桐子林水電站下游岸坡防護(hù)設(shè)計(jì)

2016-04-25 10:14曹明偉王小波雷運(yùn)華

黑龍江水利科技 2016年1期

曹明偉，王小波，雷運(yùn)華

(1.中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司成都 611130；2.中國(guó)電建成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都 610072)

曹明偉1，王小波2，雷運(yùn)華2

(1.中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司成都 611130；2.中國(guó)電建成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都 610072)

摘要：桐子林水電站位于四川省鹽邊縣境內(nèi)的雅礱江干流上，為雅礱江流域最后一個(gè)電站，電站總裝機(jī)為600 MW，正常蓄水位1 015.00 m，總庫(kù)容為0.912 億 m3，屬于二等大(2)型水庫(kù)。地質(zhì)條件差，流量大，下游右岸沖刷嚴(yán)重，影響邊坡及導(dǎo)流明渠安全。經(jīng)綜合分析，需對(duì)邊坡進(jìn)行噴錨支護(hù)，并對(duì)坡腳采用混凝土灌注樁保護(hù)，根據(jù)各工況計(jì)算及試驗(yàn)結(jié)果，可滿足工程度汛及抗沖刷要求。

關(guān)鍵詞：岸坡防護(hù)；混凝土灌注樁；導(dǎo)流明渠；錨噴支護(hù)

1工程概況

桐子林水電站位于四川省攀枝花市鹽邊縣境內(nèi)的雅礱江干流上，是雅礱江干流下游最末一級(jí)梯級(jí)電站。電站總裝機(jī)為600 MW。水庫(kù)正常蓄水位為1 015.00 m，總庫(kù)容0.912 億 m3，水庫(kù)具有日調(diào)節(jié)性能。工程屬二等大(2)型工程，永久性主要建筑物按2級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，次要建筑物按3級(jí)設(shè)計(jì)，施工導(dǎo)流建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)。電站樞紐建筑物由重力式擋水壩段、河床式電站廠房壩段、泄洪閘(7孔)壩段等建筑物組成，壩頂總長(zhǎng)440.43 m，最大壩高69.5 m。

桐子林水電站下游右岸邊坡位于導(dǎo)流明渠出口下游，為水流沖刷區(qū)，桐雅公路位于邊坡上，該邊坡是工程防護(hù)重點(diǎn)。

2基本地質(zhì)條件

下游右岸邊坡巖性為F1斷層下盤晚三疊系白果灣群砂頁(yè)巖，為砂頁(yè)巖互層；天然邊坡覆蓋層為坡殘積碎石土，桐雅公路路基及外側(cè)邊坡部分覆蓋層為人工堆積碎石土。河床覆蓋層厚約15～25m，沿深槽分布，河床覆蓋層按其成因和地層結(jié)構(gòu)特征自下而上分為3層，上下2層為砂卵石，中間為粉質(zhì)黏土。

3岸坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)

通過綜合分析計(jì)算，對(duì)公路以下采取如下措施保護(hù)：

3.1邊坡防護(hù)

通過清坡揭示的地質(zhì)條件，邊坡巖性主要為頁(yè)巖，巖石條件較差，因此，通過邊坡穩(wěn)定計(jì)算對(duì)邊坡進(jìn)行表層噴錨支護(hù)和深層錨索支護(hù)。

邊坡清坡后支護(hù)，坡面掛網(wǎng)噴15 cm厚的混凝土(鋼筋網(wǎng)規(guī)格：Ф8@20 cm×20 cm)，設(shè)Ф25(L=6.0m、4.5m)間排距1.5m的系統(tǒng)錨桿，邊坡開口線處設(shè)置兩排Ф32(L=9.0m，間排距1.5m)的鎖口錨桿，根據(jù)施工情況對(duì)部分坡面設(shè)置3Ф32(L=18.0m，間距2.0m)的錨筋束。根據(jù)計(jì)算，對(duì)邊坡采用錨索加固，公路以上錨索采用間排距5.0×5.0的框格梁錨索支護(hù)，錨索長(zhǎng)55.0m、60.0m間隔布置，高程1038.00m以上單根錨索為1000kN，高程1018.00～1038.00m單根錨索為2000kN；公路以下錨索采用間排距4.0×5.0的框格梁錨索支護(hù)，錨索長(zhǎng)55.0 m、60.0 m間隔布置，單根錨索為2 000 kN[1]。

另外，按永久泄洪考慮，為避免水流淘刷邊坡，在高程1006.00m以下設(shè)置1.0m厚的護(hù)坡混凝土板。

3.2坡腳基礎(chǔ)加固

坡腳基礎(chǔ)抗沖加固采用鋼筋混凝土灌注樁加固，樁徑1.0m，樁間距1.8m，排拒0.44m，經(jīng)水力學(xué)模型試驗(yàn)，選擇抗沖樁深40.0m。

另外，根據(jù)計(jì)算，在樁頂設(shè)置混凝土連系梁連接各樁，連系梁底寬2.5m，梁高2.5m，在連系梁上設(shè)置錨索，將連系梁錨固在邊坡山體上，單根錨索200t，長(zhǎng)55.0～60m，間距4.0m。

3.3邊坡穩(wěn)定計(jì)算

由于邊坡緊鄰導(dǎo)流明渠出口，為永久泄洪建筑物出口邊坡，該邊坡應(yīng)為樞紐工程區(qū)邊坡，因此，根據(jù)規(guī)程規(guī)范，邊坡為2級(jí)。

3.3.1計(jì)算理論

根據(jù)《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5353—2006，對(duì)于風(fēng)化、卸荷的自然邊坡，宜采用下限解法進(jìn)行穩(wěn)定分析，推薦采用摩根斯頓-普賴斯法(Morgenstern-Price)進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。

3.3.2計(jì)算工況

對(duì)以下工況進(jìn)行計(jì)算：

1)短暫工況，由于邊坡地質(zhì)條件差，結(jié)合邊坡淺層排水孔設(shè)置，短暫工況選取為坡面3.0m以下均為飽水情況。

2)結(jié)合深排水孔設(shè)置，同時(shí)根據(jù)汛后邊坡開挖情況，即邊坡鉆孔10.0m左右邊坡出水，因此，持久工況選擇邊坡坡面8.0m以下均為飽水。

3)偶然工況為地震工況，為持久工況下發(fā)生地震，壩址區(qū)50 a超越概率10%的烈度值為7.3°(相當(dāng)于地震基本烈度Ⅶ°)，基巖水平峰值加速度為0.122cm/sec2[2]。

3.3.3計(jì)算成果

典型斷面滑裂面見圖1所示，各工況下典型斷面邊坡安全系數(shù)值見表1。