槟榔江苏家河口水电站工程特性分析

槟榔江苏家河口水电站工程特性分析

1大坝分层围堰苏家河口水库位于云南省腾冲县西北部中国一侧的中缅交界处。是中国四大槟榔开发规划中的第三级水电站。水库距离腾冲县约90公里，总电气量为2.26亿3m。它是引水的，中心建筑由水库、旁路孔和基础建筑组成。大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高130.0m。施工期间在左岸布置1条导流洞,断面形状为方圆型,全断面衬砌,过水断面尺寸为8m×11m(宽×高);隧洞长648.167m,底坡i=2.136%,进口底板高程1478.0m,出口底板高程1464.5m。上、下游围堰均为土石围堰,上游围堰最大堰高为30.5m,斜墙防渗,下游围堰最大堰高10.5m,斜墙防渗。主要工程进度安排:2006年12月下旬大江截流,2007年4月30日,完成围堰填筑及防渗设施,基坑闭气和排水,2008年4月30日,大坝一期面板浇筑至1550m高程,2009年2月底,大坝二期面板浇筑至1592.0m高程,2009年6月30日具备发电条件,总工期31个月。2基岩岩性及冲积层上游围堰地段地形较完整,左岸地形较陡,坡度为25°～35°,右岸堰顶高程1505m以下地形较陡,坡度为45°,两岸未见大的滑坡堆积体。围堰部位基岩岩性以似斑状花岗岩为主,局部分布粗粒及中、细粒花岗岩。建筑物部位河床两岸河水面以上10～25m弱风化基岩裸露,山坡大部分为坡积覆盖,厚度为1～2m,成分为碎石质粉土,河床部位冲积层厚为1～4m。下游围堰部位基岩岩性以似斑状花岗岩为主,局部分布粗粒及中、细粒花岗岩,建筑物部位,河床两岸河水面以上20～30m,弱风化基岩裸露,山坡大部分为坡积覆盖,厚度1～2m,成分为碎石质粉土,河床部位冲积层厚度5～10m,冲积层物质多为中、细砂,含孤石及少量卵砾石,碎石等。堰顶高程以下,左岸强风化带岩层厚度一般小于5m,弱风化厚度一般10～15m。3下游堰前水位上游围堰挡水标准按20a一遇洪水设计,设计流量Q5%=1300m3/s,相应堰前水位1502.69m,下游堰前水位1471.83m。上游围堰设计采用风化料斜墙加土工膜防渗,上游迎水面边坡比1∶3,下游背水坡比1∶1.8。从上游至下游分区依次为钢筋石笼、过渡料风化料防渗墙、土工膜、风化料防渗墙、碎石反滤层、堆石区。防渗斜墙岸坡设边坡齿槽,齿槽宽度由堰顶的1m渐变到堰底的3m,与防渗墙及反滤料一同碾压密实。4大坝施工4.1压重控制灌浆闭气方案首先在围堰脚上游填筑子围堰,设立子堰有利于斜墙齿槽及反滤料基础的开挖及排水,基础开挖到岩基后,在齿槽内分层回填碾压,全风化料掺8%水泥防渗料使围堰闭气,达到堰基防渗。但是由于导流洞分流比较好,上游围堰与主河床夹角较大,主河床与导流洞平顺连接,上游堰至分流河道80m的老河床,地处花岗岩地区,原河床粉细砂都堆在上游围堰的上游侧,河道堆积的粉细砂达8m,使子堰及围堰之间的河床冲积层很难开挖干净,子堰的渗水严重,渗水将粉细砂带入水泵坑,水泵坑周围用木桩及粘土麻袋封堵,但渗水很大,流砂产生,有危及子堰基础和截流戗堤的基础。因此采用第2套闭气方案,先从右岸基岩出露的部位分段浇筑C20混凝土,逐渐分段向左岸开挖浇筑,浇筑两段18m之后,到主河床段就再也无法推进,又出现了上述流砂问题。于是改变闭气方案,在强排水尽可能多挖除河砂的情况下,在粉细砂层上浇筑1m厚的C20混凝土板,做为压重控制灌浆闭气方案,但在实施灌浆时,出现升压不进浆的问题,第3套方案灌浆闭气方案又夭折。围堰的闭气一波三折,同时也激发技术人员的斗志,先后查阅有关资料,对细砂进行试验,最终采用在齿槽防渗区挖1条深沟,在沟中采用高强度等级的细骨料混凝土掺合3%～5%水玻璃进行浇筑。浇筑时采用混凝土卸车运送混凝土,溜槽入仓,利用长臂反铲,对入仓细骨料混凝土与沟槽中的河砂进行充分深层搅拌至河床底部的施工方法,此方法快速有效,使围堰很快闭气成功,围堰的渗水量很小。4.2风化料堆料围堰防渗采用风化料斜墙防渗,为提高防渗效果,在风化料中心设一道土工膜,增加防渗效果,土工膜底部和防渗墙混凝土连接采用2m厚粘性土,柔性连接,堰肩两岸坡防渗齿槽深入堰基1m多,将土工膜覆盖进齿槽,用手扶式电动夯将全风化料掺8%水泥防渗料夯实。其他部位的风化料,过渡反滤料,用18t碾按40～50cm分层碾压6～8遍。取样检测表明,风化料干密度为1842～1930kg/m3,渗透系数(5.07～9.81)×10-3cm/s,堆石料干密度为1987～2303kg/m3。即使不增加土工膜防渗,风化料作防渗也是可行的。4.3水位高差,流量大,以自然水位为2007年6月12日、7月17日和7月29日发生3次强降雨,堰前水位分别到达1491.6、1491.8、1490.3m,水位高差26m,流量700～800m3/s。经较大洪峰考验,没有发现堰体坡面渗水,基坑渗水量没有明显变化,渗水量很小,整个围堰的防渗工程是成功的。5施工技