引水式水电站气垫式调压室工程地质评价

论文摘要

气垫式调压室是一种在岩体内由岩壁和水面围成的封闭式气室,并利用气室内高压空气形成“气垫”来抑制室内水位高度和水位波动幅值的性能优越的水锤和涌波控制设施。对于长引水高水头引水式水电站,由于常规调压室方案有较多高高程施工支洞及相应的上山公路,对环境保护、工程造价、建设工期和施工难度带来了较大的不利影响,因此,气垫式调压室成为了理想的建设方案。而调压室区的位置选定是工程建设中非常关键的一项工作,其地质条件的好坏、岩体稳定性决定着调压室的安全建设,故对气垫式调压室区的工程地质评价意义重大。木座水电站位于涪江一级支流火溪河上,是该流域“一库四级”开发的第三座电站,地处九环线,为减少工程对自然环境的破坏,利于生态状况的保护,在电站的建设之初,工程师们就提出了“一坡到底”引水线路和气垫式调压室方案。本文以木座水电站气垫式调压室区作为研究对象,首先在详细调查研究其基本地质环境条件的基础上,充分利用平洞、钻孔和岩体原位测试、水压致裂法地应力测量、高压压水试验等手段得到的资料,在分析常规调压室和气垫式调压室区的岩体质量、岩体结构、地应力状态、岩体渗透性的基础上,比选优化方案,评价气垫式调压室的适宜性,提出气垫式调压室的建设方案,并在此基础上,评价了拟建调压室的岩体稳定性,包括围岩成洞条件、山体抗抬、岩体抗劈裂和抗渗透稳定性。通过本文的研究,得到了如下的成果：(1)经过常规调压室与气垫式调压室地质条件的比选,木座水电站调压室拟采用气垫式调压室的建设方案。(2)根据挪威和我国已建自一里水电站等气垫式调压室的工程实践经验和工程地质评价准则,对木座水电站气垫式调压室建设的适宜性进行了评价。(3)结合木座水电站气垫式调压室的位置选择、洞轴线和防渗型式的选择,提出了气垫式调压室选址、选线和选型的工程地质一般要求。(4)对气垫式调压室区工程地质条件从围岩成洞条件、山体抗抬、岩体抗劈裂和抗渗稳定性等方面进行了系统的评价,并提出了围岩支护和防渗处理的地质建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 研究现状和存在的主要工程地质问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 自一里水电站气垫式调压室围岩稳定性研究
• 1.2.3 小天都水电站气垫式调压室围岩稳定性研究
• 1.2.4 金康水电站气垫式调压室围岩稳定性研究
• 1.2.5 存在的主要工程地质问题
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 依托工程气垫式调压室区工程地质条件
• 2.1 工程概况
• 2.2 基本地质条件
• 2.2.1 区域地质概况
• 2.2.2 气垫式调压室区地质条件
• 2.3 岩体结构和岩体质量
• 2.3.1 岩石质量指标（RQD）
• V）'>2.3.2 岩体完整性系数（K_V）
• 2.3.3 块体尺寸（Ib）)
• V）'>2.3.4 体积裂隙率（J_V）
• 2.3.5 岩体结构
• 2.4 地应力状态
• 2.5 围岩分类
• 2.6 岩体渗透性
• 第3章 气垫式调压室适宜性评价与位置选择
• 3.1 适宜性评价的一般要求
• 3.2 常规调压室与气垫式调压室方案比较
• 3.2.1 基本地质条件
• 3.2.2 岩体物理力学特性及渗透性
• 3.2.3 两种型式调压室工程地质条件及评价
• 3.2.4 常规调压室与气垫式式调压室工程地质条件比较
• 3.3 木座电站气垫式调压室适宜性工程地质评价
• 3.4 气垫式调压室位置选择
• 3.4.1 位置选择的一般要求
• 3.4.2 木座电站气垫式调压室位置选择
• 第4章 选定气垫式调压室工程地质评价
• 4.1 围岩成洞条件
• 4.2 调压室埋深及山体抗抬稳定性评价
• 4.3 岩体抗劈裂稳定性评价
• 4.4 岩体抗渗透稳定性评价
• 4.5 存在的主要工程地质问题及其处理
• 第5章 主要结论
• 致谢
• 参考文献