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關(guān)鍵詞:水利建筑工程;施工;技術(shù);應(yīng)用
水利施工對于國民用水具有重要的影響,而且水利施工的質(zhì)量對于用水、安全等具有重要的影響,關(guān)系到人們的財產(chǎn)安全以及國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。因此在水利施工中,需要對水利施工的特點進(jìn)行分析,并且針對現(xiàn)有的施工問題,針對問題全面分析,找出優(yōu)化策略,有效的質(zhì)量強化措施。采用科學(xué)化的水利施工技術(shù)以及系統(tǒng)化的管理觀念,強化管理措施,提升施工水平,結(jié)合水利施工的特點,逐步解決問題,全面強化整體施工。而且水利工程涉及的工程量大、而且工期長,施工流動相大,受到的影響因素多,因此在水利工程施工中,必須對相應(yīng)的施工設(shè)計、施工管理以及施工驗收進(jìn)行規(guī)范化,采用系統(tǒng)化的質(zhì)量管理思維,進(jìn)行水利工程施工質(zhì)量管理。但是因為工程環(huán)境復(fù)雜,地基處理難度較大,而且施工中受到自然環(huán)境的影響較大,受到季節(jié)與自然環(huán)境等一系列影響十分嚴(yán)重。因此,只有不斷研究水利水電建筑工程施工技術(shù)存在的問題,從而促進(jìn)水利建筑工程技術(shù)不斷提升,才能夠真正保證水利水電建筑工程的施工質(zhì)量,使水利水電工程發(fā)揮其重要的作用。
1 水利建筑工程施工技術(shù)分析
1.1施工導(dǎo)流技術(shù)
在水利建筑工程中,施工導(dǎo)流技術(shù)是一種是用較為普遍的防護(hù)工程。采用施工導(dǎo)流技術(shù),通過圍堰能夠減少水流對于施工工程的影響,從而保障建筑工程的施工質(zhì)量。該技術(shù)能夠有效的控制河床與水流的影響,而且在該工程的建設(shè)中,需要對于圍堰的穩(wěn)定性以及沖刷性進(jìn)行設(shè)計,從而保證施工導(dǎo)流的應(yīng)用效果,為施工建筑工程提供良好的質(zhì)量基礎(chǔ)。
1.2 預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)
在水利建筑工程建設(shè)中,采用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)能夠有效的穩(wěn)固地基,對于實力建筑工程建設(shè)具有重要的影響。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是預(yù)應(yīng)力巖以及混凝土預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的統(tǒng)稱,采用該種技術(shù),能夠?qū)λㄖこ痰幕鶐r施加壓力,從而使基巖的力學(xué)性能得到優(yōu)化,保障基巖滿足建筑工程的需求,與水利建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益具有直接的影響。
1.3 壩體填筑技術(shù)
在水利建筑工程中,壩體填筑技術(shù)是極為關(guān)鍵的施工技術(shù)。壩體填筑技術(shù)是采用壩面流水作用的方式,通過制定合理的施工工藝、合理的施工流程以及施工工序并且做好鋪料的情況下進(jìn)行的施工技術(shù),該技術(shù)施工中需要對分壩面進(jìn)行合理規(guī)劃,做好碾壓工作,并且對填料進(jìn)行合理安排。為了保障水利工程質(zhì)量,需要嚴(yán)格控制于原材料。
1.4 土壩防滲加固技術(shù)
在樹立建筑工程施工中,采用土壩防滲加固技術(shù)主要是為了解決土壩的滲漏問題,采用土壩防滲加固技術(shù),采用帷幕灌漿的方式對土石壩進(jìn)行加固,從而提升壩體的力學(xué)性能以及穩(wěn)定性,并且能夠有效的解決滲漏的問題,從而保障壩體的整體質(zhì)量,為水利工程建設(shè)施工打下良好的基礎(chǔ)。
2 水利建筑工程水庫土壩防滲問題的技術(shù)分析
2.1水庫土壩防滲及加固
在水利建筑工程施工中,水庫的土壩防滲對于工程具有重要的影響。一旦發(fā)生泄漏,會對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此必須采用科學(xué)合理的方式進(jìn)行防滲處理。在水利建筑工程中,通常采用劈裂灌漿或是帷幕灌漿的方式進(jìn)行防滲處理,采用這兩種灌漿方式,能夠使土壩的內(nèi)部形成防滲體,從而起到防滲的作用。
在灌漿的過程中,必須結(jié)合水利建筑工程本身進(jìn)行科學(xué)合理的灌漿。在劈裂灌漿中,通常采用兩排灌江口,主排孔與副排孔分開并且需要盡量保證灌漿成功。采用帷幕灌漿,需要在壩肩和壩體部位設(shè)兩排灌漿孔,灌漿孔需要穿過透水層,這樣才能夠滿足防滲的需求。
2.2水工隧洞的襯砌與支護(hù)
水工隧洞的襯砌與支護(hù)是保證其順利施工的重要手段。在水利水電建筑工程施工,為了保障施工完整,必須采用有效的支護(hù)方式。在水工隧道的施工過程中,應(yīng)該采用襯砌以及支護(hù)的手段,保障施工的穩(wěn)定性以及施工安全性,為了保障施工,應(yīng)該采用分縫、扎筋、立模以及澆筑等操作,保障混凝土施工;而且水工隧洞的噴錨支護(hù)主要是采用鋼筋錨桿、噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)的形式進(jìn)行混凝土施工,從而對圍巖進(jìn)行支護(hù)。值得注意的是在采用鋼筋混凝土襯砌時,要注意外加劑的選用,同時要注意對鋼筋混凝土的養(yǎng)護(hù),確保水利水電建筑工程的施工質(zhì)量。
3 水利建筑工程巖質(zhì)高邊坡問題的技術(shù)分析
除了可以采用錨固技術(shù)對水利水電工程巖質(zhì)高邊坡問題的防治外,還可以采用以下的工程技術(shù)方式。
3.1減載措施的應(yīng)用
水利建筑工程受到的影響較多,施工中的滑坡以及泥石流等災(zāi)害也會對工程造成影響,因此需要采用多種方式進(jìn)行巖質(zhì)高邊坡的防護(hù),從而防止滑坡。在實際施工過程中,能夠采取減載與壓坡的方式,從而降低整體滑坡的速度,能夠大大減小滑坡帶來的危害。
3.2 排水措施的應(yīng)用
水利水電建筑工程項目的施工不可避免的會與地下水接觸,但是地下水如巖質(zhì)高邊坡的內(nèi)部,會增加滑坡的整體速度,給水利水電建筑帶來嚴(yán)重的危害。因此,在水利水電建筑工程施工過程中,必須運用施工技術(shù)或者工程措施對地下水進(jìn)行防治,確保水利水電建筑在使用過程中的安全。為了防止地下水、地表水等水進(jìn)入巖質(zhì)高邊坡對滑坡造成影響,需要構(gòu)建排水溝,從而對于巖質(zhì)高邊坡的水進(jìn)行排除貫通,切斷地表水進(jìn)入滑坡體內(nèi)部的通道,徹底解決滑坡、泥石流等災(zāi)害給水利水電建筑帶來的危害。
3.3 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)應(yīng)用
在高邊坡整治過程中,混凝土能夠起到有效的抗滑作用。混凝土抗滑結(jié)構(gòu)主要包括混凝土框架、混凝土沉井以及混凝土護(hù)坡等,其中混凝土抗滑樁因其能夠有效且經(jīng)濟(jì)的治理滑坡,在邊坡治理過程中應(yīng)用十分廣泛,促使其施工技術(shù)和理論都得到了很大的發(fā)展和提高。而且抗滑樁是大規(guī)模開挖防止大規(guī)模滑坡的最佳措施,因此具有廣泛的應(yīng)用。抗滑樁的平面位置、排距和間距的設(shè)計需要受到具體工程的影響,影響的主要因素有工程受滑坡推力大小、含水情況、滑體的密實程度以及施工條件。在實際施工過程中,如果抗滑樁開挖深度達(dá)到3米以上,其井壁要根據(jù)實際情況選用有效的支護(hù)方式。一般對于巖體較好的井壁一般采用噴錨掛網(wǎng)、打錨桿的方法來支護(hù);對于局部塌方部位需增設(shè)鋼支攆,當(dāng)抗滑樁開挖到設(shè)計的要求深度之后,再進(jìn)行鋼軌吊裝和鋼筋綁扎,同時還要注意混凝土澆筑過程中混凝土的配合比及澆筑時間,同時還要保證其振搗有效。另外,還可以采用其他幾種方式進(jìn)行邊坡治理,保證水利水電建筑的使用安全。
4 結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水利建筑工程規(guī)模也越來越大,對其要求也越來越高,施工技術(shù)不斷發(fā)展,使水利工程呈現(xiàn)出不同的面貌。因此在進(jìn)行水利建筑工程施工中,應(yīng)該加強新材料新技術(shù)的應(yīng)用,對于施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,滿足居民用水的需求,符合相關(guān)的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。而且現(xiàn)階段我國的水利建筑工程雖然已經(jīng)取得了較大的發(fā)展,但是在施工過程中還存在一些問題,因此需要對施工技術(shù)進(jìn)行加強,從而保障水利工程建設(shè)質(zhì)量,保障國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[摘要]充分考慮黃河堤防土體參數(shù)隨機(jī)變異性的基礎(chǔ)上,基于非飽和滲流理論及黃河下游堤防滲透、強度的隨機(jī)性試驗研究成果,采用GEO-STUDIO軟件與自編Fortran程序,應(yīng)用邊坡穩(wěn)定隨機(jī)分析理論建立堤頂寬度分析方法,計算與評價邊坡穩(wěn)定安全區(qū)域分布范圍,據(jù)此提出黃河堤防堤頂寬度設(shè)計應(yīng)大于12m。
[關(guān)鍵詞]堤防工程;堤頂寬度設(shè)計;黃河下游;標(biāo)準(zhǔn)化堤防
0引言
近年來汛期,黃河下游堤防工程出現(xiàn)了不同程度的滲水險情。險情的發(fā)展具有隨機(jī)性,從發(fā)現(xiàn)險情到開始搶護(hù)需要一定時間。堤頂寬度必須具有一定的寬度,以便于抗御設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪水,除滿足堤身穩(wěn)定要求外,還應(yīng)滿足防汛搶險交通、工程機(jī)械化搶險及工程正常運行管理的需要。因此,為保證堤防安全,需要合理設(shè)計堤防工程堤頂寬度。
1計算工況、斷面及參數(shù)的選取
1.1計算工況
根據(jù)GB50286-98《堤防工程設(shè)計規(guī)范》條文說明第8.2.2條規(guī)定中對堤防穩(wěn)定計算的要求,結(jié)合黃河下游堤坡穩(wěn)定的實際情況,計算擬先選取黃河下游堤防的平工、險工、老口門段具有代表性的6個斷面,采用GEO-STUDIO軟件中的SEEP及SLOPE模塊計算設(shè)計洪水位驟降期的臨水側(cè)堤坡的穩(wěn)定性,模擬水位驟降的滲流過程,搜索不同堤頂寬度的最危險滑弧面,利用可靠度理論的蒙特卡羅法得出臨河堤頂不同部位的失效概率,結(jié)合相關(guān)的評判標(biāo)準(zhǔn),確定堤頂穩(wěn)定范圍。
1.2計算斷面及參數(shù)
1)計算斷面選取。為充分論證影響黃河大堤臨河堤坡穩(wěn)定堤頂寬度范圍,根據(jù)計算斷面的選取原則,選擇以下典型斷面進(jìn)行下一步的計算分析。①險工段:山東齊河程官莊險工董家寺79+850斷面、河南新鄉(xiāng)原陽139+700斷面;②平工段:河南段的武陟張菜園87+000斷面、新鄉(xiāng)封丘167+200斷面、山東段濟(jì)南章丘83+500斷面;③口門段:章丘興國寺70+600斷面。
2)臨河沖坑深度及堤頂最大荷載的概化參數(shù)選取。堤防臨河堤腳處由于歷次洪水的沖刷普遍具有沖坑,沖坑的深淺主要隨水流的垂線平均流速、水流與堤岸軸線的夾角變化較大。
3)模型計算參數(shù)選取。黃河大堤土體可分為粘土、壤土、砂壤土、粉土、粉砂、細(xì)砂、砂土七類土,各類土體滲流計算參數(shù)根據(jù)黃科院沈細(xì)中、趙壽剛、蘭雁等的研究成果選取。
2堤坡失穩(wěn)風(fēng)險概率判別標(biāo)準(zhǔn)
失效概率是評價結(jié)構(gòu)可靠性的尺度,黃河大堤邊坡的允許失效概率如何確定,目前還沒有一個針對性的明確標(biāo)準(zhǔn)。黃河大堤堤身土體組成主要以砂壤土、壤土為主,砂性含量較高,洪水期水位驟降時破壞大部分以沿堤坡或堤頂滑塌形式發(fā)生,參照GB50199-94《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、GB50286-98《堤防工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》和以往黃河水利科學(xué)研究院對黃河大堤研究成果,認(rèn)為不同大堤斷面模型風(fēng)險評判要求是有差異的。因此,根據(jù)堤防概化模型斷面風(fēng)險度要求不同,提出以下堤坡失穩(wěn)概率判別標(biāo)準(zhǔn):
1)對于無沖坑、荷載一般斷面。失效概率值小于0.1%,則風(fēng)險度較低,如大于0.1%失效風(fēng)險度較高。
2)對于有沖坑、荷載特殊斷面。失效概率值小于5%,則堤坡失穩(wěn)的風(fēng)險度較低,如大于5%堤坡失穩(wěn)的風(fēng)險度較高。
3計算模型及成果
3.1邊坡穩(wěn)定計算模型
臨河堤坡穩(wěn)定計算根據(jù)規(guī)范采用瑞典弧滑動法,為保證可靠度計算精度,抽樣數(shù)即計算次數(shù)取10萬次。
3.2計算成果
以新鄉(xiāng)封丘167+200斷面為例,基于蒙特卡羅法計算堤頂不同寬度失效概率成果。
4臨河堤坡失穩(wěn)區(qū)域分析
臨河堤坡失穩(wěn)區(qū)域是在堤頂不同位置失效概率計算成果的基礎(chǔ)上,依據(jù)堤坡穩(wěn)定分析可靠性原理與前述實施方法中提出的判別標(biāo)準(zhǔn)確定的。無沖坑、荷載斷面,以0.1%為允許失效概率,失效概率大于0.1%為失穩(wěn)區(qū)域,反之為相對穩(wěn)定區(qū)域;有沖坑、荷載斷面,以5%為允許失效概率,失效概率大于5%為失穩(wěn)區(qū)域,反之為相對穩(wěn)定區(qū)域。各斷面無沖坑、荷載及有沖坑、荷載臨河堤坡在水位驟降時,堤坡失效概率隨堤頂不同寬度位置變化分布。無沖坑、荷載斷面,平工、險工、老口門不同位置斷面距臨河堤頂起點9.0~11.2m之后失穩(wěn)風(fēng)險很小,穩(wěn)定區(qū)域之前臨河堤坡出險幾率相對偏高;有沖坑及荷載斷面,平工、險工、老口門不同位置斷面距臨河堤頂起點10.0~12.0m之后失穩(wěn)風(fēng)險相對很小,穩(wěn)定區(qū)域之前臨河堤坡出險幾率較高,最高可達(dá)33%。由上述計算分析可得出如下結(jié)論:在水位驟降情況下,所設(shè)定臨河堤坡無沖坑及荷載情況下,對六斷面失穩(wěn)區(qū)域計算值統(tǒng)計,臨河堤頂前端9.0~11.0m易出險,后端1.0~3.0m仍具有一定的抵御洪水的功能;如設(shè)定堤坡臨河有沖坑、有荷載不利組合計算條件下,對6個斷面失穩(wěn)區(qū)域計算值統(tǒng)計,即使允許失效概率提高到5%,臨河側(cè)堤頂前端10.0~11.0m仍易出險,后端1.0~2.0m具有一定的抵御洪水的功能,但個別計算斷面堤頂寬度即使為12.0m,斷面前端仍會產(chǎn)生脫坡或塌陷。因此,如汛期及洪水期臨河堤坡仍保證處于穩(wěn)定狀態(tài),堤頂寬度應(yīng)至少為12.0m,由于各斷面地質(zhì)情況復(fù)雜,具體設(shè)計指標(biāo)應(yīng)根據(jù)斷面所在位置及地層條件而確定。
5結(jié)語
基于指標(biāo)數(shù)據(jù)庫中的堤防及淤區(qū)土體力學(xué)參數(shù)概率統(tǒng)計指標(biāo),應(yīng)用邊坡穩(wěn)定隨機(jī)性分析方法,計算與評價邊坡穩(wěn)定安全區(qū)域分布范圍,據(jù)此提出黃河堤防堤頂寬度設(shè)計應(yīng)大于12m。堤頂寬度合理設(shè)計能充分滿足黃河汛期防洪搶險的需要,確保黃河大堤充分發(fā)揮防洪保障線、搶險交通線、生態(tài)景觀線等重要功能,科學(xué)指導(dǎo)了黃河下游堤防工程的規(guī)劃與設(shè)計。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:水電站;工程;總體布置;建筑物;設(shè)計
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1工程概況
汶水一站水電站工程位于廣東省廣寧縣古水河境內(nèi),為古水河梯級開發(fā)的第7級水電站。電站以發(fā)電為主,總裝機(jī)容量2500kW,設(shè)計水頭8.0m,年發(fā)電量945萬kW.h。
2 設(shè)計依據(jù)
2.1工程等別及建筑物級別以及相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)
汶水一站水電站以發(fā)電為主,裝機(jī)容量為2500kW,校核洪水位時的總庫容為280.0萬m3。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000的規(guī)定,工程屬Ⅳ等工程,小(1)型規(guī)模。電站的永久建筑物(泄水閘、泄水建筑物、廠房)均按4級建筑物設(shè)計,導(dǎo)流圍堰等臨時工程按5級建筑物設(shè)計。
根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,電站建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)如表2-1-1所示。
表2-1-1洪水標(biāo)準(zhǔn)
2.2設(shè)計基本資料
1、水文氣象
古水河流域自上游至下游主要氣象參數(shù)為:多年平均氣溫20.8℃,最高氣溫39.1℃~39.4℃,最低氣溫-3.9℃~4.2℃.多年平均相對溫度81%,多年平均風(fēng)速0.9~1.1m/s,最大風(fēng)速13~5.3m/s。
3 壩軸線的選擇及工程總體布置
3.1壩軸線的選擇
汶水一站水電站壩軸線的選擇受河床寬度和廠房尾水暢順影響,考慮到上游永隆水電站下游尾水位、汶水二站水電站開發(fā)時上游正常蓄水位銜接,選擇Ⅰ線和Ⅱ線兩個方案比較。
3.1.1Ⅰ線方案
(1)地形、地質(zhì)條件。Ⅰ線內(nèi)無較大的斷層通過,未見次級褶皺,地質(zhì)構(gòu)造較不發(fā)育。(2)工程型式、布置。Ⅰ線方案擬于橫石口村上300m處河段修筑攔河壩,并在河床左岸布置廠房及附屬建筑物,屬河床式開發(fā)方案。攔河壩左岸為公路。(3)工程量、施工條件。線基巖露頭較明顯,上部覆蓋層較薄,開挖方量不大且對主要交通線沒有造成破壞;河床相對較寬,填筑方量較大。廠房布置在河流左岸,離公路較近,施工方便,工程量和投資也不大。
3.1.2Ⅱ線方案
(1)地形、地質(zhì)條件。壩軸線兩岸植被茂密,自然邊坡基本穩(wěn)定,物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育。
(2)工程型式、布置
Ⅱ線的河床段修筑攔河壩和發(fā)電廠房及附屬建筑物,在河床的右岸筑壩擋水,河床的左岸布置廠房和附屬建筑物,屬河床式開發(fā)方案。
3.1.3壩軸線比較和方案選擇
I線壩址區(qū)基巖均屬硬質(zhì)巖石,巖面埋深和巖石風(fēng)化均較淺,無較大的不良地質(zhì)現(xiàn)象,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件較好。II線壩址區(qū)左岸邊坡較緩,右岸邊坡較陡,巖面埋深和巖石風(fēng)化相對1線均較深。下游有一小型滑坡體不利于壩體的穩(wěn)定及防滲。綜上所述,Ⅰ、Ⅱ線的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件均可滿足建壩的要求,但從施工安排及對環(huán)境的影響考慮,I線優(yōu)于II線。因此,選定I線方案為本工程的推薦方案。
3.2樞紐布置選擇
本電站水頭較低,選定壩址處沒有引水或其他布置的地形條件,所以廠+房采用河床式布置。總體布置采用右河床廠房還是左河床廠房方案,主要取決于對外交通條件。現(xiàn)有瀝青公路已通往河流左岸,可通大汽車,且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙灘上,如果廠房布置在右岸則材料運送相對困難,費用增大,不利于降低工程投資。經(jīng)綜合分析,工程選定右岸布置溢流壩,左岸布置廠房的總體布置方案。
3.3擋水建筑物
3.3.1泄水閘壩
1)溢流閘壩布置
溢流壩全長50m,設(shè)4扇弧型閘門,閘門的尺寸為:10×7.5m(寬×高),堰頂高程為84.8m,堰高4.7m,閘門頂高程為92.30m。
本水電站為徑流式水電站,根據(jù)電站的壩上Z-Q關(guān)系曲線圖查得,設(shè)計洪水位為92.00m,校核洪水位為94.60m。
2)壩頂高程
壩頂高程的確定,是在各種運行情況水庫靜水位加對應(yīng)風(fēng)浪高程和安全超高中選取最大值。
壩頂至水庫靜水位的高度的計算公式為:
Δh=2hL+ho+hc
Δh――閘墩頂距水位的高度m;
Hc――閘墩安超高,設(shè)計洪水位時取0.3m校核洪水位時取0.2m;
Ho――交通橋梁高(m),取0.8m;
其中風(fēng)浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式計算。公式如下:
2hL=0.0166V5/4D1/3
式中:D――吹程,取為550米。
V――設(shè)計風(fēng)速,在正常水位及設(shè)計洪水位情況用最大風(fēng)速的1.5倍,校核洪水位于情況用最大風(fēng)速。
波浪中心線至水庫靜水位的高度ho按下式計算:
4лhl2лHo
ho=--------cth--------
2LlLl
式中:2Ll――波長,2Ll=10.4(2hl)0.8;其它符號的意義同前。Ho――閘前水域的平均水深。安全超高h(yuǎn)c:正常運行情況取0.3m,非常運行情況取0.2m。(h-壩頂距水庫靜水位的高度(m)即為風(fēng)浪高+安全超高)上述成果表明,壩頂高程由校核洪水位控制,定為95.60m,最大壩高15.50m,壩頂長度62.00m。
3)消能設(shè)計。根據(jù)下游水位較高的情況,采用底流式消能。參照重力壩設(shè)計規(guī)范的補充規(guī)定:“對消能防沖設(shè)計的洪水標(biāo)準(zhǔn),原則上可低于大壩的泄洪標(biāo)準(zhǔn),鑒于本樞紐攔水建筑物的建基面建在弱風(fēng)化巖石上,本工程的消能防沖按10年一遇洪水進(jìn)行設(shè)計。消能計算采用水利水電工程設(shè)計程序集中的D-3程序進(jìn)行計算。消能按10年一遇洪水計算。根據(jù)計算,消力池的長度為33m,高程為80.10m,護(hù)坦的長度為15m。岸坡采用護(hù)坡處理,其護(hù)砌長度33m,護(hù)坡頂高程為10年一遇洪水位。
4)基礎(chǔ)處理。壩的建基面均開挖至弱風(fēng)化層下0.3~1.0m,由于地基內(nèi)沒有規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造,無須特殊處理。由防滲計算可知,對基礎(chǔ)的防滲措施采用在溢流壩上游與下游端均設(shè)齒墻,齒墻深1.5m,厚為1.5m,前端順坡度延伸到與高程80.10m齊平處,下游齒墻厚1.5m,成梯形狀,上游閘底板與消力池間設(shè)置止水。
5)穩(wěn)定計算。(1)計算荷載。①壩體自重及固定設(shè)備重;②水重;③靜水壓力;④揚壓力;⑤風(fēng)浪壓力;⑥側(cè)向水壓力;⑦土壓力(或泥沙壓力);(2)荷載組合。①上游正常蓄水位,下游無水;②上游設(shè)計洪水位,下游設(shè)計洪水位;③上游校核洪水位,下游校核洪水位。(3)抗滑穩(wěn)定及地基應(yīng)力計算。
抗滑穩(wěn)定計算:攔河壩建基面高程為79.80m,根據(jù)地質(zhì)報告,該高程巖性的風(fēng)化程度為弱風(fēng)化,參照地質(zhì)報告力學(xué)參數(shù)建議值,取f=0.55。
抗滑穩(wěn)定采用抗剪強度公式計算:K=f(W-u)/∑P
式中K――按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);f――壩體砼與壩基接觸面的抗剪摩擦系數(shù),取0.55;∑W――作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和KN。∑P――作用于滑動面以上的力在水平方向投影的代數(shù)KN。
地基應(yīng)力計算
壩基應(yīng)力采用材料力學(xué)公式計算:
бy=∑w/B±6∑M/B2
式中бy――壩基面垂直正應(yīng)力;∑W為――作用于計算截面以上全部荷載的垂直分量的總和;∑M――為作用于計算截面以上全部荷載對截面形心力矩的總和;B――為壩體計算截面面積。
根據(jù)設(shè)計要求,在各種運行情況下,計入揚壓力影響,壩體上游面不得產(chǎn)生拉應(yīng)力。計算分兩種情況考慮,計算結(jié)果表明,各種情況均能滿足規(guī)范要求。壩體尺寸由溢流面體型和滿足應(yīng)力需要控制。
3.4發(fā)電廠房
廠房布置在河床左側(cè),為河床式廠房,廠房基礎(chǔ)座落在微風(fēng)化基巖上,地基無需進(jìn)行特殊處理。進(jìn)水口設(shè)主閘一道,由固定式啟門機(jī)啟閉。檢修門與攔污柵共門槽,由門機(jī)啟閉。進(jìn)水口長度由設(shè)備及交通要求確定。廠房進(jìn)水口前設(shè)攔沙坎一道。升壓站布置在廠房的左側(cè)。主變壓器1臺,布置在廠房升壓站的右側(cè)。進(jìn)廠公路由下游進(jìn)入廠房,進(jìn)廠坡度為2%。
4結(jié)語
通過對汶水一站水電站工程的總體布置方案比較及主要建筑物設(shè)計,對于低水頭電站來說,設(shè)計水頭非常重要,在水工建筑物布置設(shè)計時,進(jìn)(引)水?dāng)嗝嬉_(dá)到設(shè)計要求,尾水段流態(tài)要保持平穩(wěn)暢順,這樣才能使電站機(jī)組運行工況和出力達(dá)到設(shè)計要求。
參考文獻(xiàn):
[1]《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000
[2]《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》SDJ21-78(試行)
[3]《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2000
[4]《水庫設(shè)計規(guī)范》SD133-84
[關(guān)鍵詞] 水利;施工監(jiān)理;開挖;混凝土;灌漿
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水利水電工程建設(shè)的規(guī)模在不斷的擴(kuò)大,加強水利水電工程施工質(zhì)量控制,監(jiān)理工作具有越來越重大的意義。要保證水利工程施工質(zhì)量,必須采取有效的監(jiān)理質(zhì)量控制要點,做好水利水電工程監(jiān)理工作。
1 監(jiān)理工程概況
南寧市隆安水庫位于南寧隆安萬發(fā)鎮(zhèn)境內(nèi),地處灌區(qū)東北面的石夾河上。水庫壩址現(xiàn)有簡易公路通過,壩址下游4.6 km處為 207 省道,工程對外交通條件較為方便。隆安水庫主要任務(wù)是以灌溉、 農(nóng)村人飲和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水為主,兼顧河道生態(tài)用水。南寧市隆安水庫正常蓄水位691 m高程,相應(yīng)正常蓄水位庫容1620×104 m3 ,水庫總庫容1894×104m3 ,水庫規(guī)模屬中型,樞紐工程等別為Ⅲ等。樞紐工程由砼砌毛石拱壩、 壩頂溢洪道、 左右岸交通洞、放水管及閘門井等組成。
2 大壩開挖監(jiān)理質(zhì)量控制
2. 1 爆破參數(shù)控制
2. 1. 1 梯段爆破
采用潛孔鉆造孔,鉆孔直徑 Φ100,裝Φ85mm乳化炸藥,臺階高度10m,設(shè)計孔間排距3.5 m×2.8 m,封堵長度 2.5 ~ 3.0m,單位耗藥量0.55 kg/m 3 ,超鉆深度1.0 m。
2.1.2 預(yù)裂爆破
采用潛孔鉆結(jié)合手風(fēng)鉆造孔,設(shè)計孔距0.8m,預(yù)裂孔距前排爆破孔 1.5 ~ 2.0 m,裝Φ32 mm硝銨炸藥,線裝藥密度 450 ~500g/m,炸藥及導(dǎo)爆索綁扎在竹片上入孔,間隔不耦合裝藥,封堵長度 1.0 ~1.5 m。爆破網(wǎng)絡(luò)采用導(dǎo)爆索連接,采用兩段非電毫秒延期雷管分段,最大段預(yù)裂爆破藥量不大于50 kg, 所有預(yù)裂孔都超前排主爆孔100 ms起爆。
2.1.3 保護(hù)層開挖
采用手風(fēng)鉆孔,鉆孔直徑Φ40 mm,裝Φ32 mm硝銨炸藥,設(shè) 計鉆孔間排距為1.2 m×1.0m,單位耗藥量0.5 kg/m3 。
2.1.4 控制爆破
基礎(chǔ)開挖除對開挖邊坡或建基面采用預(yù)裂爆破、光面爆破和保護(hù)層開挖等控制外, 在開挖時對新澆筑砼鄰近基礎(chǔ)開挖進(jìn)行控制爆破, 根據(jù)安全質(zhì)量振動速度嚴(yán)格控制單響藥量;嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行控制爆破,永久邊坡采用預(yù)裂爆破, 按設(shè)計要求施工, 確保半孔率達(dá) 85% 以上。對于特別破碎或不穩(wěn)定的巖體, 采用密鉆孔,少藥量,力求使爆破震動對邊坡帶來的影響在允許范圍內(nèi)。梯段爆破利用孔間微差技術(shù),嚴(yán)格控制單響藥量,減少爆破震動,確保邊坡的穩(wěn)定安全。
2. 2 開挖缺陷及處理
大壩右壩段壩基636 m高程以下地基承載力較差且?guī)r層較為破碎,采用 C20 砼回填處理至墊層砼設(shè)計高程。右壩基和右壩肩650 m高程以下地基巖層較為破碎且有裂隙和夾泥層。按設(shè)計要求先進(jìn)行人工切槽,切槽深度為其寬度的 1.5 倍,再鋪設(shè)Φ28@ 200 鋼筋網(wǎng)后才澆筑砼, 最后再進(jìn)行有針對性的固結(jié)灌漿。右壩段上游側(cè)646m高程以上邊坡開挖,考慮到其開挖后邊坡高度大,且多為殘坡積物堆積,為保證施工開挖安全, 646 m高程以上開挖坡比由1∶0.8調(diào)整為1∶1.5,并在646 m高程處增設(shè)2m寬馬道。
3 大壩混凝土監(jiān)理質(zhì)量控制
3. 1 原材料與配合比控制
審查施工單位的配合比,凡未經(jīng)監(jiān)理審批的配合比不得用于施工;督促施工單位及時將原材料送檢, 經(jīng)有資質(zhì)的檢測單位檢測合格后,才能投入擬用部位使用,且原材料必須具備三證。
3. 2 混凝土拌和控制
控制混凝土拌和物, 凡不合格的拌和物不得入倉。混凝土澆筑過程中, 督促施工單位按規(guī)范要求進(jìn)行平倉、振搗;砌石方式及塊石粒徑進(jìn)行翻石檢查措施。保證混凝土拌和物從拌和到砌筑倉面施工振搗完畢歷時不超過1. 5 h, 并力爭盡量縮短。在混凝土生產(chǎn)過程中, 根據(jù)外界條件的變化, 對混凝土拌和物進(jìn)行動態(tài)控制, 使實際施工配合比盡可能達(dá)到最佳狀態(tài)。
3. 3 混凝土澆筑和砌筑控制
砼澆筑過程進(jìn)行旁站、 巡視、 抽查;低溫季節(jié)施工, 層間覆蓋時間按8h控制, 高溫季節(jié)施工, 層間覆蓋時間按 4~6 h控制。砌筑分條帶進(jìn)行, 各條帶鋪料、 平倉、 振搗;方向與壩軸線垂直, 每條帶寬度根據(jù)施工倉面的具體寬度適時調(diào)整, 一般為10 m。 卸料高度控制在1.0 m以內(nèi), 用塔吊運至倉面后依次卸料, 減輕骨料分離, 卸料后及時平倉, 要求邊卸料、 邊攤鋪、 邊平倉, 使混凝土料始終卸在已平倉的 C15 砼砌毛石面上。水平施工縫處理包括工作縫及冷縫。工作縫是指按正常施工計劃分層間歇上升的停澆面, 冷縫是指混凝土澆筑過程中因故中止或延誤、 超過允許間歇時間(自拌和樓出料時算起到澆筑上層混凝土?xí)r為止) 的澆筑縫面。水平施工縫的工作縫層面在砼收倉后10 h左右采用高壓水清除混凝土上面的浮漿片、 松散殘物以及污物, 以露砂和微露石為準(zhǔn)。在澆筑下一層混凝土?xí)r, 先鋪設(shè)比 C15砼標(biāo)號等級或高一級 20 ~30 mm厚的水泥砂漿, 再鋪一層7 ~8 cm厚 C15 混凝土, 然后再向上砌毛石繼續(xù)上升。對在施工過程中因故出現(xiàn)的冷縫層面上, 視間歇時間的長短分成 I 型和 II 型冷縫。對 I 型冷縫面, 先將層面上已發(fā)白的混凝土挖除, 然后在層面上鋪一層厚5 mm的水泥煤灰凈漿, 再鋪筑上一層混凝土。II 型冷縫按施工縫處理。對骨料塊石, 按規(guī)范要求, 嚴(yán)格控制塊石粒徑, 不允許超徑塊石和遜徑骨料入倉, 并要求入倉前進(jìn)行沖洗, 砌筑過程中按20m3 不少于 3 點進(jìn)行翻石檢查, 確保埋石率滿足設(shè)計和規(guī)范要求, 有效降低水化熱。砌石按升程倉面完成后, 由業(yè)主、 監(jiān)理單位一同對砌石質(zhì)量進(jìn)行大坑開挖檢測, 本工程共布置大坑檢測 3 組。
4. 灌漿工程監(jiān)理質(zhì)量控制
4. 1 固結(jié)灌漿質(zhì)量控制
監(jiān)理工程師在現(xiàn)場根據(jù)設(shè)計方提出的《正安縣石峰水庫工程大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿技施設(shè)計說明》及規(guī)范要求對固結(jié)灌漿施工工藝進(jìn)行全過程的控制,對重要工序,如鉆孔孔位、孔向、孔深、孔斜等均在現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、驗收簽證。在灌漿過中,經(jīng)常性地對灌漿壓力、水灰比、進(jìn)行檢查,對灌漿資料進(jìn)行抽檢,并嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范要求監(jiān)督施工單位進(jìn)行水灰比變換。對特殊地段、 吸漿量大的孔段,及時要求施工單位采用降壓、限流、間歇、待凝的方法進(jìn)行灌注。嚴(yán)格按照設(shè)計、規(guī)程規(guī)范要求的壓力下, 當(dāng)注入率小于1L/min時,還必須繼續(xù)灌注30 min方可結(jié)束,灌漿完成后采用壓力灌漿法進(jìn)行封孔。從大壩固結(jié)灌漿成果來看,固結(jié)灌漿 I 序孔比 II 序孔吸漿量大,壓水檢查結(jié)果透水率均小于5 Lu。
4. 2 帷幕灌漿質(zhì)量控制
為做好本工程帷幕灌漿工程的質(zhì)量控制, 監(jiān)理部嚴(yán)格按 《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5148 -2001)及設(shè)計方提出的 《正安縣石峰水庫工程大壩帷幕灌漿技施設(shè)計說明》 實施監(jiān)控, 具體施工過程中, 采取了以下質(zhì)量控制措施:
(1) 審查施工單位報送的"施工組織設(shè)計"和檢查人員、設(shè)備、材料的進(jìn)場情況, 簽發(fā)開工申請報告。
(2) 作好原材料的檢測,合格后方可使用,本工程所用水泥為重慶南川 "白塔牌" PC42.5水泥、重慶南川嘉南"鋼珠"PC42. 5水泥。
(3) 鉆孔完成后,經(jīng)當(dāng)班監(jiān)理人員驗收孔深合格后方可進(jìn)行灌漿,灌漿過程中嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計要求的水灰比進(jìn)行漿液拌制和變漿,監(jiān)理人員隨時檢查漿液的比重,并及時檢查和簽認(rèn)灌漿原始記錄。
(4) 各單元灌漿完成后,要求施工單位作好灌漿成果統(tǒng)計報監(jiān)理部,監(jiān)理工程師根據(jù)現(xiàn)場掌握的情況及規(guī)范要求布設(shè)檢查孔,檢查孔鉆孔過程中監(jiān)理人員隨時跟蹤檢查鉆孔情況。
(5) 壓水檢查,所有壓水試驗檢查監(jiān)理人員全過程的旁站,保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(6) 對重要工序,如鉆孔孔位、孔向、孔深、孔斜、壓水試驗等均在現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、 驗收簽證。
5 結(jié) 語
綜上所述,在水利水電工程施工中。施工監(jiān)理是非常重要的,對于整個施工質(zhì)量的控制具有重要的作用。在水利水電工程施工監(jiān)理工作中, 除了要做好上述幾項工程的質(zhì)量控制,還需要對其他工程質(zhì)量進(jìn)行有效的控制,以此保證整個水利工程的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞: 老撾 Nam Ngum5水電站 進(jìn)水口 結(jié)構(gòu)設(shè)計
1 概述
老撾南俄5水電站進(jìn)水口采用塔式進(jìn)水口,進(jìn)水口平面尺寸為22.32×14m(長×寬)。進(jìn)水口底板的高程為1050.000,底板開挖高程為1048.000m,塔頂高程為1103.000m,進(jìn)水塔總高度為55m。進(jìn)水塔主要由檢修攔污柵、工作攔污柵、檢修閘門、工作閘門和工作閘門門機(jī)、液壓啟閉機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。由于進(jìn)水口與岸坡之間有15m的距離,故在進(jìn)水口下游設(shè)置牛腿,采用貝雷橋與岸坡進(jìn)行連接。右岸1103m高程平臺設(shè)計了6m寬的至進(jìn)水口的道路。進(jìn)水口每段體型具體布置見如下:進(jìn)水口底板平面尺寸為14×22.32m,設(shè)計開挖高程為1048.000m,底板厚度為2.0m,在上游方向設(shè)置了齒槽,齒槽深度為3m,長度為3m。同時對基礎(chǔ)進(jìn)行了有蓋重固結(jié)灌漿,固結(jié)灌漿深度為8m,灌漿孔間排距為3.0m,梅花型布置。攔污柵段主要由檢修攔污柵和工作攔污柵構(gòu)成,綜合考慮引水及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度,采用兩孔攔污柵,中間設(shè)置了中墩。攔污柵段長度為4.85m,寬度為4.0m,攔污柵段外邊墻厚度為2.0m。工作攔污柵前設(shè)置了胸墻,胸墻高度為43m,厚度為0.8m。工作攔污柵進(jìn)口尺寸為4.0×10.0m (寬×高)。考慮過流時候的水利形態(tài),將中墩上、下游引水面均設(shè)計為圓形,圓半徑為1.0m。檢修閘門段主要由進(jìn)口漸變段和閘門段組成,檢修閘門尺寸為5×5m(寬×高)。檢修閘門設(shè)胸墻高度為48m,厚度為1.5m,檢修閘門段總長度為6.575m,其中漸變段長度為2.52m。檢修閘門后設(shè)置了工作閘門段,工作閘門段根據(jù)使用功能主要設(shè)置了上游胸墻、工作閘門段、檢修平臺、下游邊墻段的總長度為10.895m。工作閘門尺寸為5.0×5.0m,工作閘門胸墻厚度為1.5m,高度為48m。在1057.000m高程處設(shè)置了閘門檢修平臺。在1070.000m和1085.000m高程處設(shè)置了休息平臺,同時在邊墻上設(shè)計了爬梯方便施工及檢修。在進(jìn)水塔末端的邊墻上對稱設(shè)置了兩個通氣孔,通氣孔尺寸為1.0×1.0m。工作閘門段邊墻厚度為4.35~5.15m。閘頂及下游面設(shè)計為牛腿結(jié)構(gòu),閘頂平面尺寸為20×22.32m,從1097.000m高程開始,按1:0.75的坡度起坡至1103.000m高程,頂部厚度為2m。
2 地質(zhì)條件
取水口位于壩址上游右岸山坡上,底板高程1050.000m,高出自然河水面(高程1013.4)36.6m,相應(yīng)地面高程1090.0m,開挖深度約40.0m,進(jìn)水口邊坡最大高度為118m。山坡坡度較陡,在45°~50°。取水口處地表山坡穩(wěn)定,無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,地表覆蓋層為第四系殘坡積層(Qedl),根據(jù)開挖后的基巖為二疊系下統(tǒng)Nalang組(P1nl)薄層狀灰綠色石英砂巖,產(chǎn)狀:N37°W,NE∠46°,巖體屬中硬巖,但節(jié)理裂隙發(fā)育,主要有兩組,一組產(chǎn)狀:N40°W,NE∠84°,發(fā)育密度4條/m;另一組產(chǎn)狀:N60°E,SE∠45°,發(fā)育密度2條/m,受其影響,綜合評定后巖體工程質(zhì)量等級為Ⅲ級。基礎(chǔ)開挖至設(shè)計底板后,發(fā)現(xiàn)進(jìn)水口底板存在軟弱夾層,主要成分為全風(fēng)化泥夾巖屑行,軟弱夾層帶寬度為0.5~1.0m,通過分析,該軟弱夾層傾向山體內(nèi),不存在凌空面,無滑動的空間,不存在閘基的抗滑穩(wěn)定問題,但是會影響地基承載力。該軟弱夾層挖除設(shè)計深度為兩倍軟弱夾層寬度,然后采用C20混凝土回填,在回填混凝土表面配置φ20@200鋼筋網(wǎng),同時針對該部位進(jìn)行了固結(jié)灌漿進(jìn)行加強。
3 結(jié)構(gòu)計算
3.1抗滑穩(wěn)定計算
進(jìn)水口基礎(chǔ)為基巖應(yīng)按規(guī)范采用抗剪斷強度公式進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計算,具體如下:
Ks=(f?∑G+C?A) /∑H >[Ks]
Ks──抗滑安全系數(shù),[Ks]──允許抗滑安全系數(shù),對于基本組合選用3.0,對于特殊組合為2.5,F(xiàn)──抗剪斷磨擦系數(shù),按實驗取值為0.65,∑G──作用在閘底板上全部豎向力總和(包括揚壓力在內(nèi)),單位KN,C──粘滯力按試驗選用0.9Mpa,A──進(jìn)水口基礎(chǔ)面積,按312.48 m2選用,∑H──作用在閘閘體上全部水平荷載總和,單位KN。
根據(jù)選用公式及水閘的安全級別為Ⅲ級,對于基本組合允許抗滑安全系數(shù)[ Ks]=3.0,對于特殊組合允許抗滑安全系數(shù) [ Ks]=2.5。
邊坡穩(wěn)定性對進(jìn)水口抗滑穩(wěn)定的影響,通過分析,由于進(jìn)水口距離邊坡較近,同時開挖后的的部分空隙在設(shè)計過程中采用回填混凝土處理,使得進(jìn)水口與邊坡連成了整體。邊坡的穩(wěn)定性及產(chǎn)生的剩余推力將進(jìn)水口的穩(wěn)定有重大影響,剩余推力的大小將決定進(jìn)水塔的穩(wěn)定,本電站在進(jìn)水口永久支護(hù)過程中,已經(jīng)確保了進(jìn)水口邊坡的穩(wěn)定,不產(chǎn)生剩余推力,故在穩(wěn)定計算中,不計算剩余推力。
通過對進(jìn)水口的各主要荷載和組合進(jìn)行分析后,進(jìn)水口的主要豎向荷載為自重,水平方向主要荷載為上、下游水頭。由于進(jìn)水的上下游水頭相同,不存在水位差,上下游水壓力大小相同,相互抵消,無對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響的水平力,同時由于進(jìn)水口的自重非常大,進(jìn)水口的抗滑穩(wěn)定滿足要求。故進(jìn)水口不需要進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計算。根據(jù)地質(zhì)資料揭示,進(jìn)水口底板下不存在軟弱夾層,同時由于進(jìn)水口底板巖層傾向山體內(nèi)部,不存凌空面,采用部分挖除后,采用回填混凝土的方式的進(jìn)行處理,所以進(jìn)水口底板不需要進(jìn)行深層抗滑穩(wěn)定分析。
3.2抗浮穩(wěn)定計算
按《水閘設(shè)計規(guī)范》在檢修工況時,由于檢修閘門關(guān)閉后,檢修閘門后閘體中無水,同時基底還承受揚壓力,故必須對閘體進(jìn)行檢修工況抗浮穩(wěn)定驗算。 抗浮穩(wěn)定驗算按規(guī)范推薦公式計算:
Kf=∑V/∑U>[Kf]
Kf──抗浮安全系數(shù),[Kf]──抗浮穩(wěn)定安全系數(shù),不論水閘級別和地質(zhì)條件,在基本組合條件下,閘室抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.10;在特殊組合條件下,閘室抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.05,∑V──作用在閘室上全部向下鉛直力總和(KN),∑U──作用在閘室上全部揚壓力總和(KN),通過對檢修工況的荷載進(jìn)行分析后:∑V =346334.2 (KN),∑U=162490 (KN),Kf=∑V/∑U=346334.2/162490=2.13 >[Kf] =1.1
檢修工況時抗滑安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。
3.3地基應(yīng)力計算
結(jié)構(gòu)安全級別為Ⅱ級,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)按Ⅱ級選用γ0=1.0,設(shè)計狀況系數(shù)按基本組合使用選用ψ=1.0,特殊組合時選用ψ=0.9。偶然組合時選用ψ=0.85,荷載分項系數(shù):對于固定荷載γG=1.05,對于可變荷載γQ=1.2,對于風(fēng)荷載按規(guī)范選用γp=1.3選用。
地基承載能力按如下公式選用,具體為:
σmax=∑N/A+∑Mx/ Wx+∑My/ Wy
σmin=∑N/A-∑Mx/ Wx-∑My/ Wy
σmax──基礎(chǔ)面最大正應(yīng)力,Σmin──基礎(chǔ)面最小正應(yīng)力,∑N──豎向力設(shè)計值總和,A──進(jìn)水口基礎(chǔ)面積,按312.48 m2選用,∑Mx、∑My──作用在閘室上的全部豎向和水平荷載設(shè)計值對基礎(chǔ)底面形心軸X、Y的力矩(KN?m)。截面慣性矩以順時針方向為負(fù),以逆時針方向為正,Wx 、Wy──閘室基底面對于該底面形心軸X、Y的截面矩(m3)。Wx按1162.43 m3選用,Wy按729.12 m3選用, [σ] ──地基允許承載力,由試驗取值為2 Mpa,對于基本組合采用安全為1.5,特殊組合時安全系數(shù)為1.2,設(shè)計均按1.5進(jìn)行考慮,故按[σ] =1.33 Mpa選用。根據(jù)前面計算的荷載的特性后,計算出各種工況下基底應(yīng)力簡表見如表1。
4 結(jié)語
通過對Nam Ngum 5水電站進(jìn)水口結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和計算后,得出了如下結(jié)論:
1)通過該電站的進(jìn)水口結(jié)構(gòu)分析后,對于整體置于水中的塔體等結(jié)構(gòu),抗滑穩(wěn)定、抗浮穩(wěn)定等通常不存在問題,在設(shè)計過程中應(yīng)充分利用上下游水力平衡的原理,可以極大的減少結(jié)構(gòu)的自重,優(yōu)化體形節(jié)省大量的工程量。
2)本文中通過分析后,對邊岸坡建筑物來講,邊坡的穩(wěn)定對結(jié)構(gòu)的安全有較大的影響,水工設(shè)計人員在設(shè)計過程中應(yīng)充分論證邊坡穩(wěn)定,評定邊坡產(chǎn)生的下滑力對建筑物安全的影響。本電站通過計算后,邊坡無下滑力等傳遞至進(jìn)水塔,對于減少結(jié)構(gòu)混凝土的自重有重大意義。
3)通過對進(jìn)水口等結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后,對于岸邊結(jié)構(gòu)當(dāng)基底巖層存在順層的走向或是節(jié)理裂隙等時,基底的穩(wěn)定往往對整個結(jié)構(gòu)起決定性的作用,在設(shè)計過程中應(yīng)引起高度重視。
4)根據(jù)開挖后地質(zhì)情況來看,地質(zhì)條件往往是復(fù)雜多變的,由于岸坡基巖往往受卸荷裂隙的影響,或多活少的存在地質(zhì)缺陷,基底不可避免的出現(xiàn)斷層破碎帶等結(jié)構(gòu),故應(yīng)加強基礎(chǔ)的固結(jié)灌漿設(shè)計。
5)對于進(jìn)水塔式進(jìn)水口,通過分析后,結(jié)構(gòu)在施工工況下應(yīng)力最大,而在設(shè)計工況和校核工況下基地應(yīng)力反而相對較小。主要是揚壓力的作用比較明顯,受臨時施工工況受控制,可以極大的減小結(jié)構(gòu)的配筋。
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