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小水电2013年第2期(总第170期)技术交流

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地梁式支墩在保马水电站压力管道中的应用

黄志平(上饶市水利电力勘测设计院江西上饶334000)

【摘要】结合云南省保马水电站压力管道的设计，对地梁式支墩在高水头电站(有复杂多变地质条件)压力管道中的设计及应用进行了探讨和总结。图5幅，表1个。

【关键词】高水头电站压力管道地梁式支墩应用

0引言

随着经济的快速发展，电量的需求越来越大，电力供应日趋紧张，水电站的开发重点已转移到了云、贵、川等西部地区。虽然西部省份水资源丰富，但气象、地质、交通等开发环境较差，特别是复杂多变的地质条件给水电站的开发带来诸多不确定的因素。西部地区中小型水电站的特点就是水头高，管道象巨龙般盘山而下，高压管道的设计是工程主要建筑物重中之中，倍受建设、审批等各单位的关注。

中低水头电站由于管线短，传统设计一般采用独立支墩来支承压力管道，但对于高水头电站来说，有些电站有地质条件复杂多变的管道，因管线长，支墩地基不同程度的变形所带来的管壁附加应力不可避免，严重者会影响到伸缩节的正常运行，危及管道安全。地梁式支墩是在管槽内两镇墩之间浇筑钢筋混凝土地梁，整体性好，压力管道通过支承环基础将作用力传至地梁，可以避免不均匀地基带来的不利影响。

1工程概况

保马水电站位于云南省维西傈僳族自治县巴迪乡境内的保马河中下游，距县城118km,距昆明市848km,为径流引水式水电站，冲击式机组，总装机容量2×30MW,年发电量22585×104kW·h。电站额定水头596.00m,最大静水头651.00m,发电引用流量2×5.79m3/s。电站所发电直接送往维西

收稿日期：2012-11-12

作者简介：黄志平(1978-),男，工程师，主要从事水利水电工程设计工作。Email:hzping218@163.com

220kV变电站并网，送电距离108km。工程于2007年开工建设，并于2010年11月建成并网发电。工程为Ⅲ等工程，规模为中型，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级。

工程主要建筑物由首部大坝枢纽、发电引水隧洞、调压井、压力管道、发电厂房及升压站等组成。大坝位于保马河保米桥下游约110m处，为混凝土重力坝，最大坝高39.0m;发电引水隧洞布置在保马河右岸，长5.53km,马蹄形过水断面；压力管道长1.22km,内径2.0～1.4m;发电厂房和升压站布置在保马河出口澜沧江边上。

2压力管道工程地质条件

压力管道位于隧洞出口山坡上，地形上缓下陡，上部山坡角一般平均为10°~26°,下部山坡角平均约为37°,局部管段坡度达46°。管道沿线局部见有小型崩塌现象，未见较大规摸的滑坡等不良物理地质现象，自然山坡稳定。沿线出露的岩性为第四系坡积(Q?1)碎(块)石土及二叠系上统下段(P?a)粉砂质绢云千枚状板岩、长石细砂岩，岩体裂隙和层间挤压破碎带发育，岩体较破碎。

管线2295m高程以上山坡较为平缓，第四系覆盖层较厚，一般5～11m;其下伏基岩为粉砂绢云千枚状板岩，岩性较为软弱，抗风化能力弱，岩石风化深，上部全强风化岩石厚度一般4～8m,下部为弱风化岩石。2295m高程以下山坡较陡，第四系覆盖层较薄，一般1～4m;地表见有弱风化砂岩、板岩零星裸露，岩体表部呈全强风化和弱风化交错分布，局部沿构造带风化加深、岩体破碎。

物理指标：碎石土与混凝土之间抗剪f为0.35~0.45,允许承载力300～350kPa;弱风化基岩与

技术交流SMALLHYDROPOWER2013No2,TotalNo?70

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混凝土之间抗剪f为0.45～0.55,允许承载力450~800kPa。

3地梁式支墩设计

保马水电站压力管道长1220m(调压井至厂房),沿线布置18个镇墩，1～6号镇墩管道内径2.0～1.8m,6～13号镇墩管道内径1.6m,13～18号镇墩管道内径1.4m,1～17号镇墩下游均设有伸缩节，压力管道管壁材料均采用Q345C级钢，管壁厚度10～38mm。

考虑管线地形地质条件复杂，水平和垂直拐弯较多，压力管道每隔50～80m布置1个镇墩，镇墩之间每隔6m设1个支承环，管道槽底宽4.3m。对于中低水头电站，在传统设计中支承环一般采用独立支墩支承。因本工程压力管道较长，沿线地质条件不均