侵权投诉
当前位置:

OFweek电力网

水电

正文

抽水蓄能电站高水头混凝土衬砌压力管道的一些思考

导读: 高水头混凝土高压管道及岔管的高压固结灌浆是保证围岩承载和减少渗漏量的关键因素之一。

抽水蓄能电站输水系统的特点是压力管道设计水头高,设计水头H和主管直径D乘积大。南方已建工程混凝土岔管规模以惠州抽水蓄能电站HD=6160m.m,清蓄岔管HD更是达到6780m.m。

如广蓄二期高压隧洞的最大静水头为627m,考虑水头压力后,最大设计水头为770m,混凝土衬砌洞洞径为8m,衬砌厚度为60cm,采用300号混凝土。惠蓄高压隧洞的最大静水头为610m,考虑水头压力后,最大设计水头为725m,混凝土衬砌洞洞径为8.5-8m,衬砌厚度顶部为60cm,底部120cm。

高水头混凝土高压管道及岔管的高压固结灌浆是保证围岩承载和减少渗漏量的关键因素之一。灌浆压力过低,防渗效果不佳;灌浆压力过高,又可能引起围岩劈裂。通常灌浆压力取为管道静水压力的1.2-1.5倍。钢筋混凝土高压管道某部位水力劈裂临界压力值应根据围岩的地质条件确定。高压岔管有可能都在完整的岩体内,但长上千米的高压管道不可能没有节理裂隙或断层。固结灌浆是隐蔽工程,也是良心工程,质量如何,变数很大,内压小时危害不大,出问题也好处理,水头高或超高就够呛了。

保证运行期不发生渗透失稳和水力劈裂是采用钢筋混凝土压力钢管的基本条件,国内BQ、HX及GX二期和THP 均钢筋混凝土高压管道均出过事,国外美国赫尔姆斯、巴斯康帝电站和法国蒙特齐克电站也出过事。有些专业人员认为只要地应力够大,上伏岩盖厚度够大,灌浆处理到位,就不会有问题。但围岩内部状况非常复杂,只要有一个通道没处理好,就会出问题。目前有较多最大静水压力过到600m级的电站,在运行后出现过围岩劈裂或内水渗漏大问题,其主要原因是其岩体覆盖厚度通常在400-500mm,相应发育有微小闭合裂隙岩的最小地应力相比安全裕度偏小,容易在某薄弱部位引起水力劈裂,出现较大的渗漏。

压力管道如能不用钢衬,而采用钢筋混凝土衬砌,投资要省得多。

承压水道,工程设计必须同时满足三条铁律,即上覆岩盖厚、最小主应力和渗透稳定性。GX一期尾水支管屈服鼓包、GX二期8号支岔口上方30米的勘探支洞发生水力劈裂、HX第一条水道首次充水内水外涌,其根本原因只有一个:渗透稳定性遭到破坏。上述三条水道,经过成功的工程处理,皆已安全运行多年。世界上运行成功的高压水道,有不做任何衬砌的裸岩水道,有素砼衬砌水道,有钢筋砼衬砌水道,有钢管衬砌水道。必须衬砌或者不用衬砌,抑或采用哪种衬体,虽应视其工程地质和水文地质条件而定,但如欲成功,则必须遵守三条铁律,特别是渗透稳定性。HX、QX高压水道的围岩,一、二类花岗岩洞段大都超过80%的洞长。理论和实践都告诉我们,高压流体永远沿着最小阻力路线扩散。正因如此,想要砼衬水道首充成功并使其长期安全运行,就必须用固结灌浆手段来处理好那不足20%的地质缺陷洞段,以确保固结灌浆圈的连续性、完整性和厚实度,确保渗透稳定性具有足够的安全裕度。30年来,连续几座高水头蓄能电站相继建成投产,南方几个电站在土建工程方面已经造就一批技术和管理干才,砼衬水道,经验成熟。譬如,QX中平洞固结灌浆的耗灰总量1900多吨,其中42米五类围岩洞段及其影响带的耗灰量高达1723吨,渗透稳定,可保无虞。YX的工程设计更高水头的钢筋混凝土压力钢管方式还需要工程实践考验,为我们提出了新的挑战。既然如此,加倍小心、加倍努力才好。

YX的地质条件是具备砼衬砌条件的,系统性的风险基本可以排除。裂隙断层总是存在的,关注的重点在于渗透稳定方面的风险。无论是衬砌的设计,灌浆参数和施工质量,还是封堵、排水的布置,包括钢支管的长度考虑,都是从大处到细节在深化。虽然以往有许多工程经验,还是需要如履薄冰。


声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号