300m 级特高拱坝建设关键技术与实践
300 m级心墙堆石坝筑坝关键技术研究
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(China Guodian Dadu Rivm’Hych’opilwer Development Co.,Ltd.,Chengdu 6 1 0041,China) Abstract:Shuangjiangkou Hydropower Pl’ojeet is a control one at upstream of the ri lain stream of the DMu River.The(1ai n site is Im’ated
study lays sound technical foundation fUl"t·onstruetion ot’the Shuangjiangkou Hyth’opower Projet’t alld tn‘omotes developn3ent of thigh earth-roekf ill dwI1 Pmbankment in the world.
石坝 ,最 大坝高 314 m,是世界在建 的第一 高坝 。 目前可 供借豁 的 300 Ill级心墙堆 石坝筑 坝经验 极少 ,迫切需要 在
可 研 阶 段 对 深 厚 覆 盖 层 上 300 m级 心墙 堆 石 坝 筑 坝 关 键 技 术 开 展 全 面 、系 统 的 研 究 。基 于 现 有 的水 电 1二程 大 坝 设
关 键 词 :双 江 口水 电 站 ;心 墙 堆 石 坝 ;筑 坝 技 术
中 图 分 类 号 :P641.41
文 献 标 志码 :A
DOI:10.3969/j.issn.1006—2610.2018.01.002
Study on K ey Technology for Em bankm ent of 300 m —I evel Rockfill Dam with Core
300米级高土石坝施工关键技术综述
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300米级高土石坝施工关键技术综述300米级高土石坝是把山流水、大坝滞谷、坝址周围的空气、水等连接起来,形成闭合的系统的水力学结构,是保护河流水源和环境、调节洪水、发电。
其施工具有很高的技术要求,为了使其能够满足施工要求,各施工方均采用了一整套完善的施工技术。
首先,300米级高土石坝施工要求必须在可控的范围内实现,提出了建立严格的技术指导体系和科学管理体系,确定施工任务、进度、技术要求等,并及时完成工程报告,确保施工质量。
其次,实施施工组织设计,开展施工前的基础调查评价,选择合理施工方法,制定明确的安全规程,强化现场施工管理,加强施工文明环保工程实施。
此外,重点加强大坝枢纽结构的施工,严格按照技术要求实施,对大坝枢纽结构的材质进行检测,保证施工质量,严格控制安全施工时间;尤其要重视混凝土施工的质量,采用控制状态等多种方式,实现质量控制,保证混凝土施工质量。
另外,施工环境和设备的控制是重要安全措施之一。
首先,要加强施工环境的管理,对施工现场温度、湿度、降雨、风力、液位、坝顶高程等参数进行监测,及时处理施工现场可能出现的紧急情况;其次,要加强施工设备的检查,及时完成预防性维护,保证设备的安全可靠性。
最后,还要采取一些综合性措施来确保安全稳定。
例如,加强施工安全教育培训,提高施工人员的安全意识;加强施工现场的环境卫生,控制施工现场、落实施工安全技术操作规程;建立完善的施工管理制度,及时发现施工中可能出现的问题,及时予以更正或补救。
综上所述,300米级高土石坝施工过程中的关键技术有建立严格的技术指导体系和科学管理体系,实施施工组织设计,开展施工前的基础调查评价,加强大坝枢纽结构的施工,重视混凝土施工质量,加强施工环境和设备的控制,加强施工安全教育培训,加强施工现场的环境卫生,建立完善的施工管理制度等。
只有通过施工关键技术的科学实施,才能保证施工安全,确保300米级高土石坝顺利建成。
成都院“300m级高混凝土拱坝合理建基面研究与应用”科研成果荣获省科技进步一等奖
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成都院“300m级高混凝土拱坝合理建基面研究与应用”科
研成果荣获省科技进步一等奖
佚名
【期刊名称】《四川水力发电》
【年(卷),期】2011(030)A01
【摘要】2011年3月23日上午,四川省委、省人民政府在金牛宾馆隆重举行四川省科学技术奖励大会。
【总页数】1页(P154-154)
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.4
【相关文献】
1.温州医科大学两项科研成果荣获2017年度浙江省科技进步奖一等奖 [J], 无;
2.《300 m级高心墙堆石坝施工关键技术研究及应用》荣获2018年中国电力科学技术奖一等奖 [J], 袁幸朝
3.“300m级高混凝土拱坝合理建基面研究与应用”会在蓉召开 [J], 李燕辉
4.成都院“300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用”荣获国家科学技术进步二等奖 [J], 苏南
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300米级高土石坝施工关键技术综述
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300米级高土石坝施工关键技术综述土石坝是用土、石等建筑材料堆积而成的水利建筑物,用于对河流水位和流量作出调整,以及完成水库的灌溉、淹没、泄洪、鱼类调节、河道维护等作用。
目前,土石坝主要有低地土石坝和高土石坝等类型,随着蓄水功能的不断提升,高土石坝得到了广泛的应用。
本文就300米级高土石坝施工关键技术进行综述。
1、高土石坝施工技术特点高土石坝是指高度超过30m的坝体,比一般低地土石坝施工技术复杂,施工难度大,因此,技术起要求更高。
主要体现在:(1)体结构的复杂性:高土石坝的坝体结构比低地坝体结构复杂的多,坝坡斜率大,坝面多有凹凸不平,施工时容易发生破坏;(2)输难度:搬运建造材料时,容易受到地形的限制,造成交通的堵塞;(3)工安全:高土石坝的工作面比低地工作面高,容易发生坍塌、泥流等安全事故;(4)文条件管理:施工时,工程水文条件变化,容易对河道造成污染,影响施工安全和质量。
2、施工关键技术(1)施工准备a.据高土石坝的建设规划,综合考虑坝体的稳固性、抗震性、抗渗性,合理设计坝体结构,并按工程量进行计算和验算,同时配备抗渗材料。
b. 严格把握高土石坝施工工期,并制定合理的施工竣工时间,制定出符合工程实际要求的施工计划,为施工打下基础。
c.施工道路提前进行开挖,做好抗滑模拟分析,确定安全的运输工具和临时结构,以确保施工的可行性。
(2)施工技术a.体的施工包括坝体的基础处理、挖掘支护、堆积施工、封底施工等,有重力坝、拱坝等,同时需要对抗渗材料进行施工。
b.渗措施的施工包括挡水条、抗渗墙、支撑系统等抗渗措施的施工,为确保坝体的抗渗性能打基础。
c.施工过程中要不断检测坝体的建设质量,确保其达到设计要求,在完成坝体施工之前要求进行拉拔、渗透、抗压试验等检测。
(3)坝体调节技术高土石坝之后,为了确保拦河效果,必须进行调节,一般包括泥沙排淤、清修河道、架设建筑物、促洪接受等技术。
3、结论300米级高土石坝的施工关键技术包括施工准备、施工技术、坝体调节技术等,其中施工准备是施工的基础,施工技术是施工的关键,而坝体调节技术则是保证拦河效果的关键。
科技成果——复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术
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科技成果——复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术技术开发单位水利部、交通运输部、国家能源局、南京水利科学研究院等研究背景我国是世界上100m以上高土石坝数量最多的国家,在100-200m 级高土石坝建设与运行安全保障方面积累了丰富经验。
同时,我国已建、在建和拟建高度200m以上特高土石坝数量亦居世界之首,复杂地形地质条件和恶劣气候环境给这些高坝大库建设与长期安全运行带来了严峻挑战,现有理论、方法和技术水平无法完全满足复杂条件下特高土石坝建设和长期安全保障需求。
拟解决的关键问题(1)复杂条件下特高土石坝服役性能与时空演化;(2)复杂条件下特高土石坝灾变机制与发展规律。
研究内容(1)粗粒料工程性质多尺度试验和本构理论;(2)复杂条件下特高土石坝变形和破坏机制与计算理论;(3)特高土石坝防渗系统服役性能演化规律与模拟理论;(4)深厚覆盖层上特高土石坝建设与安全保障技术;(5)300m级特高土石坝建设与安全保障技术;(6)特高土石坝长期安全保障决策支持系统与示范应用。
研究进展(一)项目启动暨实施方案论证会2017年10月,完成项目启动暨实施方案论证会,成立项目咨询专家组与项目工作办公室,对项目实施全过程进行管理。
(二)对国内在建和已建高土石坝工程进行调研2017年11月,对新疆正在建设的坝高164.8m、覆盖层厚度约90m的阿尔塔什高面板堆石坝进行现场调研,对深厚覆盖层上特高土石坝建设与安全保障关键技术问题开展研究。
(三)完成南京水利科学研究院400gt大型离心机改造及调试2017年12月,完成南京水利科学研究院400gt大型离心机的离心机振动台系统升级改造和溃坝离心模型试验系统升级改造,为再现复杂条件下特高土石坝破坏模式、破坏机理及其演变过程提供了先进手段。
300米级高土石坝施工关键技术综述
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300米级高土石坝施工关键技术综述土石坝是维护水资源和提高水能利用效率最为有效的技术之一。
不仅在山区河流中发挥着重要的作用,在平原河流中也是一种具有必要性的技术。
然而,300米级高土石坝是挑战性的,它的建造需要控制成本和可靠性,以确保它具有高效和安全耐用的整体特性。
300米级高土石坝的关键技术涉及到许多领域,如测量、渠道、结构设计、施工、质量检验等。
在量测方面,多源数据采集有助于确保土石坝及其周围环境的准确性,这一点非常重要,因为它有助于控制施工的风险并为建造精确地确定参考模型和施工方案。
在渠道方面,许多计算方法用于确定高土石坝的渠道设计,以确保高精度。
例如,在设计和确定土石坝渠道尺寸和段落时,应使用滑坡稳定分析和过流膨胀规划,以识别积水区和损害潜力中的栅格高度。
在结构设计方面,许多关键技术都被考虑在内,以确保渠道的稳定、安全和可靠性。
这其中包括抗滑稳定分析、抗地震分析、抗坝体撞击分析等,以更好地反映土石坝建设的安全性和可靠性。
在施工方面,施工质量检验是一个重要的环节,以确保土石坝满足设计要求。
检查范围包括土石坝、坝肩、坝基、底板、校核管道等各部分,同时应该确保施工过程中的安全,以及防止暴雨等恶劣天气的发生。
此外,在施工过程中,应确保施工过程的可持续性,以确保安全和高效。
为此,一些关键技术被广泛引入,例如:交易分析方法在确定材料和机械以及施工任务的可行性方面发挥重要作用;生物稳定剂可以确保坝体结构的可持续性;数值模型可以确定坝体稳定性和过渡区域水平;机械层面的技术,如表面处理技术、坝体加固技术、材料结构的改善等可以帮助实现高品质的坝体施工。
此外,质量控制也是施工中不可忽视的关键环节。
在此环节中,许多国家和地区普遍采用了一些新型和改进的质量控制方法,以确保高土石坝施工质量与设计要求一致。
例如,可以采用哈雷影像技术或超声波技术来检验土石坝施工状态;也可以建立一个复杂的质量管理系统,以满足高精度质量控制的要求。
“300m级高面板堆石坝安全性及关键技术研究”课题及专题启动会召开

“300m级高面板堆石坝安全性及关键技术研究”课题及专
题启动会召开
刘娟
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2012(38)8
【摘要】2012年6月16日.中国水电工程顾问集团公司在北京组织召开“300m级高面板堆石坝安全性及关键对策研究”课题及专题启动会,有关单位的专家及代表参加了会议。
该课题是中国水电工程顾问集团公司与华能澜沧江水电有限公司、云南华电怒江水电开发有限公司、黄河上游水电开发有限公司共同牵头组织的一项重大工程技术研究课题,主要目的是攻克300m级高面板堆石坝安全性及关键技术难题,
【总页数】1页(P54-54)
【关键词】高面板堆石坝;工程技术;安全性;m级;专题;水电工程;集团公司;水电开发【作者】刘娟
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TV641.43
【相关文献】
1.300m级高面板堆石坝安全性及关键技术研究综述 [J], 杨泽艳;周建平;王富强;吴毅瑾;孙永娟
2.我国高面板坝技术将得以进一步提升——《300m级高面板堆石坝适应性及对策研究》课题之专题一、四、五研究工作协调会在贵阳召开 [J],
3.《300m级高混凝土面板堆石坝适应性及对策研究》课题工作会议召开 [J], 杨泽艳
4.“300m级高面板堆石坝适应性及对策研究”专题启动会议召开 [J], 苏丽群
5.《300m级高混凝土面板堆石坝适应性及对策研究》2008年课题工作会召开[J], 张喜华
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科技成果——300m级特高坝抗震安全评价与控制关键技术
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科技成果——300m级特高坝抗震安全评价与控制关键技术技术开发单位中国水利水电科学研究院等研究背景我国在西南、西北地震高烈度区,已建或在建了许多300米级特高坝。
为保障特高坝在地震作用下的安全,实现在最大可信地震作用下不溃坝的战略目标,需要研究包括地震动输入、地震响应、大坝抗力这三个不可或缺且相互配套的内容,在以下六个课题的研究方向上形成研发和创新成果,构建完整的抗震安全风险评估体系与震灾防御技术。
拟解决的关键问题(1)拟解决的关键科学问题是:坝址最大可信地震动确定、强震作用下特高坝多耦合体系的损伤演化和破坏机理、特高坝抗震安全风险评估与控制理论。
(2)拟解决的关键技术问题是:坝址近断裂最大可信地震动确定理论与方法、水库诱发地震形成机制和判别准则、基于15MN超大型动态试验机的全级配大坝混凝土试验技术和超大型动三轴仪的堆石料动态试验技术、基于精细化模型和高性能云计算的特高坝多耦合系统非线性地震响应分析、特高坝大型振动台破坏试验技术、土石坝离心机振动台试验技术、特高坝极限抗震能力评价量化指标体系、特高坝震灾应急对策与防御技术。
研究内容(1)坝址地震动输入研究;拟采用地质、地震和地球物理等多种方法,识别近源发震构造,构建能够反映近断裂大震特点的震源模型,用克服点源模型缺陷的随机有限断层法确定坝址地震动输入。
研发万核万亿次量级以上,计算规模超100亿自由度的大规模并行地震波强地面运动数值模拟软件,分析直接得到坝址输入地震波。
基于持续十几年的水库地震监测数据,研究水库诱发地震形成机制和判别准则。
本课题为特高坝抗震分析提供地震作用。
(2)筑坝材料动态特性试验与机理研究;利用国内唯一的15MN 大型材料动态试验机、直径达1m的大型动三轴仪,开展全级配大坝混凝土动态特性和筑坝土石料缩尺效应、变形特性、强度特性及其破坏规律研究,确定筑坝材料的本构模型与基本参数。
(3)强震作用下特高拱坝多耦合体系损伤演化机理及安全评价准则研究;研发具有完全自主知识产权的千万级自由度的抗震分析软件,基于精细化网格模型和高性能云计算,实现大坝混凝土动态拉压损伤演化全过程模拟、坝肩稳定、基岩材料损伤等多因素耦合的特高拱坝地震破损和极限抗震能力分析。
300m级高拱坝超深帷幕灌浆试验及施工技术
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浆设计参数及探索最优施工方法, 为帷幕灌浆设计优 化及顺利实施创造条件 。 1 工程地质条件 大坝左岸 EL1 601m 坝基帷幕灌浆洞帷幕灌浆试 验区域位于 K0 + 50. 0m— K0 + 80. 0m, 试验区灌浆对 象为浅部大理岩, 主要为 Ⅱ 级岩体 。 试验部位岩性为 2 ( 5 ) 层大理岩, 向下钻会穿过 2 ( 4 ) 层大理岩进入 2 ( 3 ) 层大理岩, 岩体中裂隙较发育, 发育长大溶蚀裂隙 及 NW 向张性裂隙, 为次块状 ~ 块状结构 。 该部位透 水率 q = 5 ~ 20Lu , 属中等偏弱透水带, 可灌性较好。 2 2. 1 帷幕灌浆设计 灌浆孔布置 大坝左岸 EL1 601m 坝基帷幕灌浆洞帷幕灌浆试 验区域防渗帷幕采用 3 排, 灌浆孔间距为 2. 0m, 排距 为 1. 3m, 梅花形布孔 。 上游排为副帷幕孔, 往上游倾 角为 1° , 孔深 116. 5m; 中间排及下游排为主帷幕, 均为 垂直孔, 孔深 171. 5m, 各灌浆孔最大灌浆压力6. 5MPa, 各排帷 幕 灌 浆 孔 分 3 序 施 工 。 灌 浆 孔 布 置 如 图 1 所示 。 2. 2 灌后设计检测标准 岩体钻孔 灌后帷幕质量检测以满足透水率为主, 全景图像测试 、 声波纵波速为辅, 并结合钻孔取岩芯资 灌浆记录等综合评定帷幕灌浆质量 。 帷幕透水率 料、
Abstract : According to the highest arc dam with 305m of hydroelectric power station in Yalongjiang,under the bad conditions of complex geological condition, high operation water end, high requirement for dam foundation seepage control, grouting experiment for superdeep curtain was carried out. The drilling technology,performance study of slurry,grouting parameters and techniques are summarized,meanwhile,the grouting effect is analyzed to form construction method foe superdeep curtain of high arch dam under complex geological conditions.
溪洛渡300m级高拱坝坝基的渗流稳定工程措施
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左岸 32 40 3~ 1 m高程坝基由 P P 2 2 ~ 慝岩流层组
成, 建基面 以下铅直厚度 1 ~4m 的岩层主要为 q= 0 0
收 稿 日期 :o8 6—2 20 —0 4
作 者 简介 : 剐 (94 , , 赵永 16 一)男 四川 珙县 人 , 士 , 硕 教授 级 高级 工 程 师 , 长期 从 事 坝 工 设计 。
程措 施 的研究 。
1L )20 0 u ;4m高 程 以下 岩体呈 弱偏微 透水性 ( q=3 ~
1u 。但在 22 13 L) 1 ~ 8m高程间,l石灰岩上部分布 P m 宽约 8 m、 5 厚约 3 m 向下 游 尖灭 的中等 偏 弱透 水 楔 0
形体 ( q=1 0~2L ) 0 u 。在 高程 13~22 以 下 , 8 1m 岩 体完 整 , 岩溶 不发 育 , 岩体 透水性 小 于 10 被视 为 . m,
~
金沙江 溪洛渡 水 电站 是 以发 电为 主 , 兼有拦 沙 、 防洪 和改善 下游航运 条件 的巨 型水 利水 电工程 。电
站装 机 容 量 1 0 MW , 凝 土 拱 坝 高 28 承 受 26 0 混 7 m,
5 0 二叠 系下统茅 口组 石灰岩 ( 】) 出露 于峡 2 m; P 仅
水 电 站设 计 第 2 卷 第 4 4 期
D H P S
2 0 年 1 月 08 2
溪 洛 渡 3 0 级 高 拱 坝 坝 基 的 渗 流 稳 定 工 程 措 施 0m
赵 永 刚
( 国 水 电顾 问 集 团 成 都勘 测 设 计 研 究 院 , 中 四川 成都 607 ) 10 2
文地质及其渗流特性 , 了溪洛渡高拱坝 的渗流稳定的工程措 施。简要介绍 了采 用“ 制定 复杂三维渗流控制分 析计算程序” 分析 的
300m级高拱坝施工方案和进度
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仓浇筑最为合适。缆机浇筑混凝土施工强度高 、 运
输费 用相 对较 低 ; 除可 承担 混凝 土 吊运外 , 还可 承担
施工 设 备 和金 属 构件 等 的 吊运工 作 。我 国高度
1 0 0 m 左 右 的混凝 土 坝 ( 如 万 家寨 等 ) 采用 2 0 t 缆机
较多 , 二滩高拱坝 3 0 t 缆机 的应用 , 为3 0 0 m级拱坝 施工方案垫定了坚实的基础 。经 比选 , 溪洛渡、 锦屏 级、 小湾 拱坝 采 用 了 3 0 t 缆 机 吊运 9 m。 混 凝 土 不
水 电站 设 计 第2 9 卷 第4 期
D H P S
2 01 3年 1 2月
3 0 0 m 级 高拱 坝 施 工 方 案 和 进 度
郑 家祥 , 阎士勤 , 李 翔 , 尹 习双
( 中国水 电顾 问集 团成都勘测设计研究 院, 四川 成都 6 1 0 0 7 2 ) 摘 要: 本文介绍了在建 的溪洛 渡、 锦屏一级和近期 刚完建 的小湾 3 座3 O O m级 高拱 坝的施工方案和施工进度 。其施工 方案主要
1 工 程 由拦河大坝 、 泄洪建筑物 、 引水发电建筑物等组成 , 正常蓄水位 6 0 0 . 0 m, 总库 容1 2 6 . 7亿 m 。拦 河大 坝 为混凝 土双 曲拱 坝 , 最 大 坝高 2 8 5 . 5 0 m, 坝顶高程 6 1 0 . 0 0 m; 泄洪采 取“ 分散 泄洪 、 分 区消能 ” 的布置原则 , 在 坝身 布设 7个表 孔、 8 个深孔与两岸 4条泄洪洞共 同泄洪 , 坝后设有 水 垫塘 消 能 ; 发 电厂 房 为 地 下 式 , 分设在左、 右 两 岸 山体内, 左右岸各安装 9台单 机容量 7 7 0 M W 的水 轮发电机组 , 总装机 容量 1 3 8 6 0 MW。混凝 土双 曲 拱坝顶拱 中心线弧长 6 8 1 . 5 1 m, 分为 3 1 个 坝段 , 坝 底拱冠厚度 6 0 . 0 0 m, 坝顶拱冠厚度 1 4 . 0 0 m, 坝体混 凝 土约 6 6 5万 m 。 四川 雅龙 江锦屏 一 级水 电站 主 要建 筑 物 由混 凝
300米级高土石坝施工关键技术综述
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300米级高土石坝施工关键技术综述300米级高土石坝建设是目前水利建设中遇到的一项重大技术挑战,在建设过程中,关键技术的研究和应用尤为重要。
本文就300米级高土石坝施工的关键技术进行综述,深入解析坝体施工、坝顶施工、压坝施工、放空施工以及其它专业技术等方面的关键技术。
首先,对于坝体的施工关键技术来说,应重点关注坝体的型号设计、混凝土配制技术、混凝土浇筑技术、坝体放水保护技术和水流特性研究等问题。
针对坝体型号设计方面,要考虑洪水下流输移规律和回水特点,进行科学新颖的设计,考虑坝高、坝宽、坝坡等各面积比例,实现节能减排,降低施工成本,提高施工效率。
在混凝土配制技术方面,应采用高强度高稳定性的水泥,保持供水量的稳定性,改善混凝土的吸水率,提高混凝土的塑性,更好地减少地下水的进入。
在混凝土浇筑技术方面,应采用内外两侧同步浇筑技术,加强对混凝土浇筑温度、湿度、抗压强度、施工质量控制、断面控制等多方面技术进行监督,以保证混凝土的质量。
坝体放水保护技术方面,应采用膨胀芯片技术、波扩应力技术、地面绝热技术、新型锚固技术等护坝技术,提高坝体的抗滑性以保证坝体的稳定性。
此外,对坝体施工过程中的水流特性也应进行研究,以有效控制水流的变化,进而控制土石坝的坝身和坝顶及其周边环境的变化。
其次,坝顶施工关键技术方面,要重点关注防水材料使用、护坡工程实施、坝顶绿化和坝顶安全检测等技术。
针对防水材料应采用可靠高效的防水材料,根据高土石坝特性,针对坝体内部和外部特点,有效防止应力漏水的问题的出现。
在护坡工程实施方面,应考虑坝体的坝坡变化及其施工效果,采用合理的护坡方案,确保坝体的抗滑性。
此外,在坝顶绿化方面,应综合考虑气候、地形、环境等因素,科学规划绿化布局,以获得具有观赏性的坝顶绿化设施。
同时,应定期进行坝顶安全检测,确保坝顶结构的完好和可靠性,有效预防可能出现的安全隐患。
再次,压坝施工是300米级高土石坝的关键技术之一,主要内容包括开坝施工、湖库挖掘施工、坝坎挖掘施工和压力钻探施工等。
复杂条件特高拱坝建造关键技术与应用
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复杂条件特高拱坝建造关键技术与应用想象一下,站在一个庞然大物面前,眼前是一座高耸入云、坚如磐石的拱坝,气吞万里如同天然屏障,把一片汪洋大海牢牢地挡在身后。
那种震撼,简直无法用语言来形容。
这个拱坝可不是普通的建筑物,它不仅要能扛住水的重压,还得能够经受住时间的考验,真可谓是“顶天立地”。
不过,要想把这样的拱坝建好,那可得有一套过硬的技术,这就涉及到了一个高大上的话题:复杂条件特高拱坝建造的关键技术和应用。
说到“复杂条件”,大伙可能会想,怎么复杂?拱坝不就是一块大石头吗?其实可不是这么简单。
建设这种巨型水利工程的地方,通常水流湍急、地形崎岖,还有许多不可预测的因素。
就拿大坝建设地点来说,水位的变化、地震的影响、地质的复杂性,这些都得考虑进来。
你想啊,如果没有精密的技术支持,可能一不小心就得返工重建,这样的钱、时间、精力谁顶得住?在这些复杂条件下,最关键的一点就是如何确保坝体的结构安全。
比如说,特高拱坝的设计要考虑水流的冲击力,特别是面对极端天气或突发自然灾害时,这些都得有预判。
而要让拱坝承受得住这些力量,除了设计要精密外,材料的选择也是相当讲究的。
有些坝体使用的材料是经过特殊处理的钢筋混凝土,不仅强度高,还能有效抵抗水的侵蚀,这样才能保证长久的稳定性。
其实很多人不知道,现代的特高拱坝可不像古代那种石坝了,技术越来越先进,想要让坝体在重重压力下屹立不倒,真的是动用了不少高科技。
说到这里,可能大家会问,这种高大上的技术是怎么实现的呢?这里面涉及到的就是大量的数据模拟和精准的计算。
比如说,想要计算大坝在水流冲击下的变形程度,不仅要考虑水压,还得考虑温度变化、风力影响以及周围地质的变动等。
数据模拟技术的应用,可以提前发现潜在问题,避免工程过程中出现意外,避免像“纸上谈兵”那样的尴尬。
如今的建造技术可谓是“高山仰止”,在设计和施工过程中,甚至连最微小的因素都得考虑进去。
不过话说回来,建设这种高大上的拱坝可是离不开那些辛勤付出的工程师们。
300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术
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300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2016.05.043本项目属于水利建筑工程施工、一般水工建筑物和软件工程领域。
溪洛渡水电站是中国长江三峡集团公司在金沙江下游开发建设的一座巨型水电站,是我国“西电东送”的骨干电源点,电站装机容量1386万千瓦。
大坝坝高285.5米,位于长江干流上,安全要求特别高,综合技术难度极大。
溪洛渡拱坝建设提出了智能化建设理念,是世界上仅有的全坝粗骨料采取了地下洞室开挖料的特高拱坝,混凝土本体材料抗裂特性偏弱,而且河床水文地质条件极为复杂,使坝体温控防裂与施工质量面临严峻的挑战。
针对以上特点和难点,开展了300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术的科技攻关。
创新建立了特高拱坝智能化建设理论和体系,攻克了智能拱坝建设的关键技术。
创建了感知、分析、控制闭环智能控制的大坝智能化建设理论;建立了拱坝混凝土和基础岩体的全过程质量监控和综合定量评估体系;攻克了精细爆破、数字灌浆、智能振捣和智能温控等关键技术,并研发了智能控制设备。
在施工中全面采取了智能温控系统与成套设备。
创新建立了特高拱坝施工进度与真实工作性态的动态耦合仿真分析模型与方法,实现了大坝建设全过程实时工作性态的动态可控。
开展了全级配混凝土真实断裂性能和关键热、力学参数的系列试验和动态跟踪反演研究;提出了进度仿真优化模型和工作性态仿真模拟方法,实现了全坝施工进度、温度、变形、应力、渗流全过程的多场、实时、动态、耦合分析;开展了特高拱坝施工过程中基础固灌、横缝开合、悬臂高度、冷却降温、封拱灌浆等关键变形过程特性的精细仿真分析,提出了满足大坝整体协调变形机理的控制方法,实现了特高拱坝及基础建设全过程工作性态的预测、反馈与控制。
创新建立了全生命周期拱坝全景信息模型(DIM),并研发了智能拱坝建设与运行信息化平台(iDam)。
解决了复杂环境下海量数据的实时采集和双向传输难点,实现了拱坝及基础整体三维结构设计和建设全过程多源数据的融合与信息的提取、分析,构建了拱坝智能化建设的信息化平台,达到了拱坝建设多目标、多专业、多工序的协同,实现了特高拱坝智能化建设。
成都院“300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用”荣获国家科学技术进步二等奖
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荣获国家科学技术进步二等奖
1月8日,中国电建成都院牵头完成的“300 m 级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用”荣获国家科学技术进步奖 二等奖.据悉,该成果全面应用于依托工程,解决了特高拱坝 安 全 控 制 一 系 列 重 大 技 术 难 题,确 保 了 工 程 成 功 建 设 与 安 全运行,获直接经济效益10.99 亿元,间接经济效益62.78 亿元.成果已推广应用到叶巴滩、孟底 沟 和 伊 朗 Bakhtiary(高 315 m)等国内外多座特高拱坝设计,确立了我国特高拱坝设计的国际领先地位.
因此,其外送 电 量 电 价 具 有 上 涨 的 空 间.为 提 升 效 益 、鼓 励 企 业 加 快 西 藏 自 治 区 的 水 电 开 发 步 伐 , 应结合实际,适当 提 高 在 藏 水 电 企 业 外 送 上 网 电 价 ,降 低 企 业 的 生 存 和 经 营 压 力 .
作者简介: 李程������ 丹 增 尼 玛 (1975G),男,藏 族 藏 自 治 区 就 其 经 济 发 展 水 平 来 说 ,目 前 的 销 售 电 价 并 不 低 ,而 受 电 端 经 济 发 展 水 平 较 高 ,
5.2 建 议 西藏自治区的 水 电 资 源 丰 富,水 能 资 源 理 论
蕴藏量和技术可 开 发 量 均 居 全 国 首 位,是 我 国 重 要 的 能 源 战 略 储 备 基 地 和 “西 电 东 送 ”接 续 能 源 基 地.藏区水电开发是满足藏区人民美好生活的内 在动力.2018年10月,川藏500kV 联网工程正 式投入运行,大大 提 升 了 藏 中 电 网 的 运 行 稳 定 和 可靠性,同时 也 开 辟 了 藏 电 外 送 的 新 通 道.随 着
300米级高土石坝施工关键技术综述
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300米级高土石坝施工关键技术综述300米级高土石坝施工关键技术综述一、施工条件1、施工现场安全稳定:高土石坝施工既要求施工过程安全稳定,又要保证按照施工计划推进施工进度;2、施工机械设备完备:高土石坝施工要求机械设备数量充足,以保证施工需求,种类多样,以便应对不同情况下的施工需求;3、施工材料质量稳定:高土石坝施工中,特别是主要结构工作,涉及到材料的质量,要求施工单位都要采取必要的措施,确保施工材料的质量、成分稳定;二、施工技术1、施工组织设计:高土石坝施工规模大,要结合施工地点的地形环境,有效的组织施工,制定合理的施工组织方案,以充分发挥施工队伍的能力和优势;2、结构设计优化:高土石坝施工过程中,要充分考虑弹性稳定性、结构自动控制及安全性,并且根据结构构造实际情况优化结构施工方案;3、雅卡水平控制:高土石坝施工过程中,控制各个位置水平,关键阳控断面安装垫层,确保雅卡水程度和拱顶水平一致;4、质量检验校核:高土石坝施工时要检验和校核施工的每一道工序,确保质量合格,施工技术水平达到规定的要求。
三、施工准备1、完善工程技术及计划:高土石坝施工过程中,要完善全过程的技术及计划,确保信息完整一致,为后续施工过程提供保障;2、实施质量标准:施工过程中,要制定相应的质量标准,严格管理施工质量,保证施工质量合格;3、防护措施:施工过程中,要采取有效的防护措施,防止施工过程中出现事故的可能;4、安全检查:施工组织部门应定期进行安全检查,以确保施工现场安全稳定。
四、技术创新1、现场管理创新:通过创新现场管理方式,现场施工过程变得方便快捷;2、科技支持创新:通过卫星定位等新技术,提高施工准确度;3、施工安全创新:智能电子头盔等科技产品的支持,提高施工安全级别。
五、施工管理1、施工计划管理:根据工程的实际情况,制定合理的施工计划,进行有效的管理;2、施工质量管理:严格执行施工标准,确保施工质量稳定,检查施工过程中的质量问题;3、安全监督管理:严格执行施工工作场所安全技术操作规程,监督施工现场安全稳定,及时处理施工过程中的安全问题和隐患;4、质量监督管理:施工各个环节均需要加强质量监督,确保施工质量稳定,按照工程设计要求施工。
300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用
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300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用主要完成单位: 中国电建成都勘测设计研究院有限公司中国三峡建设管理有限公司雅砻江流域水电开发有限公司清华大学中国水利水电科学研究院四川大学国电大渡河流域水电开发有限公司主要完成人:王仁坤祁宁春洪文浩李德玉杨强周钟赵文光杨建宏 张冲 邵敬东水电是可再生清洁能源。
我国西部水电资源丰富,为了满足国家西电东送战略、能源结构调整、减少温室气体排放、防洪及水资源高效利用的需要,规划并建设了一批水库调节能力大、综合效益显著的高坝大库工程,包括适于狭窄河谷修建的坝高超过200m达300m级的特高拱坝工程。
截至目前,我国已建特高拱坝7座,正在建设和将要建设的特高拱坝有10多座,是我国重要的基础设施和国家能源战略体系的重要组成。
西部地区山高谷深,地质条件复杂,地震烈度高。
300m级特高拱坝的挡水压力巨大,对结构抗裂、基础稳定、坝体抗震的安全控制要求极高,代表了世界筑坝技术最高水平,超出了已有工程经验和设计规范。
大坝安全关系国计民生,我国规范明确规定特高拱坝需要专门研究论证。
中国电建成都院先后承担了200余座水电站设计,在我国已建7座特高拱坝中,成都院设计了4座,且工程规模与难度均具代表性。
其中,雅砻江锦屏一级拱坝高305m(装机360万kW),不仅坝高为当前世界第一,而且基础处理的复杂程度堪称世界之最;金沙江溪洛渡拱坝高285.5m(装机1386万kW,世界第三大水电站),Ⅸ度地震设防,坝身设25个泄流孔口、泄洪规模世界第一,设计综合难度居世界最高水平;大渡河大岗山拱坝高210m(装机260万kW),设计地震峰值加速度0.557g,为拱坝抗震设防世界最高。
雅砻江二滩拱坝高240m (装机330万kW),为上世纪末建成的中国首座突破200m大关的高坝工程。
项目依托锦屏一级、溪洛渡、大岗山特高拱坝建设,组织国内优势科研技术团队,产学研用相结合,针对300m级特高拱坝安全控制的关键技术难题,持续20多年科技攻关,取得的主要创新点有:1)创建了300m级特高拱坝安全控制3K方法标准及成套技术,解决了特高拱坝结构抗裂、基础抗滑和整体稳定的安全控制难题。
特大型水电工地施工管理实践
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特大型水电工地施工管理实践作者:余资琦来源:《神州》2011年第20期摘要:本文以300米级高拱坝建设为背景,全方位阐述了特大型水电工地如何利用现代企业理论高质量,高标准进行施工管理、技术开发,新技术应用、人文管理等,高效优质安全地实现了工程施工目标,为探寻大型水电施工项目的建设提供了经验借鉴。
关键词:高拱坝水电施工管理位于金沙江下游云南省永善县与四川省雷波县接壤的溪洛渡峡谷,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运等综合利用效益的特大型水利水电枢纽工程,电站拦河大坝为混凝土双曲拱坝,坝高285.5米。
单机容量为770MW的水轮发电机组,总装机容量13860MW,是我国第二大水电站,目前在世界上排第三位。
因其工程巨大,无疑增大了工程自身的施工难度。
在该大坝混凝土及金属结构工程施工中,通过管理创新,实施项目管理、强化现场施工管理等措施,中国水电建设集团旗下的水电八局(下称水电八局溪洛渡大坝施工局)成功克服各项难点,为类似工程的施工提供了借鉴。
一、实施项目经营管理模式,充分发挥技术保障作用1. 实行项目经营管理模式多样化,适应高强度施工生产需要针对劳动密集型施工和专业技术施工共存的特点,溪洛渡大坝施工局采用以自营为主,切块分包和对外专业分包相结合的经营管理模式。
推行以工区为责任主体的施工组织模式和以职工带民工人人直接参与工程施工的架子队施工组织形式,并根据生产进度出台生产激励机制,极大的激发了广大干部群众的积极性和工作热情。
春节期间,月产混凝土浇筑首次突破10万方。
生产关系理顺后,大坝施工生产出现了欣欣向荣的新气象,到9月份,大坝混凝土浇筑突破15万方,创浇筑混凝土以来最好水平,11月和12月份,混凝土生产均突破17万方,施工局沿着计划目标有序推进。
基础处理(固结灌浆、帷幕灌浆、接缝灌浆)等专业性较强的项目实行切块分包,保温施工等项目实行专业分包,实行竞争性的动态管理方式。
有力地推动了生产有序发展。
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抗震、施工温控防裂等要求更高,安全控制难度大。 锦屏一级拱坝,高305 m,是当前世界已建的第一高
坝,也是基础地质条件最复杂的特高拱坝。坝址河谷呈 窄V形,坝基岩体主要由大理岩和砂板岩构成;大理岩强 度高,为整体块状结构;砂板岩性状差,分布于左岸中 上部地基,受河谷下切影响倾倒变形突出,变形模量E0 为1~2 GPa ;加上左岸煌斑岩脉、层间挤压带、卸荷松 弛带等地质缺陷的影响,构成大坝十分复杂的基础地质 条件。大坝设计地震(100年基准期超越概率2 %,下同) 和校核地震(100年基准期超越概率1 %,下同)的基岩水 平峰值加速度分别为269 Gal和317 Gal。基础处理与整体 稳定是大坝安全控制的关键。
针对300 m级特高拱坝工程特点,在勘测设计研究 与建设过程中,充分吸取国内外高拱坝建设的成功经验, 结合现代筑坝技术与信息技术的发展,对大坝基础可利 用岩体及合理建基面、拱坝体形优化设计,基础抗滑与 整体稳定安全控制,抗震研究与设计,复杂地基处理, 混凝土材料及施工温控防裂等关键技术开展了一系列科 技攻关,取得多项技术突破并直接应用于工程[2]。小湾、
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Engineering
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Research Hydro Projects—Article
300 m级特高拱坝的应力控制指标需兼顾坝址河谷形 态、基础地质条件、坝身泄洪孔口布置、拱坝整体稳定
© 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license
892.79 m,弧高比为3.03,水推力高达1.8×108 kN,是当 前世界上水推力最大的拱坝。坝基岩体为花岗片麻岩, 总体性状较好,但分布有多条横河向断层以及潜伏于坝 肩抗力体中的蚀变岩带。大坝设计地震和校核地震的基 岩水平峰值加速度分别为313 Gal和359 Gal。
溪洛渡拱坝高285.5 m,坝址河谷呈U形,坝顶弧长 为681.51 m,弧高比为2.39,总水推力约为1.4×108 kN。 坝基岩体为多期喷溢的玄武岩,整体块状结构,强度高, 但层间层内错动带发育,产状平缓。大坝设计地震和校 核地震的基岩水平峰值加速度分别为362 Gal和431 Gal。 坝址位于金沙江即长江上游干流,枢纽设计和校核泄洪 流量分别为43 800 m3·s–1和52 300 m3·s–1,坝身布置有7表 孔、8中孔和10个临时导流中孔、底孔,共4层25个孔口, 是目前拱坝坝身泄洪孔洞最多,结构最复杂的特高拱坝, 加上地基条件复杂,抗震要求高,也是特高拱坝设计综 合技术难度最大的拱坝。
(3) 下部及河床建基岩体为Ⅲ1级和微风化新鲜Ⅱ级 岩体(块状结构,Vp=4800~5500 m·s–1),综合变形模量E0 >12.0 GPa[4,5]。
图1为溪洛渡拱坝三维地质模型及建基面嵌深示意图。 锦屏一级拱坝建基面嵌深的确定原则与溪洛渡拱坝 相似,对于左岸中上部砂板岩地基采取了混凝土垫层和 传力洞结构等处理措施。小湾拱坝建基面相对略深,拱 端主要置于微风化新鲜Ⅱ级岩体,仅拱坝上部拱端基础 利用了弱风化Ⅲ1级岩体。
(1) 开展拱坝体形设计与基础处理设计,通过技术经
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济比较,最终确定拱坝建基面为:两岸上部约1/4坝高的拱 端地基利用了Ⅲ2级岩体,其变形模量E0 = 5.0 ~ 7.0 GPa ;
(2) 中部约1/3坝高的建基岩体以Ⅲ1级岩体为主,其 变形模量E0 = 10.0 ~ 12.0 GPa ;
(/licenses/by-nc-nd/4.0/).
1. 引言
近20年来,中国先后建成了7座坝高超过200 m的特 高拱坝[1]。二滩拱坝(高240 m)于2000年建成,是中国首 座突破200 m大关的特高拱坝;随后建成的特高拱坝有拉 西瓦(高250 m)、构皮滩(高230.5 m)、小湾(高294.5 m)、 溪 洛 渡(高285.5 m)、 锦 屏 一 级(高305 m)和 大 岗 山(高 210 m) ;其中锦屏一级、小湾、溪洛渡等3座拱坝的高 度达300 m级,位居世界最高拱坝前3名,见表1。正在 建设或将要建设的特高拱坝有白鹤滩(高289 m)、乌东德 (高270 m)等。
溪洛渡和锦屏一级拱坝均已建成并经历了3年次及以上正 常蓄水位的运行检验,各项监测结果表明大坝工作性态 正常。
现将300 m级特高拱坝建设关键技术阐述如下。
2. 坝基可利用岩体及合理建基面研究
300 m级特高拱坝承受的水压荷载巨大,对基础承 载能力、抗变形、抗滑、抗渗流等要求高,坝基可利用 岩体及合理建基面的研究是300 m级特高拱坝设计的关键 之一。
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表1 世界前10座高拱坝特性表
序号 坝名
国家
坝高 坝顶弧长 H (m) L (m)
拱冠厚度
顶厚 底厚 (m) B (m)
L/H B/H
拉应力 (MPa)
压应力 (MPa)
地基岩性
泄洪方式
建成年
1 锦屏一级 中国
300m 级特高拱坝建设关键技术与实践
王仁坤
PowerChina Chengdu Engineering Corporation Limited, Chengdu 610072, China
article info
Article history: Received 3 April 2016 Revised form 24 August 2016 Accepted 29 August 2016 Available online 21 September 2016
花岗岩
3表孔+2中孔 2010
+2底孔
8 德里内尔 土耳其 249.0 720.00
12.00 60.00 2.89 0.241 —
—
花岗闪长岩 8深孔+3 隧洞 2013
9 萨扬•舒申 俄罗斯 242.0 1068.00 25.00 114.00 4.41 0.471 1.00 斯克
11.50
变质石英砂 11中孔 岩
1987
10 二滩
中国
240.0 769.00
11.00 55.74 3.20 0.232 0.99
8.82
玄武岩、正 7表孔+6中孔 2000
长岩
+2隧洞
注:①萨扬•舒申斯克为重力拱坝,其余为双曲拱坝。瑞士莫瓦桑拱坝于1960建成,坝高为237 m,1991年坝顶加高至250 m。②拉压应力值为多 拱梁法计算成果。③泄洪方式“7表孔+5深孔+4隧洞”表示工程采用坝身7个表孔+5个深孔和岸边4条泄洪隧道泄洪;未有数字表示数量不明确。
7.00
白云石灰岩 10表孔+1底 1959
孔
6 莫瓦桑 瑞士
250.0 520.00
14.00 53.50 2.08 0.214 1.50
10.50
砂岩、钙质 泄水隧洞 页岩
1960 + 1991
7 拉西瓦 中国
250.0 475.80
10.00 49.00 1.90 0.196 0.82
7.32
关键词 特高拱坝 优化设计 整体安全 抗震安全 混凝土温控
摘要
中国于 2000 年成功建设二滩拱坝 ( 高 240 m)以来,至 2014 年年底已建成 7 座坝高超过 200 m 的 特高拱坝,其中锦屏一级拱坝(高 305 m)、小湾拱坝(高 294.5 m)、溪洛渡拱坝(高 285.5 m) 不仅坝高达 300 m 级,而且因地质条件复杂,水推力巨大,抗震要求高,在安全控制技术等方面 取得了新的突破。本文主要阐述 300 m 级特高拱坝的基础可利用岩体及合理建基面、体形优化设计、 安全设计准则、抗震研究与抗震措施、复杂地基的典型处理、混凝土及施工期温控防裂等关键技术。
305.0 552.25
16.00 63.00 1.81 0.207 1.19
7.77
大理岩、砂 4表孔+5深孔 2013
板岩
+1隧洞
2 小湾
中国
294.5 892.79
12.00 72.91 3.03 0.248 1.18
10.37
花岗片麻岩 5表孔+6中孔 2010 +2隧洞
3 溪洛渡 4.5 m,坝址河谷呈V形,坝顶弧长
* Corresponding author. E-mail address: wrenkun@
2095-8099/© 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (/licenses/by-nc-nd/4.0/). 英文原文: Engineering 2016, 2(3): 350–359 引用本文: Renkun Wang. Key Technologies in the Design and Construction of 300 m Ultra-High Arch Dams. Engineering, /10.1016/ J.ENG.2016.03.012