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拉西瓦水电站枢纽关键技术 李蒲健 (中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 陕西 西安 710065) 【摘 要】 在拉西瓦水电站工程设计中针对坝址区气候寒冷、河谷狭窄陡峻及高地应力等 特点，为解决工程施工进度、确保工程质量开展了多项关键技术研究，并在此基础上采用了 多项新工艺、新方法，有力地保证了工程质量、进度。工程枢纽区主要开展了拱坝建基面合 理开挖型式研究、边坡坝段无盖重固结灌浆研究、埋管法接触灌浆研究、夏季封拱灌浆研究 以及坝后反拱型水垫塘研究等多项关键技术研究，本文对此进行了总结。 【关键词】 反弧型开挖；无盖重固结灌浆；埋管法接触灌浆；夏季封拱灌浆；大坝温控； 反拱水垫塘；拉西瓦水电站 1 工程概况 拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，枢纽建筑物主要由混 凝土双曲拱坝，坝身泄洪表、深、底孔，坝后消力塘和右岸岸边进水口，地下引水发 电系统组成。混凝土双曲拱坝最大坝高250m，坝顶高程2460Ill，水库正常蓄水位为 2452m，总库容1 电站。 拉西瓦水电站是黄河流域规模最大、电量最多、经济效益良好的水电站，是“西电东 送”北通道的骨干电源，也是实现西北水火电“打捆”送往华北电网的战略性工程。电站 建成后主要承担西北电网调峰和事故备用，在支撑即将实施的西北电网750kV网架、实 现西北电网向区外输电中起着其他水电站不可替代的作用。 2坝址区地质概况 坝址区为高山峡谷地貌，河谷狭窄、岸坡陡峻。上游稍开阔，坝基部位为峡谷收缩 段，横剖面呈V形，两岸基本对称。谷底至岸顶相对高差达680～700m。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中生代印支期花岗岩(y。)及第四系全新 统(Q。)崩坡积、滑坡堆积及冲洪积层。坝基花岗岩为中生代印支期侵入岩浆岩，致密 块状，岩质坚硬。具有抗压强度高、弹性模量大、吸水率低等特点，试验结果表明干抗压 陡倾角断层较发育，发育缓倾角断层倾角均小于35。，多为10。～20。。裂隙的发育规律与 断层基本一致，以陡倾角者为主，约占92％～95％。 233 坝基岩体的透水性，据压水试验资料统计，花岗岩体和砂板岩体的透水性均以极微透 水为主，分别占总试段的71％和72％。其中坝基(肩)部位极微透水段占该部位花岗岩 体中总试段的85％，表明坝基岩体透水性微弱。 开挖揭露左岸拱肩槽2400m高程以上岩体部分置于Ⅲ1级岩体之上，2400m高程以 下大部分置于Ⅱ级岩体之上。岩体结构总体呈块状～整体块状，2408m高程以上涉及厚 岸拱肩槽2400m高程以上拱肩槽建基岩体为Ⅲ1级，2400m高程以下拱肩槽建基岩体绝 大部分为Ⅱ级。 3拱坝开挖型式研究 拉西瓦坝基地应力达30-～70MPa，坝基的开挖将会引起坝基回弹进而发生卸荷破坏， 岩体质量下降，基础处理困难，而合理的坝基开挖设计是保证岩体质量的手段，因此，选 择减轻坝基卸荷破坏程度的开挖型式是拉西瓦工程坝基开挖设计中研究的重要技术问题。 用平面非线性有限元、三维非线性有限元等不同的方法对平底开挖型式和反弧开挖型式等 不同的坝基开挖型式进行了分析，对坝基开挖卸荷规律，应力屈服范围，坝基圆弹数值等 进行了研究。 经过多种方法的计算分析和比较，两种开挖型式对基础的影响可以得出如下结论： (1)光滑的反弧开挖在高地应力区，应力集中程度降低；应力集中包下移，建基面应 力降低。 (2)光滑的反弧开挖使坝基回弹变位减小，卸荷松动范围减小，有利于基岩质量的保 证和提高。 (3)平底开挖易引发裂隙开裂，对坝肩底部的稳定不利。光滑的反弧开挖在高地应力 区减小，基岩面点安全度高。 (4)实际开挖监测表明光滑的反弧型式在高地应力区，坝基回弹变位较小，岩体质量 较高，是比较适宜的开挖体型。 图1为拉西瓦拱坝坎基开挖轮廓与传统开挖两种轮廓横剖面的比较。两种开挖设计 的差别在于拉西瓦拱坝将传统的平底开挖调整为由边坡到河床按光滑过渡进行曲线过 渡，这样设计不仅减小了开挖工程量，且可改善和减小坝基的应力。图2为开挖后建 基面。 图1开挖轮廓对比图 234 图2