文档介绍：中国水利水电第四工程局
科学技术进步奖申报书
项目名称:高地应力地区砼双曲高拱坝坝基开挖施工技术的研究
申报单位:水电四局第一施工局
申报等级:一级
申报时间:
一、 项目基本情况
项目编号: 成果分类
项目名称
高地应力地区砼双曲高拱坝坝基开挖施工技术的研究
主要完成人
主要完成单位
水电四局第一施工局
推荐单位
水电四局第一施工局
项目名称可否公布
可以公布
推荐等级
一级
主题词
高地应力区砼双高曲拱坝坝基开挖施工技术研究创新
学科专业分类名称代码
所属国民经济行业
土木工程
任务来源
拉西瓦水电站砼双曲拱坝坝基基础开挖工程
计划(基金)名称和编号
项目起止时间
起始
完成
二、项目简介
(项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况)
所属科学技术领域:
高地应力区砼双高曲拱坝坝基基础开挖施工方法的研究属土木工程建筑技术领域。
主要内容及特点:
通过在高地应力地区对不同的地层岩性、地质构造的分析研究,具有针对性的从施工工艺、施工方法入手,并结合设计意图形成高地应力地区坝基基础开挖施工的综合技术。
应用推广情况:
针对高地应力地区砼双曲高拱坝坝基开挖施工工艺的研究,有效的解决了坝基基础在开挖后因高地应力突然释放,坝基基础出现较大的回弹,从而有效的预防了大坝基础二次处理的可能,增加了大坝在运行期间的安全性,加快了整个工程的施工进度。通过拉西瓦砼双曲高拱坝坝基开挖施工新工艺的效果分析,其工程意义巨大。
(不超过800个汉字)
三、项目详细内容
立项背景
拉西瓦坝址区属高地应力地区,坝址区出露地层主要为三叠系下统龙羊峡群下亚群浅变质岩系与侵入其中的中生代印支期花岗岩,以及第四系堆积物,其河谷应力场的基本特征分布是(见图):
(1)根据地质资料,黄河未下切形成河谷前,2230m高程处的最大主应力为20 MPa~24MPa,随着黄河的开始下切和不断切深,不同高程部位的应力值和方向均开始发生较大变化,总体特征是岸坡一定范围内应力降低,而谷底产生应力集中。
(2)峡谷的EW向切割和高陡岸坡一方面使NE向的区域应力场偏转为近SN向,另一方面造成应力场的分异现象,表现为:最大主应力倾角随距岸坡的距离变化,近岸坡处σ1与岸坡平行,向岸里变缓,河床下约60m最大主应力为水平。因此河谷应力场是一个在区域应力场的基础上迭加了斜坡自重应力场而形成的局部应力场,°。
(3)现代河谷底部存在应力集中区,最大主应力达33MPa以上,局部达42 MPa~56MPa,最大剪应力7MPa,局部达16MPa。应力集中带宽300m~350m,深约150m(2230m~2160m),沿河自石门沟以下至1#吊桥逐渐消失。
(4)两岸2290m高程以上应力分布正常,表现为随距岸坡距离增大,应力增高直至平稳;2290m高程以下应力分布不均匀,表现为由应力较低-增高-平稳的变化,即存在局部的增高段,分布范围为距岸边100m~250m。正常应力范围σ1为15 MPa~23MPa,局部增高段σ1近30MPa;其中岸坡表部附近为应力松弛带,深度范围15~50m,最大主压应力量值最高可达23 MPa。
由于拉西瓦坝址谷深坡陡,在黄河下切两岸山体临空后,岸坡浅表部形成了量级较高的剪应力集中区,随着时间推移和应力场进一步调整,岸坡岩体发生卸荷回弹,形成了大量的卸荷裂隙。为了预防施工期间卸荷裂隙的进一步扩散和坝基开挖后坝基基础因卸荷出现的回弹,根据拉西瓦实际情况,确定在拉西瓦坝基基础开挖施工过程中通过坝基开挖施工工艺的研究,探索、总结出了一套有针对性的施工方法及施工工艺,确保了拉西瓦坝基基础开挖后的稳定,对以后类似地质条件下的坝基开挖施工提供技术依据。
拉西瓦坝址区地应力分布图
拉西瓦地区属高地应力地区,通过对坝址区地应力分布特征及地质条件的分析、研究,总结出了一套较为完整和成熟的坝基开挖施工方法及施工工艺,它是高应力地区砼双曲高拱坝坝基基础开挖的一套综合技术。
拉西瓦大坝坝基开挖范围为坝上0-40m左右~坝下0+45m左右,其中,河床内EL2240m~EL2220m为砂砾石覆盖层,坝基底部最低开挖高程EL2212m;,。各部位开挖施工时,除保护层开挖外,均按自上而下、自中间向两侧的原则进行,开挖顺序为:覆盖层开挖g石方梯段钻爆开挖g保护层开挖g建基面断层处理、验收。
EL2240~ ,一次开挖到EL2230高程,河床范围EL2230高程以下覆盖层开挖分层高