深溪沟水电站施工技术应用
2012-04-14雷学峰
□ 雷学峰
深溪沟水电站施工技术应用
□ 雷学峰
深溪沟水电站位于四川省大渡河干流中游汉源县及甘洛县境内,坝址区位于成昆铁路长河坝车站附近的大渡河段,距成都263 km,距上游汉源县城和下游乐山金口河镇分别约49 km、22 km。坝址上游10 km处为成昆铁路汉源火车站,工程区有省道金乌公路(金口河~乌斯河)从左岸通过。大渡河深溪沟水电站位于四川省汉源县和甘洛县接壤处的大渡河干流上,为大渡河流域规划梯级开发中的第十八级水电站。其上游有正在建设的瀑布沟水电站,下游有已建成的龚嘴和铜街子水电站等。
一、水文气象
深溪沟水电站下距沙坪水文站52 km,上距毛头码水文站14km,控制集水面积为72 900km2,占全流域面积的94%。坝址属亚热带湿润气候区,气候随高程的变化明显。河谷地区四季明显,降水主要集中在5~10月,其中又以6~9月最多。
坝址区无气象站,与深溪沟电站直线距离约36km及41 km处分别设有汉源县气象站和峨边县气象站,气候特点与坝址区大致相似。据汉源县气象站资料统计,多年平均气温17.7℃,极端最高气温40.9℃,极端最低气温-2.9℃,多年平均年蒸发量1 244.3mm(口径20cm蒸发皿观测值),多年平均相对湿度68%,最大风速14.3m/s,多年平均年降水量745.1mm,历年最大日降水量168.2mm。
大渡河洪水主要由降水形成。据毛头码站1959~2003年年最大洪峰流量系列统计,年最大洪水一般发生在6~9月,出现在7月份的机率最多,占总频次的57.8%,8月份出现年最大流量的机会较少,约占10%左右,9月份又相对较多,约占20%左右。
二、工程地质
(一)地形地貌
坝趾区河谷两岸山体雄厚,谷坡陡峻,两岸临河坡高大于1 000m,高程750m以下平均坡度为45~70º,其上平均坡度60~85º。沿河谷坡陡、缓相间的崖状地形发育,缓坡多为原河流Ⅱ、Ⅲ级阶地侵蚀阶面,局部残留冲积砂卵石层;岸坡缓坡地段和部分陡坡坡脚多被崩坡积物覆盖。
(二)水文地质条件
洞室围岩地下水主要为裂隙潜水,受地表降水补给,向河谷排泄,勘探揭示洞室多干燥~湿润,无地下水渗流现象,据此预测施工开挖中出现大量涌水现象可能性小,但不排除出口段因侧向埋深较浅出现涌水,以及洞身段局部断层破碎带、裂隙密集带可能有渗水。据水质分析坝区地下水属弱碱性低矿化度淡水,对混凝土不具任何侵蚀性。
(三)工程地质条件
1.1#导流洞
1#导流洞进口底板高程为616.00m,出口底板高程为614.00m,洞身段为16.0×18.5m(宽×高)圆拱直墙型断面,长1 370.07m。
洞身段围岩。洞身段围岩为中厚层白云岩、白云质灰岩,洞室水平埋深50~150m不等,沿线无大的断层破碎带,主要软弱结构面为缓倾层间挤压破碎带及陡倾小破碎带,一般规模不大,破碎带宽度0.1~0.6m不等。据勘探揭示,坝区地下水位较低平,比河水位略高,勘探平洞内仅局部段见渗、滴水现象。但需注意的是导流洞底板高程均低于现有河水位,特别是出口洞段侧向埋深较浅、围岩大部分位卸荷带岩体,裂隙较发育。
出口边坡及地基。出口区临河为基岩陡壁,后部地形较缓,为古河槽,其上堆积厚约20~30m的块碎石土层,其上游侧坡外为飞水崖堆积体主堆区,整体处于稳定状态。岩体处于弱风化状态,卸荷强烈,工程边坡岩体均为强卸荷岩体,顺坡陡倾卸荷拉张裂隙发育,局部存在由卸荷裂隙控制的危岩体,岩体结构危碎裂~块裂结构,岩级主要为危Ⅳ类,边坡顺坡中缓结构面不发育,因此自然边坡整体处于稳定状态。出口边坡开挖最好清除洞脸边坡覆盖层或对覆盖层边坡加强防护,并减少对洞脸上部陡壁开挖,仅需清除表浅部危岩,进行系统锚固,施工期不应在飞水崖堆积体上布置施工道路、设施,破坏坡体稳定条件。
2.2#导流洞
2#导流洞进口底板高程为616.00m,出口底板高程为614.00m,洞身段为16.0×18.5m(宽×高)圆拱直墙型断面,长1 503.54m。洞身段围岩为中厚层白云岩、白云质灰岩,洞室水平埋深50~150m不等,沿线无大的断层破碎带,主要软弱结构面为缓倾层间挤压破碎带及陡倾小破碎带,一般规模不大,破碎带宽度0.1~0.6m不等。据勘探揭示,坝区地下水位较低平,比河水位略高,勘探平洞内仅局部段见渗、滴水现象。出口洞段1+464~1+503.54m岩体上覆、侧覆埋深均较浅,其上为古河槽,岩体处于弱风化状态,但卸荷较进口段强烈,分布有强卸荷岩体,岩体结构呈碎裂~块裂结构,在三组优势结构面的组合下,可在边墙及顶拱形成多种形式的不稳定块体。
三、新技术、新设备应用
本工程工期紧,施工强度大,质量要求高,为保证按期、优质完成本工程,施工中将采用以下新技术、新设备以加快工程施工进度,提高工程质量。
(一)钢模台车衬砌混凝土
采用钢模台车进行隧洞混凝土衬砌,衬砌速度快,施工接缝少,混凝土表面光滑度好,可有效提高混凝土衬砌质量,加快施工进度。
(二)光面爆破及预裂爆破技术
本合同工程地质条件复杂,采用光面爆破和预裂爆破技术可使残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布,在开挖轮廓线上形成贯穿连续性的裂缝,有效保证导流洞开挖规格及相邻两孔间的岩面平整和孔壁没有明显的爆震裂隙,提高洞壁成型质量。
(三)采用DOKA模板、竹胶模板浇筑闸室及明渠混凝土
DOKA模板自带模板固定系统与操作平台,安装速度快,拆转方便,且可以调解不同的倾斜角度。用于大体积混凝土浇筑,有利于加快施工进度。竹胶材料自重轻,硬度大,表面平整、光滑,可以根据需要尺寸定制,利用竹胶材料作为模板的面板,能有效保证混凝土表面的浇筑质量。
(四)利用P3工程管理软件进行施工管理
P3工程管理软件是一个基于计算机技术和网络计划技术的专业工程项目管理软件,集计划、管理于一体。主要特点是软件之中融合了先进的项目管理思维和方法,可实现对工程施工进度、质量、安全及成本进行全面的“静态控制与动态管理”的目的。此外,软件还能将工程的现行进度与目标管理有机地联系到一起,用更多的定量数据客观地分析工程实际情况,为项目管理决策层提供决策依据,便于实施中对人员、材料、设备、工期等留有一定的储备,并提前组织好材料、设备的调运及现场储备工作,防备不可预见因素发生时,将损失减少到最小程度。
中国水利水电第十一工程局有限公司 451001)