小浪底大坝的设计特点及施工新技术
小浪底引黄工程施工注浆(3篇)

第1篇一、工程背景小浪底引黄工程是山西省重点水利工程,旨在解决运城市盐湖区、夏县等五县区的农业灌溉、工业及城镇生活、生态用水问题。
工程总体走势为东南~西北向,是自黄河干流上的小浪底水利枢纽工程库区向山西省涑水河流域调水的大型引调水工程。
为了保证工程的顺利进行,注浆技术在施工过程中发挥了重要作用。
二、注浆技术概述注浆技术是一种通过注入浆液,对地层进行加固、止水、堵漏等目的的施工技术。
在引黄工程施工过程中,注浆技术主要应用于以下几个方面:1. 地基加固:通过注入浆液,提高地基承载能力,减少地基沉降,确保工程结构稳定。
2. 堵漏:针对地下水源丰富、地下水压力大的区域,注入浆液填充地层缝隙,降低地下水位,防止地下水对工程结构的侵蚀。
3. 止水:针对地下水源丰富的区域,注入浆液形成止水帷幕,有效防止地下水对工程结构的侵蚀。
4. 改善施工条件:在施工过程中,注浆技术可以改善施工环境,降低施工难度。
三、小浪底引黄工程施工注浆技术要点1. 注浆材料选择:根据工程地质条件和注浆目的,选择合适的注浆材料。
通常采用水泥浆、水泥-水玻璃浆、聚氨酯浆等。
2. 注浆参数设计:根据地层条件、注浆目的和注浆材料,确定注浆压力、注浆速度、注浆量等参数。
3. 注浆设备选择:根据注浆参数和工程规模,选择合适的注浆设备。
常用的注浆设备有:泥浆泵、浆液搅拌机、注浆管等。
4. 注浆工艺:根据地层条件和工程要求,采用合适的注浆工艺。
常用的注浆工艺有:预注浆、后注浆、全孔注浆等。
5. 注浆质量控制:在注浆过程中,加强对注浆质量的管理,确保注浆效果。
主要控制指标有:注浆压力、注浆量、注浆时间等。
6. 注浆效果检验:注浆完成后,对注浆效果进行检验。
常用的检验方法有:注浆压力测试、注浆量测试、地下水观测等。
四、结语小浪底引黄工程施工注浆技术在工程中发挥了重要作用。
通过科学合理的注浆技术,提高了地基承载能力,降低了地下水侵蚀风险,保证了工程结构的稳定。
【DOC】小浪底水利枢纽建设中的重要技术创新解读

小浪底水利枢纽建设中的重要技术创新小浪底水利枢纽工程是治理开发黄河的关键性控制工程,其战略地位重要,工程规模宏大,地质条件复杂,水沙条件特殊,运用要求严格,施工强度高,质量要求严,施工技术复杂,组织管理难度大,是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一。
在党中央、国务院的关怀下,在全国人民支持和广大水利同行的帮助下,我们坚持以工程建设为中心,以"建设一流工程,总结一流经验,培养一流人才"为总体目标,全面推行项目法人责任制、招标投标制和建设监理制,在建设管理模式上实现与国际惯例接轨;以合同为依据,充分调动设计、监理和承包商(包括外国承包商)的积极性和创造性,妥善处理进度、质量和投资三者关系;建立健全技术、质量管理规章制度,落实技术、质量管理责任制,明确了以项目业主总工程师为中心的技术管理体系——即项目业主总工程师代表业主进行工程技术问题决策,对水利部和国家负责,小浪底咨询公司对工程建设的质量、进度和投资进行全面控制,并向业主负责,黄委会设计院承担工程设计责任并向业主负责,承包商落实施工技术措施并保证工程质量;同时,建立了由国内知名专家组成的技术委员会,聘请了加拿大CIPM公司国际咨询专家组和世界银行大坝安全特别咨询专家组,与参建各方的技术机构相结合,形成了完善、高效、权威的小浪底工程建设技术保障体系;在项目实施过程中,严格管理,尊重科学,积极引进,大胆创新,积极采用新技术、新方法、新工艺、新材料和先进配套的大型施工设备,成功地解决了工程建设中一系列高难度课题,取得了一批重要技术成果创造了多项优质高产新记录。
一、高土石坝联合机械化作业高强度施工小浪底大坝为壤土斜心墙堆石坝,设计坝高154m,右岸深槽实际施工最大坝高达160m,坝顶长度1667m,总填筑量5185万m3,填筑量位居全国同类坝型第一位,在世界上也名列前矛。
坝体由防渗土料、反滤料、过渡料、堆石、护坡、压戗等多达十七种材料组成,每种材料按合同技术规范规定,都有严格的材质、级配、含水量、干密度、压实度等要求,结构复杂,质量要求高。
水利工程施工成就案例

水利工程施工成就案例——以小浪底水库为例我国水利工程施工成就举世瞩目,其中最具代表性的案例之一便是小浪底水库。
小浪底水库位于河南省洛阳市孟津县,是黄河流域最大的水利枢纽工程,被誉为“亚洲第一库”。
它以其巨大的综合效益,成为了水利工程施工成就的典范。
一、工程背景小浪底水库工程以防洪、发电、灌溉、供水为主,兼顾旅游、水产养殖等综合利用。
工程的建设背景主要有两方面:一是黄河流域的洪水威胁,历史上黄河曾多次发生大洪水,给沿线人民生命财产安全带来巨大损失;二是黄河流域的水资源短缺,严重影响着沿线地区的经济发展和人民群众的生活。
二、工程概况小浪底水库工程于1994年开工,2001年建成投运。
水库总库容126.5亿立方米,设计洪水位273米,校核洪水位275米。
水库大坝为混凝土重力坝,坝长1667米,坝高160米。
工程还包括一座装机容量180万千瓦的水电站、一组排沙建筑物和灌溉渠道等。
三、工程施工技术创新小浪底水库工程施工过程中,技术创新取得了显著成果。
首先,在大坝施工中,采用了滑模、串筒、翻板等多种先进的施工技术,大大提高了施工效率。
其次,在水库排水、排沙系统中,发明了多项专利技术,实现了高效、安全的排沙目标。
此外,在工程建设中,还广泛应用了计算机辅助设计、自动化监测等先进技术,确保了工程质量。
四、工程效益小浪底水库工程投运以来,取得了显著的综合效益。
首先,防洪效益显著。
水库建成以来,成功抵御了多次洪水威胁,保护了沿线地区的人民生命财产安全。
其次,发电效益显著。
水库水电站累计发电量超过300亿千瓦时,为沿线地区提供了清洁、廉价的电力资源。
再次,灌溉效益显著。
水库可以向黄河流域调入大量水资源,缓解沿线地区的水资源短缺问题,提高农业产值。
此外,水库还具备旅游、水产养殖等综合利用功能,带动了当地经济发展。
五、结论小浪底水库工程是我国水利工程施工成就的典范,它以卓越的工程质量、显著的效益和先进的技术创新,为世界水利工程树立了标杆。
小浪底大坝工程施工

小浪底大坝是我国黄河流域的一项重要水利工程,位于河南省洛阳市孟津县和济源县之间。
该工程以防洪、发电、灌溉、供水等多种功能为主,是我国水利工程建设的典范之一。
小浪底大坝工程施工的顺利完成,为我国水利工程建设树立了榜样,下面将从工程施工的几个方面进行详细介绍。
一、施工条件小浪底大坝工程地处黄河中游秦晋峡谷的最后一段出口处,地质条件复杂,施工场地狭窄,这对工程施工带来了极大的挑战。
首先,大坝坝基沿坝轴线约有420m坐落在砂卵石覆盖层上,覆盖层一般深30~40m,最深达70余米。
在覆盖层中夹有连续的、厚度约20m的粉细砂层及粉细砂透晶体。
其次,坝基岩石为砂岩和黏土岩互层,分布有大小10多条顺河向断层。
这些地质条件给大坝工程施工带来了严重的影响,需要采取特殊措施进行处理。
二、工程施工新技术为了应对复杂的地质条件,小浪底大坝工程施工中大量采用了新技术、新方法。
在防渗措施的选择上,大坝设计者充分考虑了利用黄河多泥沙特点的设计思想。
大坝的斜心墙与混凝土防渗墙作为坝基防渗的第一道防线,上游围堰下游坡设置的上爬式内铺盖与坝前淤积形成的天然铺盖相连,作为坝基防渗的第二道防线。
在工程施工过程中,采用了的反滤设计是保证防渗安全和有效的关键。
此外,大坝防渗墙工程施工中大量采用了新技术、新方法,设计和施工均代表了当代碾压土石坝的发展水平。
三、施工组织与管理小浪底大坝工程施工组织与管理科学合理,确保了工程进度和质量。
在工程施工过程中,施工方建立了完善的质量管理体系,对施工过程中的每一个环节进行严格把控,确保了大坝工程的质量。
同时,施工方还采用了先进的施工设备和技术,提高了施工效率,使得工程进度得到了保障。
四、工程效益小浪底大坝工程的顺利完工,为我国黄河流域带来了巨大的经济效益和社会效益。
大坝的正常运行,有效提高了黄河中游的防洪能力,减少了泥沙下泄,保护了下游地区的生态环境。
同时,大坝的发电、灌溉、供水等功能也为当地经济发展提供了有力支持。
小浪底工程施工简介

小浪底工程施工简介小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,黄河中游最后一段峡谷的出口处,是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
该工程是集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程,属国家“八五”重点项目。
工程浩大,总工期十一年。
小浪底工程分为三个部分:主体工程、辅助工程和公用设施工程。
主体工程包括大坝、泄洪排沙系统、电站和水库淹没区等。
大坝为混凝土重力坝,坝长1663米,坝高160米。
泄洪排沙系统由4条泄洪隧洞和4条排沙隧洞组成,用于排泄洪水和泥沙。
电站安装了18台单机容量为6.5万千瓦的机组,总装机容量为156万千瓦。
水库淹没区涉及河南、山西两省,共计淹没土地约272.3平方公里。
辅助工程主要包括施工道路、桥梁、供电、供水等。
施工道路分为外线公路和内线公路,连接了工程现场与周边地区。
黄河公路桥横跨黄河,连接河南与山西两省。
施工供电工程为工程现场提供了稳定的电力供应。
供水工程则确保了施工现场的用水需求。
公用设施工程包括生活区、生产区、办公区等。
生活区为施工人员提供了住宿、餐饮、医疗等服务。
生产区包括混凝土拌合系统、钢筋加工厂、木材加工厂等,为工程施工提供了原材料和构件。
办公区则为工程管理和技术人员提供了工作场所。
小浪底工程施工过程中,面临着诸多困难与挑战。
首先,施工场地位于黄河峡谷出口处,地形复杂,地质条件恶劣,给施工带来了很大难度。
其次,工程量大,工期紧张,需要高效的组织和管理。
此外,工程涉及多个省份,协调各方利益关系也是一项艰巨的任务。
在施工过程中,建设者们充分发挥了艰苦拼搏、团结协作的精神,克服了重重困难,取得了显著成果。
他们采用了一系列先进的技术和工艺,如混凝土重力坝施工、隧洞开挖、机组安装等,确保了工程质量。
同时,注重环境保护和生态修复,努力将工程对环境的影响降到最低。
小浪底工程的建成投用,将为黄河流域的防洪、供水、发电等方面发挥重要作用。
小浪底引水工程施工方案

小浪底引水工程施工方案一、项目概况小浪底引水工程是位于中国湖南省岳阳市的一项重要水利工程。
该工程的建设是为了解决周边地区的水资源短缺问题,保障农田灌溉和城市供水的需要。
该引水工程的主要任务是通过引水渠将长江水源引入小浪底水库,再通过水库的调节和分配,向周边地区输送清洁的江水。
该工程的建设将有助于提高当地的灌溉和供水水平,促进农业生产和城市建设的发展。
二、工程设计方案1. 引水渠设计引水渠是工程的重要组成部分,其设计应满足引水、输水和分水的需要。
根据调查和设计要求,引水渠的总长为30公里,设计流量为每秒1000立方米。
引水渠的结构采用混凝土实体渠道,其内部应采用防渗措施,以确保水质的清洁和输送效率。
此外,为了方便维护和管理,引水渠应设计成易于检修和清理的结构,保障工程的长期稳定运行。
2. 水库工程设计小浪底水库是引水工程的主要水源,因此水库工程的设计至关重要。
水库的主要任务是对引入的长江水进行调节和储备,以及向周边地区输送清洁水源。
水库的设计应考虑水库容量、防洪能力和水质保护等因素,确保其能够满足引水工程的各项要求。
同时,为提高水库的利用率,还应考虑水库的生态保护和景观规划,兼顾工程建设和环境保护的关系。
3. 输水管道设计除了引水渠和水库工程外,输水管道也是工程的重要组成部分。
根据工程要求,输水管道的总长为20公里,采用混凝土管道为主,部分路段采用钢管。
在输水管道的设计中,应考虑管道的材质、管径和输水流量等因素,确保输水过程中的输水损失和水质保护。
此外,还应考虑管道的排水和防冻等特殊情况,以确保输水管道的长期稳定运行。
三、施工方案1. 施工单位的选定为了保证引水工程的施工质量和工程安全,应选定具有水利工程施工资质和丰富施工经验的施工单位。
施工单位应具备完善的施工组织和管理体系,以及熟悉该类工程特点的专业人员和技术人员。
在施工单位选定后,还应对施工单位进行前期培训和沟通,确保施工单位充分理解工程设计方案和施工要求。
小浪底工程(一)(图)解读
小浪底工程(一)(图)
小浪底水利枢纽工程采用先进技术、先进管理,在当今复杂的地层上建筑起了“最具挑战性”的雄伟工程,小浪底创下了一项世界之最和中国第一。
—世界上最大的地下“迷宫’。
小浪底洞群进水口,在一块长270m、最高120m的人造绝壁上,开糟凿了最大开挖直径达19.8m,有19个洞口的16条大直径的隧洞。
在左岸约1km2的单薄山体中,一共开凿了100多个地下洞室,整个山体几乎被掏空,构筑起世界上最大的地下“迷宫”。
—世界上最雄伟的进水塔群。
进水口10座进水塔连成一座宽276.4m,高113m,最大长度70m的钢筋混凝土塔群,混凝土浇筑量达80多万m3。
其工程规模,结构复杂和施工难度堪称世界之最。
—3条世界最大的孔板隧洞。
依照设计,在完成导流任务后的3条直径为14.5m的导流洞中,增设内径为10m和10.5m的环形突坎—孔板,使高速水流通过孔板环的一缩一扩,在洞中消减大量能量,从而降低流速,减少水流对建筑物的冲蚀和破坏。
每条导流洞增设3级孔板,改建成永久泄洪洞,是世界上最大的孔板消能泄洪洞。
—世界最大的消力池。
泄洪系统出口的3个一级消力池总长210m、宽356m、深28m。
由9条隧洞和1条溢洪道下泄的高速水流在其中进行两级消能,是世界上最大、最集中的消力池。
—3条直径为6.5m的排沙洞,采用双圈环绕坎黏接预应力混凝土衬砌技术,建筑出世界最大的排沙洞,同时填补了国内空白。
国内最大的地下厂房施工夜景
钢索架起的工业城堡国内最大的岩壁吊梁
世界上最大的地下“迷宫”。
小浪底工程设计创新与实践
小浪底工程设计创新与实践首先,小浪底工程设计创新了工程的建设理念。
在小浪底工程前期设计阶段,设计人员充分考虑了长江水资源的利用与保护的平衡,既要解决水库防洪问题,又要保证下游的生态环境。
因此,在设计过程中,小浪底工程采用了大坝+倒虹吸泵站的建设方式,通过虹吸泵站将上游的水引到下游,保证了下游的生态水量和水质,减少了对长江下游的影响。
其次,小浪底工程设计创新了工程的施工技术。
由于小浪底地区地质条件复杂,地下水位高,施工条件艰难,因此在设计过程中,小浪底工程采用了预应力混凝土桩基础技术,大大提高了工程施工的稳定性和安全性。
同时,小浪底工程采用了斜坡稳定技术和岩土工程技术,加强了工程的抗震性能和抗滑稳定性,确保了工程的安全运行。
再次,小浪底工程设计创新了工程的水力性能。
小浪底工程是中国第一个采用扩压式蓄能式隔膜泵站的水利工程,该技术在国际上还比较新颖。
通过采用扩压式蓄能式隔膜泵站,水流可以在压力的作用下形成动能,提高了水流的能量利用率,降低了泵站的能耗。
同时,通过隔膜泵站的安装,可以减少水库的渗漏,提高了工程的水利效益。
最后,小浪底工程设计创新了工程的管理模式。
小浪底工程在设计阶段就充分考虑了工程的可持续发展和运维管理问题,在设计过程中,注重对工程的全寿命周期管理。
同时,小浪底工程建立了健全的运维管理体系,通过智能化管理手段,实现了对工程的实时监测和预警,提高了工程运行的效率和稳定性。
总之,小浪底工程设计创新与实践在解决长江水库工程建设中的难题和问题方面做出了重要的贡献。
通过采用新的建设理念、施工技术、水力性能和管理模式,小浪底工程在保障水资源利用和生态环境保护方面起到了积极的作用,为中国水利工程的发展提供了有益的经验。
小浪底水利枢纽工程施工
小浪底水利枢纽工程施工一、项目背景小浪底水利枢纽工程是中华人民共和国国家重点工程,是黄河流域生态环境保护与水资源配置的重要组成部分。
该工程的建设目的是为了加强对黄河流域水资源的管理和调控,提高黄河流域的防洪能力,促进黄河流域的经济社会发展。
二、项目概况小浪底水利枢纽工程包括小浪底大坝、水库和生态修复工程等多个子工程。
其中,小浪底大坝是该工程的核心组成部分,主要起到蓄水和调节黄河水量的作用。
水库的设计总库容为20亿立方米,可以有效地缓解黄河上游地区的干旱和旱灾,提高黄河流域的水资源利用效率。
三、施工过程1.立项阶段小浪底水利枢纽工程的立项工作于2010年启动。
立项阶段的主要任务是确定项目的建设规模、技术方案和投资计划,编制项目可行性研究报告,并进行论证审查。
在立项阶段,项目审批单位将召开相关会议,听取有关专家和单位的意见,最终确定项目的建设方案。
2.设计阶段小浪底水利枢纽工程的设计工作于2012年开始。
设计阶段的主要任务是确定工程的结构类型、设施布局和施工工艺,编制施工图纸和技术规范。
设计单位将根据项目的实际情况,考虑工程的安全性、经济性和可行性,制定合理的设计方案。
3.招标阶段小浪底水利枢纽工程的招标工作于2015年启动。
招标阶段的主要任务是向社会公开竞标信息,吸引有能力的施工单位参与竞标。
招标单位将根据招标文件的要求,提交相关材料,参加竞标评审。
最终确定中标单位,并签订施工合同。
4.施工阶段小浪底水利枢纽工程的施工工作于2016年正式开工。
施工阶段的主要任务是按照设计图纸和技术规范,组织施工单位进行施工作业。
施工单位将根据施工进度和质量要求,合理组织施工人员和设备,确保工程的顺利进行。
同时,施工单位还需积极配合有关监理单位进行现场监督和检查,及时解决施工中的问题。
5.竣工阶段小浪底水利枢纽工程的竣工验收工作于2020年完成。
竣工阶段的主要任务是对工程的可行性、设计符合性、工程质量和安全等方面进行验收检查。
小浪底工程
小浪底工程一、项目背景小浪底工程,又称三峡小浪底水利枢纽工程,是中国著名的水利枢纽工程之一,位于长江三峡库区下游的湖北省宜昌市夷陵区。
该工程于1993年开始建设,于2003年正式投入使用。
小浪底工程的建设有效解决了三峡库区下游地区的洪水灾害和航运问题,对于提高长江河谷的经济发展水平和人民生活水平有着非常重要的意义。
二、项目设计小浪底工程位于长江中游的重要航道上,主要由坝体、泄洪闸、船闸、发电站和航道等部分组成。
坝体是整个工程的核心部分,主要用于防洪和调节水位。
泄洪闸是用于调节库区水位,防止水库溢洪的重要设施。
船闸则是为了方便船舶过闸而建设的,在船舶运输中具有重要的作用。
发电站则是小浪底工程的重要功能之一,用于利用水力发电资源,提供清洁能源。
航道则是工程中用以保证航运畅通的重要部分,主要用于船舶通行。
三、工程效益小浪底工程的建设对于当地经济和人民生活水平的提高产生了积极的影响。
首先,小浪底工程解决了三峡库区下游的洪水灾害问题,保护了人民的财产和生命安全。
其次,工程建设使得长江航运得到了极大的改善,加快了当地经济的发展。
此外,小浪底工程的发电站以其巨大的发电能力为当地提供了充足的电力资源,促进了区域经济的可持续发展。
四、环保措施在小浪底工程的建设过程中,充分考虑了环境保护和生态建设。
在坝体建设过程中,采用了生态混凝土和生态绿化等措施,减少了对当地生态环境的影响。
在发电站运行过程中,采用了水轮发电技术,减少了对大气的污染。
此外,在工程的设计中,还特别注意了对当地鱼类和其他水生生物的保护,确保了水生生物的生存环境。
五、项目展望小浪底工程的建设不仅满足了当前的需求,还为未来的发展奠定了基础。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,对资源的需求将日益增长,小浪底工程将发挥更为重要的作用。
在未来,工程建设方将进一步加大对环保和生态建设的投入,努力实现经济效益与生态效益的协调发展。
同时,工程建设方还将积极推动科技创新,提高工程的运行效率,为当地经济的可持续发展提供更多的动力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
小浪底大坝的设计特点及施工新技术小浪底大坝防渗措施的选择是大坝设计的核心,反滤设计是保证防渗安全和有效的关键。
大坝的斜心墙与混凝土防渗墙作为坝基防渗的第一道防线,上游围堰下游坡设置的上爬式内铺盖与坝前淤积形成的天然铺盖相连,作为坝基防渗的第二道防线,充分体现了利用黄河多泥沙特点的设计思想。
大坝防渗墙工程施工中大量采用新技术、新方法,设计和施工均代表了当代碾压土石坝的发展水平。
作为小浪底水利枢纽挡水建筑物的斜心墙堆石坝已于1999年10月正式投入运用,现最高蓄水位接近210m,蓄水约18亿m3。
预计将于今年8月底完工,比合同工期提前约10个月。
小浪底大坝为坐落在深覆盖层上的壤土斜心墙堆石坝,设计坝高154m,实际坝高160m,坝顶长1667m,总填筑方量5185万m3,就其体积来说堪称中国第一大坝,也是目前国内最高的壤土心墙堆石坝。
一、大坝的设计条件1.大坝坝基沿坝轴线约有420m坐落在砂卵石覆盖层上,覆盖层一般深30~40m,最深达70余米。
在覆盖层中夹有连续的、厚度约20m的粉细砂层及粉细砂透晶体。
2.坝基岩石为砂岩和黏土岩互层,分布有大小10多条顺河向断层,其中断距约200m 的F1断层将河床基岩分为二叠纪(南侧)和三叠纪(北侧)两个不同的地质年代。
岩层呈缓倾角6°~16°倾向北东,也即倾向下游和倾向北岸。
在岩层中含有磨擦系数值仅为0.2~0.28、C值为0.005MPa的泥化夹层。
3.在坝轴线附近的河床深槽右侧有一个高约45m的基岩陡坎.平均坡度为1:0.3;在靠近左岸防渗帷幕线附近是较疏松的坡积和洪积覆盖层,下伏有呈反坡状被称为“老虎嘴”的岩石陡坎。
4.右坝肩东坡滑坡体体积约90万m3,需要挖除或处理;大坝轴线上游2~3km有体积分别为1100万m3和410万m3的两个大滑坡体;左岸山体为相对单薄的分水岭。
5.根据我国有关规范要求.大坝按8度地震烈度设防;按世行专家建议,应校核震中距lOkm发生6.25级水库诱发地震时大坝的动力稳定。
6.施工导流按百年一遇洪水标准设计,并随着坝体的升高将主坝的拦洪标准提高至300年一遇和500年一遇。
7.拦沙减淤是小浪底水库的一项主要功能和效益。
水库将有75.5亿m3的淤沙库容,最高淤积高程达254m。
二、小浪底大坝的设计特点1.大坝防渗设计据统计,38%的土石坝破坏是由渗漏和管涌引起的,30%是由于地基破坏,因而对于小浪底这样的高土石坝来讲,防渗设计是大坝设计的关键。
基于上述设计条件,经过多方案的论证和比较,根据坝体各部分的功能进行了坝的分区设计,共采用了17种材料。
大坝的防渗设计具有如下特点:(1)选择壤土斜心墙堆石坝坝型,以垂直防渗为主;大坝斜心墙防渗轴线位于坝轴线上游约80m,以尽量避开右岸覆盖层下部高达45m的基岩陡坎的影响,从而也可获得较好的心墙应力状态。
在覆盖层深槽部位采用混凝土防渗墙,墙厚1.2m,下部嵌入基岩1~2m,上部插入心墙12m;在心墙和基岩接触的部位铺设厚1m的钢筋混凝土盖板,在盖板的保护下进行固结灌浆和帷幕灌浆。
左右两岸在灌浆帷幕下游设排水帷幕。
(2)截流戗堤、枯水围堰是主围堰的一部分,主围堰是大坝的一部分。
主围堰采用斜墙剖面,通过内铺盖将心墙和主围堰的斜墙连接起来,利用坝前的淤积形成天然铺盖,作为大坝的辅助防渗线。
主围堰施工期在右岸滩地部分用水平铺盖和塑性混凝土防渗墙、龙口段用高压旋喷灌浆防渗帷幕拦截上游覆盖层的渗水。
实践证明,这样的设计节省工程量,有利于抢赶截流后的施工进度,同时也改善了斜心墙的应力条件,提高了上游坝坡的静态、动态稳定性。
(3)将左岸单薄山体视为大坝的延伸。
将大坝防渗线向左岸延伸约1km,在地表、235m 高程灌浆廊道和170m高程灌浆廊道分别进行帷幕灌浆,形成完整的防渗幕体。
在防渗帷幕下游设排水帷幕。
对于左岸单薄的山体断面进行堆渣压戗以保证蓄水后山体的稳定。
(4)采用掺有人工轧制料、级配良好、可适应机械化施工的宽厚反滤体。
大坝心墙料与相邻的材料之间均用精心设计的反滤料过渡以保证渗透稳定。
斜心墙下游侧设粒径范围为O.1~20mm及5~60mm、宽分别为6m及4m的反滤层,上游侧设粒径范围0.1~60mm、宽为4m的混合反滤层。
反滤体与堆石体之间设最大粒径不超过250mm的过渡料区。
2.其他特殊的设计考虑(1)挖除坝基表砂层。
坝基砂卵石132m高程以下为上更新统(Q3)冲积砂卵石层,经过30m以上盖重的预压比较紧密。
132m高程以上为全新统(Q4)近代河流冲积的较疏松的砂卵石、粉细砂层。
对易发生液化的表砂层及Q4地层予以全部挖除。
(2)设置下游坝坡压戗。
大坝按防8度地震烈度、O.215g的地震加速度进行了动力稳定性分析,并按6.25级的水库诱发地震、0.5g的地震加速度进行了稳定性复核。
分析研究结果显示,在大坝下游坝脚附近的砂卵石地基中有液化破坏的可能。
为保证大坝的稳定,在下游坝脚以外设置了宽80m的石渣压戗,按上覆有效压力不小于0.2MPa计,压戗顶部高程为155m。
这样将坝基的液化区推向压坡坡脚下游,可确保大坝在地震情况下的稳定和安全。
(3)精心处理F1顺河向大断层。
在心墙和反滤层底部的F1断层带及其两侧影响带宽约30m的范围内设置1m厚的钢筋混凝土盖板,并设错开布置的纵横缝和止水。
混凝土盖板下布设间距3mx3m、孔深10m的固结灌浆。
在帷幕与断层带交会的地段加密布置5排深孔帷幕灌浆孔,深度与大坝防渗帷幕协调一致。
(4)用旋喷灌浆加固左岸沟口洪积和坡积基础。
位于主坝混凝土防渗墙轴线附近的左岸岩石局部呈反坡和陡坡(俗称“老虎嘴”),邻近覆盖层为疏松的坡积和洪积土的交会,如处理不当可能使心墙产生裂缝或心墙土料与岸坡基础接触错动和渗流破坏。
经反复研究,最终采用对“老虎嘴”部位的岩石反坡和邻近砂卵石覆盖层采用高压旋喷灌浆加固措施,槽孔混凝土防渗墙一直打到岸边,消除了隐患。
三、大坝施工采用的新技术1.混凝土防渗墙施工小浪底大坝建在最大深度70多米的砂卵石覆盖层上,其混凝土防渗墙深度、墙体厚度和混凝土强度均在国内首屈一指。
(1)横向槽孔塑性混凝土保护下的平板式接头新技术。
主坝混凝土防渗墙施工采用横向槽孔填充塑性混凝土保护平板式接头新技术,克服了高标号混凝土(35MPa)防渗墙接头孔施工困难的缺点,仅93天即完成截水面积达5085.7m2的混凝土防渗墙的施工。
该项技术槽孔开挖采用钢缆式抓斗、重锤和液压铣槽机(又称双轮铣)等先进设备。
配套有泥浆设备、循环除砂系统等一套先进的设备,使整个槽孔的开挖效率大为提高。
混凝土浇筑仍为水下直升导管法,但采用混凝土拌和车直接入仓,简化了工艺,提高了浇筑速度。
泥浆采用法国产优质膨润土制成,比重为1.0g/cm3~1.1g/m3。
接头形式如图。
在施工中先按预定位置施工横向槽孔(与混凝土防渗墙轴线垂直),浇筑塑性混凝土,然后施工序槽孔浇筑墙体混凝土。
Ⅱ序槽开挖后,用双轮铣将已达到一定强度的Ⅰ序槽混凝土自上而下铣掉10cm厚,露出新鲜混凝土,再浇筑Ⅱ序混凝土,连接成墙。
(2)上游围堰主河槽旋喷灌浆造墙新技术。
上游围堰主河槽防渗墙采用高压旋喷灌浆造墙新技术。
由于墙体设计标号低,不易用取芯样试验来检查成墙质量,只能用严格的工艺控制措施来予以保证,高压旋喷灌浆采用二重管法。
根据旋喷灌浆机械设备的性能,通过现场单桩和围井试验及挖坑检验确定施工工艺和各种技术参数,从而在设计桩间距为1m的情况下,保证桩体成桩直径不小于1.2m。
施工时严格控制钻孔的偏斜率以保证墙体的连续性,控制浆液配比、压力和钻杆提升速度以确保墙体强度和抗渗性。
共完成钻孔进尺11562m,旋喷进尺约10075m,形成墙体面积9897m2。
2.稳定浆液及GIN法灌浆技术(1)稳定浆液灌浆。
在小浪底工程中,大范围(全部帷幕灌浆)使用了浓度较高的、具有单一配比的稳定浆液进行了帷幕灌浆并取得了成功,在全国尚属首次。
该方法主要有如下优点:一是浆液配比单一、配制工艺简单,减少了浆液变换等人为影响,有利于浆液的质量控制;二是稳定浆液凝聚力小,流动性好,水泥颗粒沉降速度慢,不会过早堵塞裂隙,故具有良好的可灌性;三是稳定浆液中水泥含量高,密度大,水泥结石强度高。
三是稳定浆液中水泥含量高,密度大,水泥结石强度高。
进、孔口封闭、自上而下孔内循环的灌浆工艺。
(2)GIN法灌浆。
GIN法灌浆是目前国际上推广十分迅速的一项新的灌浆技术。
GIN(Grouting Intensity Number)即灌浆强度值,等于灌浆段上最终的灌浆压力和单位灌浆段上浆液灌注量的乘积,其含义为单位灌浆段上消耗的能量。
在灌浆施工中,选取合适的GIN值,并在各灌浆段上基本保持一致,即可形成一道大致相同的防渗帷幕。
其技术要点为:一是使用稳定浆液;二是在计算机上用选定的GIN曲线对灌浆压力和浆液灌注量进行全过程监控,以免出现过高的灌浆压力和过大的、不必要的灌注量。
为了论证GIN法在小浪底帷幕灌浆工程中的可行性,1996~1997年在左岸三叠系地层中的4号灌浆洞内和右岸二叠系地层中的2号灌浆洞内,完成了进尺为3815m的GIN 法帷幕灌浆试验性生产。
试验性生产汲取了我国较常用的孔口封闭、自上而下孔内循环灌浆法和GIN法灌浆技术两者的优点,探索出了一套适合我国国情的新的灌浆方法。
小浪底大坝的施工采用了国际招标,国际承包商在施工中采用了很多先进技术,如主坝混凝土防渗墙施工中采用了目前世界上最先进的大型双轮铣机具,并采用了槽孔平接技术。
特别应指出的是国际承包商表现出的现场管理水平很值得我们学习和借鉴。