右岸岸坡平均坡角35°,是目前世界上已建成的最高面板坝,最大坝高233.0m ,最大坝前作用水头约200m ,大坝抗震按Ⅶ度设防。
水布垭尾水隧洞开挖支护技术1. 引言水布垭尾水隧洞是水文地质勘探成果,用于联络二郎山主体山系和龙王庙沟谷地带,是贯通川南山区东西的交通要道。
该隧道位于四川省西昌市木里藏族自治县,全长16.9公里。
同时,该隧道的开挖也是四川省乃至国内规模最大的隧道之一。
隧道开挖中,支护技术是关键环节之一,直接影响隧道整体施工质量和施工进度。
本文就水布垭尾水隧洞开挖支护技术作一简要介绍。
2. 支护材料2.1 预处理由于水布垭尾隧道地质条件复杂,地层倾斜、断层发育、岩体结构不良等地质问题严重。
为了保证隧道充分支撑和提高隧道整体稳定性,需采用合适的支护措施。
首先,在隧道开挖时,需要进行预处理,-十字架、螺栓等材料,形成预承重体系。
预处理后的石体形成了一个类似加固的筏板,能够抵消地质因素造成的侧向应力,并减少隧道加固过程的人为影响。
2.2 钢拱架在预处理后,需要对隧道进行加固,将钢拱架安装到隧道内。
钢拱架材料可选择高强度钢管或工字钢。
拱架长度一般约为4-6米,高度与隧道的高度相当。
在安装过程中,要保证拱架水平,使其负载均匀,确保隧道的承载能力与稳定性。
3. 支护方案3.1 笼式加固除钢拱架外,还需对隧道进行加固,其中比较常见的是笼式加固方式。
该方式将钢筋制成笼式结构,在隧道内装配,用钢丝绳固定,从而构成一个整体,有效保证隧道稳定性和承载力,同时可避免岩体开始出现裂缝时出现批量崩塌的现象。
3.2 钻孔锚固相对于笼式加固,钻孔锚固的埋深更深,而且空间要求较大。
该方式钻孔是为了固定预制好的钢锚杆。
钢锚杆的形式多种多样,可以根据隧道的稳定性要求、固结体结构、岩土条件等具体情况来进行选择。
4. 施工过程在支护材料和方案确定之后,需要注意施工过程中的防水、防火等安全措施,在施工过程中准确的把握预处理、加固、钻孔锚固等环节,确保施工顺利完成。
5. 总结通过对水布垭尾水隧洞支护技术的介绍,我们可以看出,隧道支护是隧道施工过程中的重要环节。
清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究邬爱清;杨启贵;周火明;丁秀丽;尹健民;姜小兰【期刊名称】《长江科学院院报》【年(卷),期】2006(023)004【摘要】水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用.针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等.结果表明:水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显.并综述了主要相关内容的研究成果.【总页数】7页(P1-7)【作者】邬爱清;杨启贵;周火明;丁秀丽;尹健民;姜小兰【作者单位】长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010;长江勘测规划设计研究院,武汉,430010;长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010;长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010;长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010;长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010【正文语种】中文【中图分类】TU45【相关文献】1.清江水布垭地下厂房洞室模型试验研究 [J], 姜小兰;操建国;孙绍文2.清江水布垭水电站地下厂房洞室群施工系统仿真研究 [J], 申明亮;黄建红;张春燕;刘新刚3.清江水布垭水电站地下厂房岩体质量评价及反馈设计研究 [J], 徐卫亚; 谢守益; 蒋晗; 徐瑞春; 李会忠; 邵建富4.清江水布垭水电站地下厂房岩体质量评价及反馈设计研究 [J], 徐卫亚; 徐瑞春5.清江水布垭水利枢纽地下厂房围岩变形特性研究 [J], 朱杰兵;许阳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水布垭水利枢纽现场灌浆试验方案设计说明书(长江勘测规划设计研究院2001年9月)目录1 前言2 试验目的枢纽灌浆工程的特点及灌浆试验的难点2.1解决问题的可能途径2.22.3灌浆试验目的3 灌浆试验方案设计3.1方案总体构思和期望目标现场试验场地选择3.23.3 A 区试验方案设计3.4 B 区试验方案设计升压试验3.53.6灌浆效果检查及测试4 主要技术要求4.1 总则4.2 场平及趾板基础开挖4.3 锚杆、趾板钢筋、预应力锚索4.4 趾板砼浇筑4.5 灌浆材料及设备4.6 钻灌施工4.7 灌浆质量及效果检查4.8 资料提供和工程验收4.9 特别说明附件1:升压试验记录表附件2:灌浆压力~抬动变形曲线附图:(略)1 前言清江水布垭水利枢纽位于灰岩岩溶地区,坝基岩体主要为二迭系下统茅口组和栖霞组灰岩,其中茅口组地层岩溶发育,属强岩溶化地层,栖霞组属强岩溶化和弱岩溶化岩组互层。
坝址区已查明的岩溶通道系统共有14 个,分布在河床两岸,帷幕地段可能遇到的岩溶通道有I、%、忸、X、幻、刈等。
坝基主要断层有F2、F3、F12、F14等, 断层一般斜切坝基,由库内向库外延伸。
同时NNE—NE 向裂隙、岸边卸荷裂隙均较发育。
上述岩溶系统和断裂构造等均可能形成坝基及两岸山体绕坝渗漏的通道。
坝址区岩层平缓,平均倾角15°,以略倾上游偏左为主,其层间剪切带等软弱夹层发育,这种产状和构造灌浆时易产生不利的抬动变形。
水布垭工程大坝为混凝土面板堆石坝,趾板厚0.6~1.2m,宽6~8m,河床段帷幕和固结灌浆在趾板上进行,基本属无盖重灌浆,限制了较高灌浆压力的采用。
同时,由于河床段无灌浆廊道,后期不具备检修和补灌的条件,因此,对灌浆质量特别特别是耐久性的要求可行性研究阶段,帷幕设计采取以栖霞组第三段灰岩为主要防渗依托的全封闭设计方案,帷幕线路长2500m,面积45万m2,钻灌总进尺39.2万m。
由于坝址区工程地质条件复杂, 水头高, 趾板灌浆又受无盖重条件限制,河床段对帷幕质量要求高等特点,加上防渗线路长,灌浆工程量大,根据国家现行行业标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术要求》(SL62—94)的规定,需进行必要的灌浆试验研究,以验证、探索合理的灌浆设计参数和施工方法、施工工艺,为帷幕灌浆、固结灌浆的结构优化和顺利实施创造条件。
水布垭水利枢纽若干土力学问题研究1 概述长江科学院对水布垭水利枢纽的土工问题进行了10余年的研究,在坝型比选、设计和施工阶段全过程中进行了一系列研究工作,有效地解决了相关的工程技术问题。
研究工作包括心墙防渗料的级配特征[1]、反滤设计标准及现场碾压参数[2~4]、堆石体流变特性[5,6]、堆石体分区优化及软岩利用、河床覆盖层利用、大坝填料本构关系[7]、200m级面板堆石坝应力应变分析和防渗系统等关键技术问题[9,10].这些研究成果不仅对水布垭大坝顺利建成蓄水和可靠运行十分重要,对其它类似工程也有一定的参考价值。
2 坝型比选阶段的土工试验研究水布垭工程预可研报告确定了高土石坝方案,鉴于水布垭坝址地形、地质和建材等条件,认为适合兴建心墙堆石坝或面板堆石坝,要求将混凝土面板堆石坝与心墙堆石坝进行比选。
其中,面板坝方案坝高为m,是世界上最高的面板坝;心墙坝高为227m,为当时亚洲之最。
在坝型比较阶段,心墙堆石坝曾是代表性坝型之一,心墙防渗料拟采用坝下游的庙王沟碎石土和龙王冲风化页岩。
为论证这种材料能否作为心墙防渗料,曾进行了专门的室内试验和现场碾压试验。
2.1 心墙堆石坝宽级配防渗料室内试验研究水布垭心墙堆石坝约需填筑350万m3 防渗料,由于坝址附近缺乏防渗性能较好的粘性土料,经勘察分析研究后,拟用龙王冲风化页岩料和庙王沟碎石土料作防渗料。
与国内外同类工程相比,龙王冲页岩风化料和庙王沟碎石土料颗粒偏粗、级配宽、不均匀系数大,页岩风化料中细料偏少。
对页岩风化料及碎石土料开展了大量系统的室内试验研究工作,得出的主要结论为:庙王沟碎石土料及龙王冲页岩全风化料均属良好防渗料;龙王冲页岩强风化(上带)料不宜单独作防渗料使用,与全风化料掺合后方可用于防渗体。
为保证心墙的渗透稳定,在心。