浅析景东县金鸡林水库预应力锚索技术的探究论文_自佳春

云南秀川水利水电勘察设计有限公司 云南省 650021

摘要:目前我国经济发展十分快速,随着水利工程的快速发展,本文结合具体工程案例,提出了相应的锚索设计、施工方案,并确定了具体施工设计参数,以此规范施工流程,提高施工整体质量。

关键词:水利工程;预应力锚索;施工流程

1、工程概述

金鸡林水库位于云南省景东县澜沧江一级支流保甸河上,坝址位于县城西北方向漫湾镇境内保甸河中上游段,水库总库容356.4万m3,粘土心墙风化料坝最大坝高75m,是一座集农业灌溉、农村人畜饮水于一体的综合利用水利枢纽工程。水库设计年供水量506.7万m3,设计灌溉面积1.33万亩;每年供水44.7万m3以保障5850名农村人口和1.83万头大小牲畜的饮水安全。金鸡林水库由大坝、溢洪道、导流输水隧洞及渠道组成。

2、溢洪道工程地质情况

溢洪道布置于左坝肩,进水渠段、控制段、泄槽段未见不良物理地质现象发育,上覆残坡积含碎石粉土厚2.0~3.5m,结构松散~中密,下伏基岩为全强风化绢云母片岩。消力池段、尾渠段位于下游岸坡坡脚及河床一级阶地,地形较平缓,覆物质为残坡积碎石土,结构较松散,厚1~2m,不宜作为底板基础;上覆冲洪积堆积物由砂土、孤石、漂石、卵砾石组成,根据坝址区钻孔资料显示,河床堆积物厚度较大,推测大于10m,溢洪道底板消力池以上位置均高于地下水位。

3、溢洪道结构设计

开敞式无闸控制侧槽式溢洪道,由侧堰段、调整渐变段、收缩段、泄槽Ⅰ段、抛物线段、泄槽Ⅱ段、扩散段、消力池段、出口尾渠段组成,全长301.92m。

4、溢洪道边坡设计及计算

溢洪道开挖形成的边坡主要为进口左侧及泄槽左、右侧的开挖边坡。

溢洪道进口岩体破碎,呈散体结构~碎裂结构,强度低,透水性强,抗冲刷能力差,故存在边坡和底板冲刷破坏问题;局部还夹有软弱夹层,遇水易于软化,对工程不利,开挖边坡较不稳定。溢洪道沿线表层松散覆盖层厚1.0~3.0m,下伏基岩为绢云石英片岩,全~强风化,裂隙发育,岩体破碎,呈碎裂结构,开挖边坡不稳定。

溢洪道开挖边坡最大高度为47.9m(位于溢0+035.00~溢0+097.00m范围处),设计永久开挖边坡高度为36.8m,根据以上地质条件,溢洪道进口左侧及泄槽左、右侧的边坡从下至上分别按1:0.5、1:0.75、1:1.0开挖,每10m高度设置宽2m马道,开挖后左侧边坡溢0+000.00~溢0+045.00及溢0+097.00~溢0+215.92范围内,采用长9m的Φ28@2.5m×2.5m砂浆锚杆加0.3m厚的C20钢筋混凝土板支护,溢0+045.00~溢0+097.00范围内,采用长12.0m的Φ32@3m×3m的中空自进式注浆锚杆加0.3m厚的C20钢筋混凝土板支护,根据以上开挖方案及支护形式,选取溢洪道边坡最高断面溢0+051.00断面进行稳定计算,计算结果见表1,设计图泄槽Ⅰ段横剖面图。

表1 溢洪道开挖边坡稳定计算成果表

经计算该边坡稳定安全系数在各个运用条件下均不满足规范要求,故在以上支护措施条件下增加长度分别为25m、30m的1000kn级预应力锚索支护,锚索布置于边坡底部坡度较陡的两级边坡(开挖坡度为1:0.5、1:0.75),在开挖边坡较高的溢0+035.00~溢0+097.00m范围内,每级边坡各布置锚索两排,竖直高度上排距4m,顺水流方向上同排间距5m,相邻排间距2.5m,交错布置。在边坡高度开始逐渐降低的溢0+000.00~溢0+035.00m、溢0+097.00~溢0+121.60m范围内,于每级边坡各布置锚索一排,锚索顺水流向间距5m。增加锚索支护后边坡稳定安全系数计算结果见表2,设计图见溢0+057.00横剖面锚索布置图。

表2 溢洪道开挖边坡稳定计算成果表

经计算该边坡稳定安全系数在各个运用条件下均满足规范要求,以上支护措施可保持开挖边坡稳定。该区域开挖边坡除以上支护措施外,还在坡顶设置排水沟、坡面设排水孔,以保持开挖边坡稳定。

5、锚索施工程序

金鸡林水库溢洪道施工程序如下图进行:

结语

在社会经济高速发展的今天,为更好的提升水利工程质量,预应力锚索是指通过钻孔向软弱岩层、滑动面穿过,在坚硬岩层内锚固其一端,随后张拉另一个自由端,并施加压力于岩层,以此锚固不稳定岩体。目前这种施工方式在水利工程施工中得到了广泛应用。

参考文献:

[1]周鹏.水利水电工程中预应力锚索的施工技术[J].中国水运,2013(11).1234-1235.

[2]敬旭;预应力锚固技术在大渡河黄金坪水电站边坡支护中的研究与应用[D];成都理工大学;2011年.1578-1579.

[3]黄辉.施召云.锦屏水电站预应力锚索张拉异常情况分析及处理措施[J].水电与新能源,2013(5).1314-1315.

论文作者:自佳春

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/8

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