索风营水电站地下厂房布置及设计优化.docVIP

索风营水电站地下厂房布置及设计优化 宁华晚 (中国水电贵阳勘测设计研究院 , 贵州 贵阳 550002) 摘 要 : 主要介绍索风营水电站地下厂房结合地形地质条件 、水文地质条件和枢纽总布置所进行的地下厂房位 置及纵轴线方向 、厂区洞室群布置选择 、吊车梁型式选择 、出线平台等建筑物的方案比较 , 以及地下厂房防渗 排水设计等的设计方案研究 , 并结合工程特点进行地下厂房洞室群的设计优化 , 达到了有利于洞室群围岩的稳 定 、加快施工进度及节约工程投资的效果 。 关键词 : 水工结构 ; 地下厂房布置 ; 设计优化 ; 索风营水电站 中图分类号 : TV73116 文献标识码 : B 文章编号 : 100720133 (2004) 0320021205 ① 的乌江中游的六广河段 , 工程以发电为主 , 系统中承担调峰 、调频 、事故备用等任务 , 溉 、养殖 、旅游等效益 。 在电力 兼有灌 地下厂房概况 索风营水电站位于贵州省黔西 、修文???县交界 0 图 1 索风营水电站地下厂区平面布置图 (尺寸单位 : cm ; 桩号单位 : m) 地下厂房全长 13515 m 、宽 24 m 、高 581405 m , 厂内安装 3 台单机容量 200 MW 的混流式水轮发电 机组 ; 主变压器室和 GIS 开关站均布置于地下 , 采 用出线窑洞以 220 kV 电压等级出线 3 回 。 由于坝址处河床狭窄 、右岸山体雄伟且岸壁陡 峭 , 为避免引水发电建筑物与碾压混凝土大坝施工 干扰 , 加快施工进度 , 所以从工程枢纽总布置 、工 程地质条件和水文地质条件 、主要工程量和投资 、 施工条件和运行条件等 6 个方面进行了综合比较 后 , 将厂房布置于大坝下游右岸山体内 , 形成一个 由引水隧洞 、主厂房 、主变压器洞 、尾水洞 、窑洞 式出线平台和交通洞等洞室组成的大型地下洞室群 ① 收稿日期 : 2004203208 作者简 介 : 宁 华 晚 ( 19642) , 男 , 湖 南 省 邵 东 县 人 , 高 级 工 程 师 , (尺寸单位 : cm) 图 2 索风营水电站地下厂房纵轴线剖面图 图 3 索风营水电站地下厂房横剖面图 (尺寸单位 : cm) 较好 、强度较高 , 满足地下厂房对地基的要求 。 厂区内无大型断裂结构面 , 但层间错动及软弱 夹层极其发育 , 主要有 fj2 , fj3 , fj4 , fj5 , fj6 等层间 错动面 , 宽 015～30 cm , 充填有黏土 、炭质 、岩屑 及方解石 , 错动面平直 、连续性好 。岩溶发育主要 受 N70°E 结构面 ( 裂隙) 及层面或层间错动带控制 , 岩溶形态主要呈缝状或带状 。 厂区工程地质条件 索风营水电站地下厂房洞室群位于坝轴线下游 约 50 m 处的右岸山体内 , 主厂房轴线方位为 N68° E , 与岩层走向和主要节理裂隙方向的夹角约 30°。 1 2 - 2 主厂房顶拱部位所处地层大部分为 T1y 中厚层夹 薄层灰岩 , 属 Ⅱ～ Ⅲ类围岩 , 稳定性较好 ; 其余为 2 - 3 2 - 3 厚层 、中厚层块状灰岩 , 属 Ⅱ类围岩 , 稳定 在洞 室 开 挖 中 揭 露 : 地 层 主 要 为 T1y 及 T1y 2 - 2 , 局部见溶蚀现象 , 大部分岩体较完整 , 洞 T1y 性好 ; 在平行主厂房下游侧布置有主变压器洞 , 所 2 - 2 处岩层为 T1y 中厚层夹薄层灰岩 , 属 Ⅲ类围岩 , 稳定性较好 。厂区岩层产状总体呈现为 N80°E , SE ∠20°～27°, 无大的断层和裂隙切割 , 岩体完整性 室稳定性较好 ; 在主厂房 NE 侧及安装间下游侧边 墙 , 顺 fj5层间错动带发育有溶洞 , 最大洞宽约 115 m , 充填有黄泥夹岩屑 。 地下厂房开挖后 , 实测的顶拱 沉 降 最 大 值 为 2197 mm , 位移最大值为 10192 mm ; 上游边墙最大 位移为 514 mm , 下游边墙最大位移为 4104 mm , 说 明地下厂房所选择的纵轴线位置和方向都是合理 的 。 214 厂区其他洞室布置 厂区其他洞室主要建筑物包括 : 主副厂房 、安 装间 、主变压器开关洞 、厂坝电梯竖井 、母线洞 、 出线平洞 、出线坚井 、通风洞 、通风坚井 、进厂交 通洞 、排水洞及出线窑洞 、上坝交通洞及施工支洞 等大小洞室 (井) 30 余个 。 在进行厂区其他洞室布置时主要考虑以下因 素 : (1) 在满足机电设备布置及其运行管理的要求