浅谈老挝Nam Khan2水电站大坝斜趾板基础开挖_0
浅谈老挝Nam Khan2水电站大坝斜趾板基础开挖
浅谈老挝Nam Khan2水电站大坝斜趾板基础开挖作者：叶南普来源：《科技资讯》 2012年第31期叶南普(中国水利水电第十工程局有限公司四川成都 610072)摘要:砼面板堆石坝坝基开挖的重点是趾板基础开挖,这是整个大坝开挖能否取得成功的关键。
趾板基础以平趾板居多,斜趾板较少,虽然斜趾板开挖工程量比平趾板相对少些,但斜趾板比平趾板开挖难度大。
下面就以我在老挝南坎2(Nam Khan 2)水电站施工过的大坝斜趾板基础开挖为例,简述斜趾板基础开挖基本方法,重点对其斜趾板基础采用“深孔台阶一次爆破法”进行分析总结。
实践证明,“深孔台阶一次爆破法”既能满足爆破外观成形质量,又能提高工作效能,是值得推广应用的。
关键词:水电站大坝地形开挖方法中图分类号:TV64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0085-011 工程概况南坎2水电站位于老挝琅勃拉邦东南约30 km的南坎河上,主要枢纽工程有大坝、溢洪道和引水发电系统等。
本电站为二等工程,工程规模为大(2)型。
大坝为钢筋砼面板堆石坝,最大坝高136m,坝顶宽度10 m,最大坝顶长365 m。
相应总库容6.862亿 m3,电站总装机130 MW(两台机组)。
大坝于2011年11月开挖,于2012年12月开挖完成,目前正在进行趾板基础砼浇筑和大坝填筑。
就开挖成果来看,大坝边坡及其坝基开挖是成功的。
2 坝址地形地质条件南坎2水电站坝址位于南坎河Ban Meun村下游河段。
坝基及两岸地层为含炭质条带绢云母板岩、钙质粉砂质板岩夹透镜状砂岩。
地下水类型以基岩裂隙水为主。
3 大坝斜趾板基础开挖方法3.1 大坝斜趾板基础开挖方法采取自上而下,先开挖两岸后挖基坑的开挖程序;采用“深孔台阶一次爆破法”开挖。
3.2 大坝斜趾板基础开挖钻爆设计砼面板堆石坝坝基开挖的重点是趾板基础开挖,这是整个大坝开挖能否成功的关键。
老挝南坎2水电站大坝趾板设计为斜趾板基础,其岩性为含炭质条带绢云母板岩、钙质粉砂质板岩(抗压强度为40 MPa左右),采用“深孔台阶一次爆破法(水平预裂爆破+上部竖直深孔台阶爆破)”,见“大坝斜趾板基础爆破设计图”。
老挝南椰Ⅱ水电站引水隧洞衬砌结构优化设计
老挝南椰Ⅱ水电站引水隧洞衬砌结构优化设计摘要：老挝南椰Ⅱ水电站引水隧洞总长10948.817m，为马蹄形有压隧洞。
混凝土衬砌后顶拱内径为4.6m，底宽3.4m。
招标阶段混凝土衬砌段：喷锚段：不衬不喷段长度的分段比例为3：4：3，施工图阶段的实际衬砌段比例13%，永久喷锚处理段14%，不衬不喷段长度73%，经发电运行论证，工程满足要求，经济效益显著，可供类似工程参考。
关键词：引水隧洞衬砌优化设计喷混凝土1工程概况南椰Ⅱ（Nam Ngiep Ⅱ）水电站位于老挝川圹省，厂址距首都万象267km。
枢纽区包括：黏土心墙土石坝（高70.5m）、右岸开敞式溢洪道、右岸泄洪冲沙兼导流洞、右岸引水隧洞、上室阻抗圆筒式调压井、压力钢管道、地面发电主厂房、地面GIS开关站及尾水渠等部分。
工程为二等大（2）型工程，其主要建筑物为2级建筑物，设计水头6.5Mpa，设计引用流量45.45m3/s。
电站装机容量为180MW。
设防烈度采用VII度，工程于2011年开工，2015年发电运行。
2引水隧洞布置引水建筑物由进水口取水闸、有压引水隧洞、调压井、压力钢管道组成。
引水隧洞采用单洞三机布置，总长10948.817m，为马蹄形有压隧洞。
开挖内径5.6m，混凝土衬砌后顶拱内径为4.6m，底宽3.4m。
隧洞综合底坡为i＝0.3663%。
引水隧洞沿线为花岗岩、闪长岩，岩体强度较高，隧洞沿线山体雄厚，均为相对不透水岩层。
引水隧洞除进口段埋深不到100m，其余洞段覆盖深度在100m~364m之间，隧洞平均埋深216m，隧洞埋深条件较佳。
3地质条件引水隧洞大部分洞段为花岗岩，在隧洞后段有长约2km的洞段为闪长岩混辉绿岩、辉长岩。
因埋深较大，隧洞围岩以微风化～新鲜岩石为主，弱风化主要集中在进口段。
隧洞洞身均处于地下水位以下，推测沿线地下水位多在洞顶以上80m～300m之间，渗透性弱。
隧洞埋深相对较大，但经分析，隧洞地应力仍以自重应力为主，地应力值总体较低，以中低地应力为主。
老挝南亚2水电站右岸坝基设计概述①
南亚2水电站位于老挝乌多姆赛省南亚河干流上，厂坝区距勐塞约80km。
电站采用堤坝式开发，正常蓄水位488m，引用流量69m 3/s，电站装机容量14.5MW，保证出力2.53MW，年发电量62.59GW ·h。
电站采用混凝土重力坝的布置方案，挡水、泄水、冲沙及引水发电建筑物均一字形布置在河床上，电站枢纽由左岸非溢流坝段、左岸进水口坝段（含坝后主厂房、安装间、副厂房等）、河床部分的冲沙底孔、无闸控制的表孔溢流坝段以及右岸非溢流坝段等建筑物组成，机组采用混流式机组。
南亚2水电站的项目法人为老挝南亚2水力发电有限公司，中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司为EPC总承包单位，合同总工期32个月。
2012年10月初启动地形测量及地质勘探工作，2013年2月可行性研究报告审查通过，电站正式立项进行建设。
2013年4月NNHPC公司与昆明院在老挝乌多姆赛省正式签订南亚2电站的EPC总承包合同，2013年10月土建队伍进场。
该电站坝型为混凝土重力坝，建基面的选择主要取决于坝基岩体质量、承载力、抗滑稳定性和渗透稳定性。
坝基的设计和基础处理方案关系到大坝的整体稳定和结构安全，也直接影响到工程的成本。
该文主要介绍了南亚2水电站右岸坝基的勘测成果及8～9#溢流坝段的坝基设计方案及开挖揭露情况、地基处理方案等，可供类似工程参考。
1 右岸坝基勘测与设计1.1 坝基勘测、试验成果根据规范要求，结合枢纽区分布的地层岩性、岩块强度、构造发育情况、岩体风化程度、室内外物理力学试验等资料，对坝基岩体进行分类。
分类结果表明，坝基岩体基本无I、II类岩体，主要为Ⅲ、Ⅳ两类，局部存在少量泥岩软弱夹层及挤压破碎带，为Ⅴ类岩体。
Ⅲ类岩体主要为弱风化泥质粉砂岩，呈中厚层状，岩体完整性较好，节理不发育；Ⅳ类岩体主要为强风化泥质粉砂岩及弱风化粉砂质泥岩，薄层状，整体呈镶嵌～碎裂结构，岩体节理较发育；局部Ⅴ类岩体主要为软弱泥岩夹层及挤压破碎带，呈碎裂结构。
南立1—2水电站面板堆石坝趾板基础灌浆施工
２ 灌 浆 试 验
２ １ 灌 浆试验 施工 ．
根 据 设计 技 术 要求 及 趾 板 基 岩 的 实 地 地 质 情 况 ，分 别
・
南立１ ２ 站面板堆石坝趾板基础灌浆施工 ０ — 水电
在微风化、弱风化趾板 基岩段 进行 生产性 帷幕灌 浆试验 。
试 验 段 选 在 河 床 平 段 ２８ ０ 高 程 和 大 坝 左 岸 ２ ７４ ０ ．ｍ ４ ． ～ ２ ０ 高 程 段 。按 设 计 帷 幕 布 孑 图 布 孔 ，孑 距 １ ５ ５ｍ Ｌ Ｌ ． ｍ。设
１ ｍ。在 Ａ型址板下 布置 排 固结灌 浆孔 ，帷幕 孔轴 线 ０
上 游 两 排 、下 游 一 排 ，排 距 １ ５ ． ｍ，孔 距 为 ２ ｍ， 钻 孔 深
入基 岩 ８ ｍ，孑 位 呈梅 花 形 布 置 。帷 幕孑 为单 排 帷 幕 ， Ｌ Ｌ 孔距 １ ５ ． ｍ，分三 序 灌 浆 ，在 顺 河 穿 过 帷 幕 线 的断 层 、
。
总装 机容 量 ２ ０ ×５ ＭＷ 。
排 问 。Ｂ型 趾 板 布 置 四 排 同结 灌 浆 孑 ，在 帷 幕 孔 轴 线 Ｌ
上 、下 游 各 两 排 ， 排 距 １ ５ ． ｍ、 孔 距 为 ２ ｍ，深 入 基 岩
１２ 趾板工 程地质 ．
岸 坡 趾 板 基 础 开 挖 揭 示 的 地 质 情 况 ：基 础 以 灰 质 岩 为 主 。 ２ ５ 高 程 以 下 为 微 风 化 ， 以 上 为 弱 风 化 。左 岸 ５ｍ ２ Ｏ ５ ｍ 高 程 问 有 Ｇ６ Ｇ 、Ｇ８小 挤 压 带 穿 过 ，在 ５ ～２ ５ 、 ７
００
水利水电施工 ２１ ・ ５ 总第 １２ ００ 第 期 ２期
南 立 １—２水 电站 面 板 堆 石 坝 趾 板 基 础 灌 浆 施 工
老挝Nam Khan 2水电站继电保护系统的配置和选型特点
２ 发 电机保护
２．１ 发 电机 （含 励磁 变 ）保 护系 统配 置 发 电机 （含励 磁 变 ）保 护采 用 微机 型保 护装
每套保 护装 置 的继 电器 为模 块 化 设 计 ，具有 通用数据总线 ，该总线带数字信号处理和至各主 要传感器（如 ｃＴ，ＰｒＩ＇等）的接 口，可实现核心保护 系统的冗余配置 ，设置冗余 的微处理器热备用运 行。各装置的保护功能在软件库中存储 ，通过带 串口的 ＰＣ可 以修改和补充该软件 库，使用另一 个带串口的打印机，也可以记录该软件库的内容。
中图分类号 ：ＴＭ５８８ ０５
１ 工 程概 况 Ｎａｍ Ｋｈａｎ ２水 电站 位 于 老挝 Ｌｕａｎｇ Ｐｒｏｂａｎｇ
（琅勃拉邦 ）东南约 ３０ｋｉ ｎ 的 Ｎａｍ Ｋｈａｎ河上 ，是 Ｎａｍ Ｋｈａｎ河规划三个梯 级电站 中的第 ２级。电 站 至下 游 湄公 河 （汇 人 口）河 道 长 约 ６８ｋｉｎ，距 省 城琅勃拉邦公路约 ５６ｋｍ，距首都万象约 ３９６ｋｍ。 电站水库 具有 年调节性 能 ，是 以发 电为 主 的工程 。 电站内装设有 ２台机组 ，单机容量为 ６５ＭＷ，总装 机 容量 为 １３０ＭＷ ，多年平 均发 电量 为 ５．５８亿 ｋＷ · ｈ，年 利 用小 时 数为 ４２９４ｈ，保 证 出为 ４３．３ＭＷ， 为引水式 地面 厂房 。电站对 外交通 从琅 勃拉邦 市 经 １３ 国道接将修设 的沿河左岸永久公路到达本 电站 。 电站 以 １１５ｋＶ一 级 电压 出线 两 回 接入 老 挝北 部枢 纽 Ｌｏｕａｎｇ Ｐｒａｂａｎｇ ２变 电站 。
老挝nam khan 2面板堆石坝趾板优化设计与实践
20Байду номын сангаас9，38（22）：263-264.
Value Engineering
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基本设计阶段，详勘发现两岸趾板基础的强风化层变 深，若按照原设计思路和原则对趾板进行设计，趾板区（含 内坡及外坡）石方开挖总计 75.24 万 m3。
millions of investment for the dam and played an important role in the project investment and period control.
关键词院面板堆石坝；趾板；优化设计；Nam Khan 2
Key words: concrete faced rockfill dam 渊CFRD冤；plinth；optimized design；Nam Khan 2
（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵阳 550081）
（Power China Guiyang Engineering Corporation Limited，Guiyang 550081，China）
摘要院为控制老挝 Nam Khan 2 面板堆石坝工程投资，在详细设计阶段通过抬高趾板基础崁深、采用斜趾板结构、调整趾板内坡
参考文献院 [1]沈旭.智慧校园 APP 设计与实现[J].2095-2163（2019）01-
0224-05. [2]刘飞.手机媒体与大学生校园 APP 的设计[J].201610720032. [3]杨婷婷，黄勇，吴天文，杨露.智慧校园 APP 的设计与实现
老挝Xeset2水电站大坝混凝土裂缝成因分析与防治
对建筑物的使用 功能和耐 久性 产生 不利 影响 ，已引起 人
们的广泛关注。 裂 缝 产 生 的 原 因 主 要 可 以 分 为 两类 ：一 是 结 构 型 裂
・
老 ｅ ｔ 站大 混 土 缝 因 析 防 ｌ 挝Ｘｓ２ ｅ 水电 坝 凝 裂 成 分 与 治 ｌ ｌ —
ＤＵ０ ８０ ２ ｍ
灌浆。
８ ２０ ０ ． ｍ高程的浇筑仓面上出现横 向裂缝 ，桩 号从 Ｄ ０ Ｒ ＋
７ ． ｍ，Ｄ 一 ２ ０ 到 ＤＲ ＋ ９ ． ｍ，Ｄ ２ ０ （ ６０ ＵＯ ． ｍ ０ ５０ ＵＯ ． ｍ 见
网 １。 ）
裂 缝 多 数 是 在 浇 筑 后 ２天 开 始 产 生 ，在 混 凝 土 浇 筑
０ ［１ 口 ＋０
蝴 ① ② ０ ④ ⑤ 籍她
． ．
在 在 在 在 在
号 呼 号 导 导
冲 冲 冲 冲 冲
沙 沙 沙 沙 沙 阿 闸 阿 闸 闸
右 右 左 左 右
用 舸 舸 蚵 阿
１ 譬冲 沙闸 上游铺 盖
２ 冲沙 闸 号 上游铺盖
ＤＵ【 ３． 卜 ０ｍ
Ａ广
洒 水养 护 。
４ 裂 缝 形 成 的 原 因分 析
混 凝 土 结 构 出 现 裂 缝 ，不 仅 影 响 建 筑 物 外 观 ， 同 时
大坝混凝土 浇筑 的分层 分块 ，基 础约束 区层 厚不 超 过 １０ ． ｍ，非约束 区分层高 度为 ３Ｏ ． ｍ。坝体 浇筑分 ． ～３ ５
块 结合 设 计 的结 构 缝 ，最 大 长 度 为 １ ｍ。 ６
１流 壹 ２流 壹 ３～坝 号坝 ０ 号坝 凸 号 溢 溢 溢 流
【 关键词】 大坝混凝 土
老挝会兰庞雅水电站交通桥桥墩地基开挖支护施工
合 比进行 ， 各种材料按施工配合 比要求分别称量。
混 合料搅 拌 时间不少 于 ２ ｍ ｉ ｎ ， 混 合 料达 到搅 拌 均
匀， 颜色一致的要求。混合料随拌即用 ， 存放时间
不超 过 ２ ０ ｍ ｉ ｎ ， 保持 物料新 鲜 。 ２ ． ２ ． ３ 挂设钢 筋 网 在采 用喷射 混凝 土和铺 设钢 筋 网的方 式进 行 组合 支护 的部位 ， 挂设 钢筋 网 。钢 筋直径 、 钢筋 网
喷射 混凝 土拌 制应严 格按 照试验 室下发 的配
１ ０ ） ｄ ， 其 中 ｄ为 孔 径 （ １ １ １ ） ， 故 孔距应 为 ０ ． ８ ｍ～
１ ． ０ｍ。
（ ２ ） 线 装 药 密 度 Ｑ。根 据 该 处 地 质 情 况 ， 并 结 合类 似工 程经 验 ， 线装 药 密度 暂定 为 ２ ５ ０ ｇ ／ ｍ。 １ ． ２ ． ４ 预裂 孔装 药结 构 预 裂孔 均使 用 间 隔不 耦 合 装 药 ， 由于 预 裂 孔 较深 底 部夹 制严 重 ， 其 底部 线 装 药 密 度 加 大 为 正 常段 的 ２～３倍 ， 孔底 １ ／ １ ０～１ ／ １ ２孔 深段 为 加 强 段； 孔 口堵塞 长度 取 ０ ． ８ ｍ～１ ． ０ ｍ。
在交 通桥 桥墩 边坡 覆盖层 的清理 和土 方开挖 前， 首先进 行 测量 放样 ， 标 识 出开 挖 范 围 （ 系统 支
护 界 限） 和位置 ， 然 后 用 人 工 或 反 铲 清 理 开 挖 区 域 内 的树 木 和有 碍 杂物 ， 并将 开 挖 边 线 内的 树根
清除。
可按 一级 马道 高 度控制 。Ｂ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — １ ８ ０ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ８ — ０ ２
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浅谈老挝Nam Khan2水电站大坝斜趾板基础开挖摘要:砼面板堆石坝坝基开挖的重点是趾板基础开挖,这是整个大坝开挖能否取得成功的关键。
趾板基础以平趾板居多,斜趾板较少,虽然斜趾板开挖工程量比平趾板相对少些,但斜趾板比平趾板开挖难度大。
下面就以我在老挝南坎2(Nam Khan 2)水电站施工过的大坝斜趾板基础开挖为例,简述斜趾板基础开挖基本方法,重点对其斜趾板基础采用“深孔台阶一次爆破法”进行分析总结。
实践证明,“深孔台阶一次爆破法”既能满足爆破外观成形质量,又能提高工作效能,是值得推广应用的。
关键词:水电站大坝地形开挖方法
1 工程概况
南坎2水电站位于老挝琅勃拉邦东南约30 km的南坎河上,主要枢纽工程有大坝、溢洪道和引水发电系统等。
本电站为二等工程,工程规模为大(2)型。
大坝为钢筋砼面板堆石坝,最大坝高136m,坝顶宽度10 m,最大坝顶长365 m。
相应总库容6.862亿m3,电站总装机130 MW(两台机组)。
大坝于2011年11月开挖,于2012年12月开挖完成,目前正在进行趾板基础砼浇筑和大坝填筑。
就开挖成果来看,大坝边坡及其坝基开挖是成功的。
2 坝址地形地质条件
南坎2水电站坝址位于南坎河Ban Meun村下游河段。
坝基及两岸地层为含炭质条带绢云母板岩、钙质粉砂质板岩夹透镜状砂岩。
地下水类型以基岩裂隙水为主。
3 大坝斜趾板基础开挖方法
3.1 大坝斜趾板基础开挖方法
采取自上而下,先开挖两岸后挖基坑的开挖程序;采用“深孔台阶一次爆破法”开挖。
3.2 大坝斜趾板基础开挖钻爆设计
砼面板堆石坝坝基开挖的重点是趾板基础开挖,这是整个大坝开挖能否成功的关键。
老挝南坎2水电站大坝趾板设计为斜趾板基础,其岩性为含炭质条带绢云母板岩、钙质粉砂质板岩(抗压强度为40 MPa左右),采用“深孔台阶一次爆破法(水平预裂爆破+上部竖直深孔台阶爆破)”,见“大坝斜趾板基础爆破设计图”。
坡面预裂孔、缓冲孔Ⅰ和主爆孔均采用DX680液压独臂钻造孔,斜趾板建基面预裂孔和缓冲孔Ⅱ采用YG80支架式潜孔钻造孔;局部欠挖和修整处理采用YT28手风钻。
钻爆速度很大程度上取决于钻孔速度,合理钻孔方式至关重要,综合垂直孔和倾斜孔的优缺点(垂直孔:操作技术简单,钻孔速度快,但爆堆形态不太好,根底效果略差;倾斜孔:操作技术复杂,精度要求高,易卡
钻或堵孔,钻孔速度较慢,但爆破后的台阶面较整齐,根底残留较少),坡面预裂孔和缓冲孔Ⅰ采用倾斜孔,斜趾板建基面预裂孔和缓冲孔Ⅱ采用水平孔,主爆孔均采用垂直孔。
这样,既提高了施工效率,又保证了爆破外观成形质量。
在施工过程中进行了多次爆破试验,在施工初期又进行了不断的调整,得出最终的钻爆参数,见“大坝斜趾板基础爆破参数表”(趾板基础设计宽度6～10 m,以10 m宽的趾板基础为例)。
爆破设计说明:炸药选用2#岩石乳化炸药(药卷规格有Φ60 mm、Φ32 mm和Φ25 mm);预裂孔底部加强装药至200 g/m,中部正常装药至148 g/m,上部减少装药至74 g/m;炮孔顶部封堵时先塞入编织袋或草袋等物,再用黄土或岩粉封堵;炮孔底部柔性垫层材料采用锯末;药卷采用竹片按照装药结构方式绑扎入孔;坡面预裂孔、缓冲孔Ⅰ、斜趾板建基面预裂孔、缓冲孔Ⅱ采用不耦合间断装药,主爆孔Ⅰ～Ⅳ采用连续装药;起爆网络采用“多排孔微差起爆”,预裂孔比主爆孔和缓冲孔先爆50～70 ms,主爆孔和缓冲孔一起起爆。
（图1）
大坝斜趾板基础爆破设计图(尺寸单位为m)(表1)。
4 结语
通过检测,爆破后超欠挖和外观成形质量基本在设计要求范围内,也能满足开挖工期要求。
实践证明,“深孔台阶一次爆破法”既能满足爆破外观成形质量,又能提高工作效能,是值得推广应用的。
参考文献
[1] 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院.老挝Nam Khan 2水电站大坝开挖图及施工技术要求[M].2011(10).
[2] DL/T5135-2001.中华人民共和国电力行业标准,水电水利工程爆破施工技术规范[S].。