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Canabrava工程的设计和施工特性
作者:佚名  文章来源:土木工程网  点击数  更新时间:2013/11/30 22:22:11  文章录入:web13741  责任编辑:web13741

导流隧洞独立结构的 设计上,使第二导流阶段的开始将不受溢洪道消力池完工与否的影响。最终采用工程设计的主要特性如下:

  1.三座发电厂房有3个单独的进水口,暴露的压力钢管和一座装有3套150MW发电机组的电厂。

  2.表孔溢洪道靠近发电厂,构成6个弧形闸门,每个15m宽,20m高,在水库最大洪水位334情况下,设计泄洪能力为17800m3/s。

  3.靠近溢洪道有5个导流隧洞,河水在第二个施工阶段流经。其中4个均为5.5m宽,11m高,其余的1个用于下游平衡性泄放,为4m宽,6m高。

  4.一座RCC坝横跨两岸混凝土结构的余部,左岸一侧,从导流隧洞到河流左岸的一个位置,右岸一侧从电厂到河流右岸。

  5.两个土坝,坝座靠近主体轴线336高程。

  6.两个独立的土堤,在水库边岸的较低点,一个在主体结构的右侧,具有较小的体积,另外一个距水库4km,具有相对较大的体积。

  3施工期间河水导流和控制

  在Cana Brava工程中的最终设计理念的采用,是建立在设计者、施工单位与供需方之间紧密合作基础之上。这一综合性方案当然具有主体上的优势,并在该工程中运用得非常成功。其间,河流导流和控制是成功的关键。

  导流渠道设计为两个阶段。第1阶段,自然河渠可以单独考虑,在右岸的一个足以进行坝基施工活动的区域内,进行RCC坝的右侧部分、发电厂、溢洪道、引水结构以及引水渠和引水隧洞到发电厂的开挖。

  由粘土心墙堆石坝构成的纵向围堰在初期干旱季节(1999年7月-9月期间)建造,围堰顶部高程295,具有100年一遇洪水流量的防护能力。

  第2阶段导流,由一土石坝截流,河水通过导流隧洞,之后建造截流戗堤,直到构成上游围堰。下游围堰的建造也要在河流左岸的一个区域内建造RCC坝和填土坝。

  最初对第二阶段导流的设计假设渠道的截流是在干旱季节进行,RCC大坝要在雨水季节到来之前达到上游围堰顶部高程。如果洪水大于上游围堰的防预水平,在围堰与RCC大坝坝体之间要小心注水,围堰与RCC坝体应该超出注水高度而不发生危险,洪水过后,超出的面积应该被清除并恢复施工。这个程序已经被成功地应用于巴西的其它工程。第二阶段上游围堰设计的干旱季节洪水水位为1∶500年。

  4 工程结构的设计特性

  主体结构的典型断面示于图1。

  上述的RCC坝,包括3个部分。右岸部分为75m长,溢洪道与发电厂之间的一段为15m,河流左岸为217m长。最后达到最大高度为71m。

  典型横断面与垂直上游面重力型混凝土坝相符合,在较高的坝段或不利的坝基几何形态区域,是稍有倾斜的上游段。在较高部位,下游面坡度为1V∶0.67H到1v∶0.7H,在较低部位为1V∶0.89H到1V∶1.0H。RCC的建筑是分层铺设,最终压实厚度为30cm。混凝土压实强度技术要求在90天龄期为8Mpa。水泥含量约为100kg/m3。

  

  大坝上游面建筑物为振动压实混凝土层,宽度约为75cm,与下游RCC层同时辅设,用常规方法,如已知的“圣诞树”布局。混凝土不加钢筋。

  每隔15m设垂直横向收缩缝。在收缩缝处,上游常规混凝层加厚至使其适应两层PVC止水层和中间的1个垂直排水孔。一个排水廊道纵穿坝体,包括入水口,溢洪道和冲沙结构。基岩灌浆和排水帷幕借助该廊道设置。

  溢洪道为常规设计。反弧形溢流结构用常规混凝土建筑。消能在水跃消力池中完成。池长为65.5m;用水力模型试验并设计以符合水流高达1-100年洪水的水跃,或者说9430m3/s。

  5施工特性

  Cana Brava工程的施工是在一个严格的控制程序下进行,连续性调整使之适应于各种因素和事件的反应。其中一个因素是政府部门实行电力供应的定量配给,作为巴西政府2001年中实行的一个节水计划。这样来克服在巴西南部由于非常干旱的年份造成的不利条件

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