瀑布沟水电站尾水洞出口段开挖高边坡的加固方案及优化研究.pdf

贵州水力发电 第19 卷第3 期 2005 年6 月 GUIZHOU WATER POWER 瀑布沟水电站尾水洞出口段开挖高边坡的 加固方案及优化研究 1 1 2 1 1 段 斌 ，何江达 ，李 莉 ，肖明砾 ，刘 军 （1. 四川大学水利水电学院，四川 成都 610065 ；2. 四川省农田水利管理局，四川 成都 610015 ） 摘 要：瀑布沟水电站尾水隧洞推荐采用 “三机一洞”无压尾水隧洞方案，出口高边坡稳定性问题突出。本文 根据边坡的破坏发育情况，运用三维非线性有限元法，分别研究系统锚杆和不同预应力锚索布置方案的加固效 果，最终提出边坡加固的优化方案。 关键词：水工结构；高边坡加固；方案优化研究；三维有限元；瀑布沟水电站 中图分类号：TV554. 13 文献标识码：B 文章编号：1007-0133（2005 ）03-0046-05 ＊ 0 工程概况 1 三维有限元分析模型 瀑布沟水电站位于四川省汉源县和甘洛县境内 瀑布沟水电站尾水隧洞出口高边坡稳定性采用 的大渡河中游，装机容量3 300 MW（6 550 MW ）， 三维有限元分析模型［1］计算，计算范围如图1，横 保证出力926 MW ；水库总库容51. 77 亿m3 ，具有 河向以 1 号尾水隧洞中心线分别向山里延伸 季调节能力。电站采用堤坝式开发，以发电为主， 131. 692 m ，向河床延伸 167. 61 m ；顺河向从 1-1 兼有防洪、拦沙等综合效应。 至6-6 剖面，总长度为230. 42 m ；铅直向从599. 70 瀑布沟水电站尾水隧洞推荐采用 “三机一洞” m 高程延伸至地表，最大高差为321. 255 m 。 无压尾水隧洞方案，1 号、2 号尾水洞（明渠）中心 距约60 ~ 80 m ，出口位置相距280 m ；2 号尾水洞 明渠长300 ~ 400 m ，宽20 ~ 32. 5 m 。出口及明渠 布置地段的谷坡走向近于东西，在高程上可明显划 分为上部和下部2 个地貌单元。上部单元为750 ~ 930 m 高程，地形陡峻，坡度一般为50 ~ 60 ，局 部多见陡崖直壁，基岩裸露，由单一的花岗岩组 成，岩体中北西向次级小断层和北东向辉绿岩脉及 构造节理、裂隙较发育，岩体完整性差，小规模崩 塌体、危岩体分布较多。下部单元为750 m 高程以 下至河床，地形较缓，坡度为30 ~ 40 ，地表由 10 ~ 30 m 厚的崩坡堆积物覆盖，覆盖层下部基岩 面向河床倾斜，内侧边坡裂隙发育规律性较明显， 主要有： a. N40 W ，SW 40 ~ 60 ；b. N70 E ，NW 人 60 ~ 80 ；c. SN ，W 40 ~ 60 ；d. 近 EW ，S 人 人 人30 ~ 70 ，顺坡向坡外。