文档介绍：1 沙牌碾压混凝土拱坝设计(1) 摘要: 较为详细地介绍了坝高 130m 的沙牌碾压混凝土拱坝的设计和特点, 主要包括枢纽布置、拱坝布置、混凝土设计和筑坝材料、结构设计、温度控制措施和基础处理。关键词:碾压砼拱坝设计特点沙牌水电站 1 工程概况沙牌水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内, 是岷江支流草坡河上游的一个梯级龙头电站。电站采用蓄、引相结合的开发方式, 坝址位于草坡河上沙牌村牛厂沟附近, 厂址在其下游约 5km 的克充台地, 电站尾水汇入已建成的草坡水电站水库。坝址距草坡河口约 19km ,距汶川县城约 47km ,距成都约 136km 。沙牌水电站水库正常蓄水位为 1866 . 0m ,死水位为 1825 . 0m ,总库容 0. 18亿 m3 。电站总装机容量 36 mw , 2 年发电量 1. 79亿kw·h ,年利用小时数为 4 791h 。工程为三等工程,主要建筑物为 3 级建筑物,设计洪水标准按 50 年一遇, 校核洪水标准按 500 年一遇, 地震基本烈度为 7度。枢纽工程主要由碾压混凝土拱坝、右岸 2 条泄洪洞及右岸发电引水隧洞、发电厂房等建筑物组成。碾压混凝土拱坝高 130m ,是目前国内外最高的碾压混凝土拱坝。沙牌水电站分两期建设:一期工程采用引水式开发, 建低闸临时取水,于 1995 年 11 月开始施工, 1997 年5 月发电; 二期工程采用高拱坝挡水, 形成具有季调节性能的水库, 于 1997 年6月 16 日开工建设, 2002 年5月 30 日碾压到坝顶。拱坝于 2003 年5月8 日下闸蓄水, 工程将于 2003 年12 月全面竣工。 2 枢纽布置沙牌水电站坝址处河谷深切, 两岸基岩裸露, 河谷形状为 v形, 基本对称, 其宽高比约为 , 适合于修建混凝土拱坝。坝基岩体主要为花岗闪长岩, 岩体完整性好, 风化卸荷不强; 在坝基中上部高程出露有花岗闪长岩夹片岩, 对片岩进行混凝土置换处理后,可以满足拱坝建基面的要求。根据坝址区自然条件,并考虑到采用碾压混凝土筑坝技术等因素, 拱坝体型设计为三心圆单曲拱坝, 拱坝坝身不布置泄洪建筑物。在拱坝右岸布置 2 条泄洪隧洞, 1 号泄洪洞进水口底高程为 1846 . 0m ,结合导流洞的利用,洞身采 3 用涡漩式内消能竖井泄洪洞, 最大泄流量为 242m3 /s;2号泄洪洞进水口底高程为 1805 . 0m ,洞身采用长陡坡,坡度为 10 %,最大泄流量为 211m3 /s 。发电引水系统布置在拱坝右岸,进水口底板高程为 1818m ,引水隧洞全长 3 500 . 92m ,洞径 3m ,引用流量 15. 6m3 /s 。调压井布置在下厂址草坡河右岸的山体中, 为圆筒阻抗式, 直径 4. 5m ,高 99. 36m 。调压井后为埋藏式压力管道, 2 台机共用 1 根总管, 管径 2m ,支管直径 1. 2m 。厂房布置在草坡河左岸的克充阶地上,主厂房长 26m 、宽 18. 5m 、高 31. 55m ,安装 2 台单机容量为 的混流式机组。主体工程施工期采用断流围堰挡水、隧洞导流、坝体全年施工的导流方案。枢纽布置见图 1 。该枢纽布置较大地简化了碾压混凝土拱坝结构,为碾压混凝土快速施工创造了极为有利的条件。 3 碾压混凝土拱坝布置拱坝建基面确定在基岩弱风化下段下限,即坝基开挖至微风化顶板,坝基主要为ⅱ类岩体,局部位于两岸的中、上部高程ⅲ-2 类岩体上。当建基面上出现 sc 密集带时,要进行混凝土置换处理, 同时加强坝基固结灌浆, 增强坝基整体性和均匀性。 4 碾压混凝土拱坝设计应满足安全和经济的目的,同时应充分发挥碾压混凝土快速施工的优势, 并容易保证施工质量。经比较论证, 三心圆单曲拱坝体型形状简单, 有利于简化坝体构造, 更便于碾压混凝土施工及保证施工质量。从国内外施工技术水平和实践经验出发, 为积极稳妥地推动高碾压混凝土拱坝建设的顺利发展, 沙牌拱坝体型设计采用三心圆单曲拱坝。为改善拱坝坝体应力,合理利用地形条件,减轻河床深槽下部开挖和施工难度,在河床底部设置垫座。拱坝体型参数特征值见表 1。转贴于论文联盟 拱坝温度控制措施沙牌碾压混凝土拱坝采用全断面薄层通仓碾压、连续上升的施工方法, 由于拱坝较高、规模较大, 温度应力问题突出。解决温度应力问题除提高混凝土抗裂性能并进行合理的结构分缝外,还采取了下列温度控制措施: (1) 尽量利用低温季节多浇混凝土, 高温季节少浇或不浇,高温季节浇筑混凝土必须有可靠的温度控制措施。(2) 拱坝最高温度控制:高程 1810 m 以下, 最高温度 tm ≤ 25 ℃;高程 1810m 以上,最高温度 tm ≤ 28℃。 5 (3) 浇筑温度以自然入仓温度为主, 在高温季节对骨料采取喷