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水布垭高面板堆石坝趾板基础处理研究

柳景华  
【摘要】:水布垭混凝土面板堆石坝坝高233m,同类坝型中坝高目前居世界首位,趾板是面板与地基的联结结构,同时也是防渗帷幕的连接体,是面板坝承上启下的最关键部位。 本文对趾板建基岩体进行了分类:直接利用岩体、处理利用岩体、开挖清除岩体,同时提出了趾板基础的开挖宏观判断标准和定量检测指标。从自身的抗冲蚀能力要求和防渗帷幕灌浆提高压力的需要出发,趾板的基础开挖深度宜至弱卸荷(或弱风化)岩体,声波波速值不小于3000m/s;若受其它条件的限制,无法挖至弱卸荷下部岩体时,建议采取结构措施如布设锚杆和固结灌浆进行处理,以提高趾板建基岩体质量。 针对趾板基础岩体倾角平缓、地质缺陷类型多样,趾板上灌浆盖重小、水库运行水头高、后期没有维修补灌条件等基础处理难点和特点,研究采用了“均匀固结+帷幕”的布孔型式,使固结灌浆接触段最大压力达到了0.5MPa,有效提高了趾板基础浅层的灌浆压力,满足了水布垭高面板坝长期高水头运行的要求。 采用灌前、灌后钻孔取芯、物探测试、声波检测、大口径孔检查等手段,对灌前、灌后的岩体质量指标(RQD)、压水试验成果、声波波速值进行了比较分析,证实固结灌浆对趾板基础岩体质量有较大改善:一是岩体质量指标(RQD)灌后有一定提高,浅层裂隙发育相对破碎的岩体提高幅度较大,灌后各段岩层皆达到了“好”类岩体;二是灌后岩体的透水性大为减弱,透水性总体变得均一,可以满足设计对防渗的要求;三是反映岩体完整性指标的岩体声波值有一定提高,浅部完整性较差的岩体提高幅度较大,大体可以提高10%左右。 研究认为对于高面板堆石坝趾板基础灌浆而言,固结灌浆的作用不仅在于提高了建基岩体的整体性和均匀性,更重要的是增强了趾板基础浅部防渗幕体的厚度和致密性,减小渗水力比降,并为提高帷幕灌浆压力奠定了基础。 同时,本文对目前世界最高的混凝土面板堆石坝的基础地质条件、工程岩体特性、岩体质量分级、工程地质条件等进行了系统阐述;论文所涉内容资料翔实、符合实际,所积累的经验和处理问题的方法,可以作为其它类似工程的参考。


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