锦屏一级电站高拱坝左岸基础处理方案研究与实践

质缺陷处理成 为该高拱坝设计 、 施工及正常运行的关键技术 问题。对地质缺 陷正确地选择处理方案并确保方案顺 利实施是
建 设 管 理 过程 中的 重 点 和难 点 。 针 对 锦屏 一 级 水 电 站左 岸 １ Ｖ２级 岩体 、 层 、 斑 岩 脉 、 波 速 带 及 深 部裂 缝 等特 有 的地 质 断 煌 低
陷对拱坝 的体形选 择 、 坝体受力 性态 、 座 的抗滑 拱
稳 定和变形 稳定 以及基础 的渗 流控制 等均会产 生
较 大影响 ， 且相应 的工 程处 理措 施 也将 成 为 制 约
拱坝设 计 的关 键技术 问题之 一 。
３ 左 岸基础 处理方 案研究
力 和抗 变形 能力 弱 。拟 定 了 垫座 方 案 、 力 硐方 传
圈
Ｓｈ Ｈ ａｒ ｏＰ ｉｕ ｒ ＇ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ． ， ｒ
王金 国等 ： 锦屏 ～级电站高拱坝左岸基础处理方 案研 究与实践
２１ ０ ０年第 ３期
经综 合分 析 确定 ， 用混 凝 土垫 座 方 案 对 砂 采
板岩 进行 处理 。经 过对 垫 座提 高地基 刚度 的敏感 性分 析 ， 确定 垫座 置换 的合 理深 度 以 ０ ６～ ． ． ０ ８倍 拱端 厚度 为佳 ； 座 的断 面形状 为梯 形 ， 垫 与拱 端接 触处 的宽度 以等 于或 大于 １ ５倍 拱端 厚度 较 为经 ． 济合 理 ； 垫座 超过 拱 端 厚 度 部 分 全部 置 于拱 圈下 游 。具体 的垫 座形 体 尺寸 结合 不 同高程 部位 的拱
第２ ９卷第 ３期
２０１０年 ６月
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ ． １２９，Ｎｏ． ３ Ｍ ａ ２ ０ ０ ｙ， １
Ｓ ｅ ａ Ｗ ａｅ Ｐｏ ｒ ｉｈｕ ｎ ｔｒ ｗｅ
锦屏 一级 电站 高拱 坝左 岸 基础 处 理 方 案研 究 与 实践
王 金 国 ， 蒋 学 林
和施工 经验及 基础 处 理 的新 手 段 和新 方 法 ， 本工
程左岸基 础处理 采用 了综合 处理方 案 。
锦屏一 级水 电站坝址具 备修建 ３ ５ｍ高拱 坝 ０ 的地 形地质 条件 ， 是其左 岸地质 条件复 杂 ， 但 主要 的地质 缺陷有 ｆ ｆ ２、 ５和 断层 、 煌斑 岩 脉 、 部裂 深 缝 、 问挤 压 带及 拉 裂 松 弛岩 体等 。这 些地 质 缺 层
（ ． Ｉ 学 水 利 水 电学 院 ， １ 四Ｊｌ 大 四川 成 都 摘 ６ ０６ ２ 二 滩 水 电 开 发 有 限责 任 公 司 ， 川 成 都 １０ ５；． 四 ６ ０４ ） １０ １ 要 ： 屏 一级 水 电站 高拱 坝最 大 坝 高 ３ ５ｍ， 体 承 受 总水 推 力 近 １２０万 ｔ而 该拱 坝 左 岸 基 础 地 质 条 件 十 分 复 杂 ， 锦 ０ 坝 ０ ， 地
砂板 岩 的处 理效 果较为 源自文库显 。
（） ４ 三种方 案工 程量 差 别很 大 。传 力硐 方 案 基 础处 理工程 量 虽小 ， 带 来 坝体 混 凝 土 和基 础 但 开挖工 程量 的增加 。
ｍ 高程 深拉裂 隙较 为密集 的基础 岩体所 承担 的压
收 稿 日期 ：０ ９１ －７ ２０ —２ １
中 图 分 类号 ：Ｖ ２ ；Ｖ ２ Ｔ ５ Ｔ ６ ２ Ｔ ２ ２Ｔ ２３；Ｖ ２；Ｖ ４ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １２ ８ ２ １ ０ ４ ９ － １０ －１４（０ ０）３３ ６０ ０ ５
１ 工程概况
３ １ 不 同地 质 缺 陷 处 理 方 案 ．
锦屏一级 水 电站 总装机 容量 ３６０ＭＷ， 坝 ０ 大 为双 曲拱 坝 ， 大坝高 为 ３５ｍ， 目前世 界上 已 最 ０ 是
３ １ １ 左岸 上部 Ⅳ２级砂板 岩处理 方案 ．． 本工 程左岸 上部砂 板岩 卸荷水平 深度一 般为 ５ ７ 最 深 达 ９ 弱 卸 荷 带最 深 达 ２ ０余 ０～ ０ｍ， ０ ｍ； ０ ｍ。岩体 中卸荷 裂隙发 育 ， 遍 松 弛张 开 ， 普 以碎 裂 结构 为 主 ， 整性 差 ， 体变 形 模量 偏低 ， 完 岩 承载 能
缺陷 ， 采取先进 的理论分析计算方法 、 现场灌浆试验 ， 并广泛研究和借鉴 已建工程 的设计 和施工经验等 ， 确定 了合理 的地质 缺陷处理方案 ， 地质条件 复杂 、 洞形复杂的锦屏一级水 电站左岸抗 力体地下洞室群实现 了成功开挖且未发生任何安全事故。 关键词： 锦屏一级水电站 ； 高拱坝 ； 地质缺陷 ； 基础处理
案、 重力 墩方案 进行对 比分 析 （ １ 。 表 ）
表 １ 左 岸 砂 板 岩 处 理 工程 量 比较 表
计 算模 拟结论 如下 ：
力 增大 ， 进而增 加 了该 部位 的基础 处理难 度 。
（ ） 凝土传 力 硐方 案对 坝 体 和基础 的位移 １混 改变微 弱 ， 位移 量值几 乎无 变化 ， 理效果 不佳 。 处
（ ） 凝土重力 墩 方 案使 坝体 应 力和 位移 分 ２混 布规律 略有改善 ， 提高 了其对称 性和均 匀性 ， 增 但 大了重力 墩底 部 高程 的应 力值 ， １７ ０～１７ ０ 使 ９ ５
（ ） 凝土垫 座 方案 使基 础 综合 变 形模 量 明 ３混
显提 高 ， 加 了拱座 的刚度 ， 础 的位移也 大大减 增 基 小 ， 岸位 移 的不 对称性 亦得 到改善 ， 两 对左岸 上部
建 和在建 水 电工 程 中最 高的拱 坝 。
２ 工程左岸 基础地 质缺 陷
针对 锦屏一 级水 电站左岸 特有 的地质缺 陷开
展 了坝基 软弱岩 体 固结 灌 浆试 验 ， 通 过 三维 有 并
限元分 析地 质力学 模型试 验论证 处理效 果 。经 广
泛研究 和借鉴 国内外 高混 凝土拱 坝基础处 理设计
体及 其岩 级 。经对 坝体 应力 分布 状态 、 基础 位移 、 点 安全度 等进 行计 算 分 析得 出 ｆ、 ５ ｆ 层 的处 理 ８断