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水下预裂爆破技术在甘肃九甸峡水利枢纽大坝防渗墙陡坡嵌岩施工中的应用葛国平刘建平周廷江(中国水利水电第十二工程局有限公司）李明宇蒋君（中国水利水电天津基础局有限公司）1.工程概况及地质条件九甸峡水利枢纽工程位于甘肃省临洮、卓尼两县交界处的洮河中游九甸峡峡谷进口处，是以城乡供水及工业供水、生态环境用水为主，兼有农业灌溉、发电、防洪、养殖等综合功能的大型水利枢纽工程。
枢纽正常蓄水位2202。
0m,总库容9。
43亿m3，电站装机容量300MW。
本工程为Ⅱ等大（2）型工程；大坝为1级建筑物，其它主要建筑物级别为2级,次要建筑物级别为3级。
主体建筑物有:混凝土面板堆石坝、左岸1#、2#溢洪洞、右岸泄洪洞、引洮供水工程总干渠进水口、引水发电洞及发电厂房等建筑物组成.大坝防渗墙设置于大坝前缘，与大坝水平趾板平行,通过连接板与大坝水平趾板相接，除防渗外还起到一定结构作用.防渗墙轴线处河道顺直，河床狭窄，河床宽35～50m，河谷左右岸陡峻,河谷成不对称“V”型，地形坡度80～85°。
覆盖层主要为冲积含块石砂卵砾石和冲积砂砾卵石。
0～6m为冲积含块石砂砾卵石，松散无胶结,块径0.6m以上块石含量高，渗透系数80～150m/d；6m以下为冲积砂砾卵石，局部有块径2～3m孤石，基岩上部5～6m孤石含量大且较为集中,渗透系数30～80m/d。
基岩为巨厚状灰岩，致密坚硬。
防渗墙起止桩号为坝横0+09.02～0+53.87m，总长度44.85m，为钢筋混凝土结构，设计墙厚为1.2m，混凝土标号C25，抗渗标号W10，，墙体入岩深度≥0。
8m，墙体两端要求嵌入两岸坡度80~85°的陡峭基岩中80cm。
混凝土防渗墙两端在坡度80～85°的陡边坡进行嵌岩施工是本工程的难点之一，常规的“钻劈法”成槽工艺根本无法施工，经过多方讨论研究，最终采用了水下预裂爆破技术成功解决了这个施工难题.2。
水下预裂爆破施工2.1水下预裂爆破施工工艺流程陡坡基岩面确定爆破孔钻孔装药联网爆破冲击钻机清渣成槽2。
甘肃的这几个引调水工程也很牛，解决了千万人用水问题展开全文甘肃是全国最缺水的省份之一。
资源型、水质型、工程型缺水问题并存一直是制约全省全面建成小康社会的瓶颈因素。
为根本上解决这一问题，在由地形复杂带来的重重困难下，甘肃省实施完成了一系列跨流域引调水工程，解决了甘肃中部几百万人的生产生活用水问题，取得了极大的社会、经济与生态效益。
引大入秦工程——中国规模最大的跨双流域调水自流灌溉工程引大入秦水利工程是把甘肃、青海两省交界处的大通河水，跨流域东调120公里，引到兰州市以北60公里处干旱缺水的秦王川盆地的一项规模宏大的自流灌溉工程。
工程跨越甘青两省四市六县（区），主要包括渠首引水枢纽、总干渠、东一干渠、东二干渠、电灌分干渠、黑武分干渠、60多条支渠及斗渠以下田间配套工程。
引大入秦工程是中国规模最大的跨双流域调水自流灌溉工程，其规模宏大，气势雄伟，工程渠线长，费用殊巨，被赞颂为当代的“都江堰”和“人工地下长河”，在诸多方面创造了中国乃至世界水利建设中的先进水平：工程总干渠、干渠和支渠共长880公里，相当于京杭大运河长度的49.5%，是“引人入津”渠线长度的3.8倍；干渠以上工程穿过了71座总长110公里的隧洞群，是中外罕见的“人工地下长河”；全长15.723公里的总干渠盘道岭隧洞，是居世界第七、我国第一的长隧洞，在引水隧洞中仍居世界第一，并在施工中解决了一些世界性的难题；设计水头107米的总干渠先明峡倒虹吸，全长524.8米，位居亚洲第一。
总干渠水磨沟倒虹吸设计水头67米，全长567.96米。
这两座倒虹吸均由直径2.65米的双排钢管组成，是国内最大的钢制倒虹吸；……工程总投资28.33亿元，设计年引水量4.43亿立方米。
供水范围覆盖兰州、白银、景泰、皋兰、永登、天祝和兰州新区，受益区人口200多万人。
规划农业灌溉面积66.13万亩，兰州南北两山生态灌溉面积7.34万亩，累计安置移民5.64万人。
引洮工程——甘肃历史上最大的跨流域引水工程引洮工程是将洮河水引至甘肃中部干旱区的跨流域调水工程，以解决城镇生活及工业用水、生态环境用水，同时兼有发电、灌溉、防洪等综合功能。
九甸峡才I(禾!J枢纽厂房后高陡土质边坡力Ⅱ固设计王振强．张少杰(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)摘要：九甸峡水利枢纽电站采用长隧洞引水式地面厂房，厂房建筑物呈“一”字形布置。
受厂区地形地质条件的限制，厂区开挖后形成高达96m的高陡土质边坡。
采用钢筋混凝土网格梁加预应力锚索进行加固。
监测数据表明，厂房后边坡变形较小。
运行状况良好，达到了加周设计的目的。
关键词：高陡土质边坡；预应力锚索；支护方案；九甸峡水利枢纽D esi gn f or H i gh and St e ep Sof t Sl ope R ei nf orc e m e nt of Ji udi anxi aW at er Pr oj ec tW an g Z h enq i a ng，Zhan g Shaoj i e(Gans u W at er C ons er vancy a nd H ydropow er I nvest i gat i on a nd D e si g n I ns t i t ut e，Lanzhou G a n s u730000)A b st r ac t：T he s ur f ace po w e r ho us e of pow er s t at i on i n Ji udi anxi a pr oj ect w i t h l ong di ver s i on t unnel i s a s tr a igh t a nd s i n gl e s t r uct ur e．A s t he s peci al t opo gr aphi c a nd geol ogi c condi t i ons，a96m-hi g h st ee p so i l sl ope w a s f o r m e d aft er t he pow e rhous e exc avat i on．The r ei nf o r ced concr et e s nd bea m s a nd pr est r essed cabl es w er e use d f or t he r ei nf or cem en t of sl o pe．The m oni t or i ng dat a show t ha t t he sl op edef o r m at i on i s sm al l e r a nd t he sl ope i s i n a s t ab l e c o ndit i o n．K e y W or ds：hi gh a nd st eep soi l s l ope；pr es t r es s ed cabl e；suppor t pr ogr am；Ji udi a nxi a W a t e r Pr oj ect中图分类号：r I'U457；T V223．34(242)文献标识码：B文章编号：0559—9342(2010)1l-0cr74-021工程概况九甸峡水利枢纽工程主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、左岸两条基本平行的表孔溢洪洞、右岸有压放空泄洪排沙洞、右岸引洮总干进水口、右岸引水发电系统及地面厂房等。
甘肃洮河九甸峡水利枢纽工程特点董红健1，彭维2，刘国俊2(1．甘肃电投河西水电开发有限责任公司，甘肃张掖734000；2．甘肃电投九甸峡水电开发有限责任公司，甘肃临洮730500)摘要：九甸峡水利枢纽大坝是我国首次在高寒地区、高地震烈度区、高陡边坡和深厚覆盖层基础条件下建设的百米级高混凝土面板堆石坝，其库容大，工程区地形、地质条件复杂。
工程建设尤其是大坝建设技术含量高，施T难度大。
为此，在混凝土面板堆石坝设计中，进行了抗寒、抗震措施研究，对高陡边坡和深厚覆盖层进行了处理，此外。
厂房后边坡加同、偏心铰弧门安装、调压井优选等方面也取得了良好效果，运行情况良好。
关键词：混凝土面板堆石坝；工程特点；九甸峡水利枢纽工程C ha r act er i s t i cs of Ji udi anxi a W at er Pr oj e ctD o ng H ongj i anl，Peng W ei2，Li u G uoj un4(1．Gansu El ect ri c Po w e r I nv est m e nt H e xi H ydr opow e r D evel opm e nt C o．，L t d．，Zh ang ye G ans u734000；2．G ans u El ect ri c Po w e r I nv est m e nt Ji udi anxi a H ydr opow e r D evel opm e nt Co．，Ltd．，Linta0G ans u730500)A bst r act：J i udi an xi a D ami s t he fi rst l O O m-l e ve l C F R D da m l ocat ed i n t he hi sh-c ol d a nd hi s h sei sm i c i nt ens i t y r egi on w i t h st ee p sl op e a nd de ep ov er bu r de n i n da m si t e i n C hi na．A s t he c om pl ex t opo gr aphi c a nd geol o gi cal condi t i ons，t hedam cons t r uct i on i s m or e di伍cul t．The ant i—cold a nd sei sm i c r es i st ance m e as ur e s w er e st udi e d i n t he dam des i gn，and t he si t e印s l opes a nd t he de e p ov er b ur de n w e r e t r eat ed i n t heconst ruc t i on．ne r ei n f or cem ent of sl ope dow nst r eam pow er hous e．eccent r i c hi nge r adi al gate i n s t al l at i o n a nd t he sur ge t ank opt i m izat i on has als o gai ned a goo d achi evem ent．ne oper at i o n s how s t he da m i s i n a goo d c o ndit i o n．K e yW ords：conc re t e f aced r ockf i l l dam；engi neer i ng charact er i st i cs；J i udi an xi a W a t e r Pr oj ect中图分类号：Tv22(242)文献标识码：A文章编号：0559-9342(2010)l1-0057—031工程概况九甸峡水利枢纽工程位于甘肃省洮河中游的九甸峡峡口处，距兰州市约193km．是甘肃省引洮供水工程的龙头项目。
是以城乡生活供水及工业供水、生态环境用水为主，兼有农业灌溉、发电、防洪、养殖等综合功能的大型水利枢纽T程。
枢纽建筑物主要包括混凝土面板堆石坝、左岸溢洪洞、右岸泄洪洞、右岸供水进水口、引水发电系统及地面厂房等。
最大坝高133m，正常蓄水位2202m，总库容9．43亿m3。
电站总装机300M W。
年发电量9．94亿kW h。
工程规模为大(2)型，大坝为l级建筑物，其他主要建筑物为2级。
2工程特点九甸峡水利枢纽大坝是我国首次在高寒地区、高地震烈度区、高陡边坡和深厚覆盖层基础条件下建设的百米级高混凝土面板堆石坝。
具有“三高一深”的特征，而且库容较大．工程区地形、地质条件复杂，大坝建设技术含量高，施丁难度大，极富挑战性。
其余建筑物也具有同样的特点和难点。
2．1混凝土面板堆石坝2．1．1高寒气候条件下的混凝土面板设计九甸峡水利枢纽处于由高寒阴湿向干旱温和的过渡地带。
据I l缶洮气象站多年观测资料统计，多年平均气温7．0℃。
多年平均最高气温14．3℃，极端最高气温34．6℃，多年平均最低气温1．3℃，极端收稿日期：2010—09一06作者简介：董红健(1964一)，男，吉林东丰人．高级下程师，甘肃电投河西水电开发有限责任公司总经理，主要从事水利水电丁程设计、研究和工程建设管理T作．W at er P o w er V01．36N o．11团墨誓i；瞄l：：：：=：：：：=：：：最低气温一29．6℃，平均年降水量565．2m m，年蒸发量1259．3m m，年日照时数2437．9h，多年平均相对湿度67％，最大风速15m／s。
混凝土面板是大坝的主体工程之一，为条形薄板状结构。
纵向长度很大，面板的抗冻抗裂问题突出。
面板混凝土必须有足够的抗冻能力，保证混凝土在低温、多风、昼夜温差大的外界条件下具有足够的耐久性。
经反复比选，面板采用掺聚丙烯纤维的C30高性能混凝土，创下了面板无结构裂缝的施工记录。
2．1．2高地震烈度下的抗震措施研究坝址区50年基准期超越概率10％(地震基本烈度)的地震烈度为Ⅶ度，相应基岩水平向峰值加速度为0．1448g；50年基准期超越概率2％的地震烈度为Ⅷ度。
相应基岩水平向峰值加速度为0．284 g，特征周期为0．4s。
大坝及主要泄洪建筑物地震设防烈度为8度。
混凝土面板堆石坝的震害主要表现为坝顶附近下游坡的浅层滑动或坡面颗粒滚落．逐渐发展到坝顶上游侧．使混凝土面板上部悬空而致断裂．采取的措施是放缓坝顶下游坡．在坝体2180．0m高程以上预埋钢筋并与坝顶下游坡钢筋网焊接。
再进行喷混凝土。
在地震作用下．针对面板动拉应力较大和范围较广的情况．采用高性能混凝土满足抗拉强度要求。
2．1．3高陡边坡处理坝址Ⅸ洮河由南往北流，河道顺直，河床狭窄，水面宽35-50r l a．水深2-6m，水面高程2089-2092 r n。
河谷左岸陡峻，右岸陡缓交替，呈不对称“V”字形。
两岸坡度为700-800。
坝址区趾板开挖形成高边坡．根据其岩石破碎、裂隙发育等情况，对左右岸开挖面首先进行喷锚支护。
对右岸水位变动区2166m高程以上开挖岸坡进行预应力锚索加固，锚索间距为5m。
级别为2000kN：左岸岩石相对右岸较完整。
同样对变幅区2166m高程以上开挖岸坡进行预应力锚索加固。
对岩石较完整段锚索间距由5m调整为10m。
九甸峡河谷岸坡陡峻，卸荷裂隙发育。
为了减少坝体沉降鼍。
坝轴线上游部分左右岸坡趾板线以下分别削成平顺边坡，不允许存在台阶、反坡及突出基岩，以便堆石体的压实，减少不均匀沉降对面板的影响，设计开挖边坡为l：O．25～1：0．30。
在趾板下游1／3水头(40m)范围内开挖成不陡于l：0．50的坡度，右岸河床至三级阶地后缘范围的趾板基础按l：4的坡度进行处理。
在岸坡设置了垫层料及过渡料，延伸至坝轴线下游40m处．施工时岸坡垫层料圃W at er P o w er V01．36N o．11及过渡料采用与面板后材料相同的填筑工艺，保证了施丁质鼍，有效减缓了因岸坡陡峭坝体位移变化梯度较大的问题。
2．1．4深厚覆盖层处理河床下有一深槽贯穿整个坝址，平面展布形态与现河道基本一致．坝址区河床覆盖层厚度一般为40～50m，最厚达54～56m。
按其颗粒组成和结构的不同，以及物理力学性质和工程特性的差异，可分为3层：上部为崩坡积块石碎石土．不宜作为面板坝的基础；中部为冲积块石砂砾卵石。
中等密实；下部为冲积砂砾卵石．属密实一中等密实。
上下游同堰完建后。
坝基开挖到中部冲积块石砂砾卵石层表面和中部时，现场进行了大量试验工作。
表层部分主要做了颗粒级配和密实度试验；在2073．5m高程布置了3组现场载荷试验。
试验采用圆形刚性承压板法，承压板直径100C I TI，加压方法为逐级等量施加荷载，最大荷载为3．0M P a：下部冲积砂砾卵石层埋深较深，无法进行现场试验。
为查明其力学特征．采用钻孔内动力触探试验、孔内声波测试和旁压试验等方法。
对其密实度进行了研究。
从试验结果可以看出．中部冲积块石砂砾卵石层具有较高的承载力和抗变形能力。
通过大量的试验。
基本研究清楚了河床覆盖层的物质组成和物理力学性质，为大坝基础的确定提供了有力依据。
中部砂砾石干密度达到2．14kg／em3以上。
属于相对密实的砂砾石层。
经过充分论证后，将中部冲积块石砂砾卵石层确定为大坝基础。
河床平趾板直接位于河床覆盖层上，建基面高程为2073．5i n．趾板上游采用混凝土防渗墙截渗，趾板与防渗墙之间由一块连接板连接，采用柔性连接方案。
为了进一步提高建基面的密实度．在大坝平趾板下游100m范围建基面。
经振动碾压以后又进行了强夯处理，夯点距为4m，重锤自霞208kN。
锤径2．2m，夯锤落距15m，每点夯击次数不少于10次，通过强夯以后．建基面整体沉降达到30—40cn l 以上．取得了较好的效果。
对强夯后的覆盖层，按照反滤保护的要求．在河床建基面上首先填筑2m厚的垫层料，再填筑2 m厚的过渡料，以保证河床砂砾石的渗透稳定。
河床平趾板上游侧采用混凝土防渗墙截渗．墙厚0．8nqt，底部最低高程2047．0m，墙顶高程2074．3i n，墙顶长度47m，其中顶部2．8m范围采用现浇C25混凝土，下部采用机械造孔C25混凝土，墙体上下游侧均配钢筋网，钢筋直径4,25l r l n l。
间距20cm 。
兰：!兰竺!!竺三兰竺：雯：!!：!：：：!竺竺!兰兰±竺!量叠二ii：：团2．2厂房后边坡加固处理厂房后边坡高度大于100m，属超高边坡，边坡类型为岩土混合型。
该边坡处于桥道堡沟区域大断层的上盘．紧邻断层，受其影响断层构造发育，岩层扭曲破碎，岩体风化较严重。
