5工程布置及建筑物2011.6.7(9)

根据《水电站厂房设计规范》（SL266-2001），各种荷载及组合见表5-21。

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表5-21 荷载类别 荷载组合 计 算 情 况 永结久构设自备重 重 回填土石重 静泥扬浪土水沙压压压压压力 力 力 力 力 冰 压力 上 下 游 水 位 水重 附 注 基本组合 正 常 运 行 机组检修 1 下游设计洪水位(1322.31m) √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 下游检修水位(1319.49m) 下游设计洪水位(1322.31m) 下游校核洪水位(1322.92m) 下游满载运行尾水位(1319.49m) 2 3 4 6 √ √ 特 机组未安装 殊 组 非常运行 合 地震情况 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1）蜗壳二期砼未浇2）水重应根据实际情况确定 考虑顺河向水平地震力

②抗滑稳定计算： 公式： K=式中

K—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；

f?W ?PΣW—全部荷载对滑动面的法向分力值，包括扬压力，KN； ΣP—全部荷载对滑动面的切向分力值，包括扬压力，KN；

f—滑动面的抗剪摩擦系数；

厂房抗滑稳定计算成果见表5-22。

抗滑稳定计算成果表

表5-22 序号 1 2 3 4 5 工况 正常运行（设计洪水） 机组检修（半台机运行） 机组未安装（设计洪水） 非常运行（校核洪水） 地震（Ⅶ度）情况（满载水位） 抗滑稳定安全系数允许值 1.25 1.10 1.10 1.10 1.05 主机间抗滑稳定安全系数 9.73 10.89 9.08 9.48 6.91 ③抗浮稳定计算公式

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公式： Kf=式中：

?W UKf—抗浮稳定安全系数；

ΣW—作用于机组段全部重量，KN； U—计算段全部扬压力KN； 厂房抗浮稳定计算成果见表5-23。

抗浮稳定计算成果表

表5-23 序号 1 2 3 4 5 工况 正常运行（设计洪水） 机组检修（半台机运行） 机组未安装（设计洪水） 非常运行（校核洪水） 地震（Ⅶ度）情况（满载水位） 抗浮稳定安全系数允许值 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 主机间抗浮稳定安全系数 4.83 9.49 4.58 4.41 8.74 ④地基应力计算 公式： σ=式中：

σ—厂房地基面的法向应力，KPa；

ΣW—作用于机组段全部荷载（包括或不包括扬压力）对滑动面的法向分力值的总和，KN；

ΣMx—作用于机组段的全部荷载（包括或不包括扬压力）对计算截面形心轴的力矩总和，KN.m；

y—计算截面上计算点至形心轴X的距离，m； Jx—计算截面对形心轴X的惯性矩，m； 地基应力计算成果见表5-24。

主机间地基应力计算成果表

表5-24 单位：MPa 地基应力 工 况 σmax 正常运行（设计洪水） 0.25 计入扬压力 σmin 0.14 37

不均匀系数η σmax 0.31 不计入扬压力 σmin 0.21 不均匀系数η 1.48 ?W?MXy ?AJX1.77

机组检修（半台机运行） 机组未安装（设计洪水） 非常运行（校核洪水） 地震情况（满载水位） 0.28 0.24 0.25 0.30 0.17 0.13 0.14 0.15 1.65 1.88 1.80 2.04 0.31 0.30 0.32 0.36 0.21 0.19 0.20 0.16 1.49 1.59 1.54 2.19 计算结果表明，各工况下厂房抗滑稳定、抗浮稳定均满足规范要求。基底上、下游均为压应力，并且均小于地基允许承载力，满足规范要求。

5.6.3.6. 厂房地基设计

厂房地基持力层为含漂卵砾石层，允许承载力450~500kpa，压缩模量35~40Mpa，内摩擦角28°~30°， 抗变形能力较强，无连续分布的砂层，能够满足地面厂房对地基的要求，通过沉降计算，地基平均沉降量为92 mm，远小于规范允许值。但由于基础持力层内颗粒粗细不均，同时考虑开挖对原地基土层的扰动影响，参照同类型电站厂房地基处理方案，对厂房基础采用固结灌浆处理，孔深5～10m，间排距3m。河床侧采用钢筋石笼护岸以防止河水冲刷基础。

5.7防震抗震设计

5.7.1首部枢纽

5.7.1.1基础条件

闸（坝）址区河床覆盖层最大厚度大于85.17m（相应基岩面高程低于1707m），谷底基岩深槽略偏左岸。据河床覆盖层的物质组成、结构及成因类型的差异，自下而上划分为三大层（钻孔揭露各层厚度及顶板高程详见表3-8）：

第Ⅰ层：泥卵（碎）砾石层（pl+alQ4）：系冲积与洪积混合堆积，位于谷底基岩之上，总体呈灰～灰黑色，顶板埋深54.7m～59.6m，最大厚度＞27m。卵（碎）砾石成份复杂，主要为灰岩、玄武岩、砂岩，部分为凝灰岩、花岗岩等，一般呈次圆或扁圆状，少量次棱角或球状，粒径一般2cm～6cm，次为0.5cm～2cm。粗粒间孔隙充填灰黑色含泥中粗砂，含量约9.6%～11.1%。该层总体结构较密实。

第Ⅱ层：粉质粘土层（lQ4）：系堰塞湖相沉积，呈深灰～灰黑色。钻探揭示该层在平面分布连续，顶板埋深45.7m～48.7m，层厚6m～12.51m。钻进过程中，钻孔有明

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显的缩径现象，岩芯呈可塑～软塑状。该层底部含有少量砾石，粘粒含量也相对减少，砾石粒径一般0.5cm～1cm，含量约占10%～15%。

第Ⅲ层：漂（块）卵（碎）石层（alQ4）：系现代河床冲积堆积，分布于河床中上部层厚一般45m～47m。物质成分较杂，主要有灰岩、砂岩、玄武岩等，磨圆度中等，球度差。该层以粗粒～巨粒土为主，缺乏细粒充填，局部具架空结构。其中漂石块径一般20cm～30cm，含量约15%～25%；卵石粒径一般6cm～8cm（大者10cm～12cm），含量约占30%～40%；砾石粒径以3cm～5cm为主，含量约25%～35%。钻孔揭露该层结构复杂，层中随机分布有数层厚度2.5m～4m的泥砾石透镜体和数层碎砾石砂层透镜体，

碎砾石砂层透镜体最小埋深12.1m，最大埋深41.84m（见表3-9），厚度一般0.53m～1.95m，个别厚度达5.87m（BZK04钻孔揭示）。碎砾石成分主要有灰岩、砂岩、玄武岩等，磨圆度中等，球度差，粒径一般2cm～6cm，少量 6cm～10cm。砂为含泥中细砂，含量约50%～60%。

经地质判定，第Ⅰ层、第Ⅱ层地震情况下均不会发生液化、第Ⅲ层中透镜状碎砾石砂层顶板埋深大于12.1m，干密度较大，结构较密实，抗液化能力较强，为透水性强的漂（块）卵（碎）石层所围限，地震时孔隙水压力易于散失，结合相对含水量和液性指数复判成果分析，Ⅲ层内碎砾石砂层透镜体在Ⅶ度地震烈度条件下，产生液化的可能性很小，即使发生液化，因其在地基中呈透镜状，无连续性，总量分布少，不会对首部枢纽产生危害。

5.7.1.2首部枢纽建筑物稳定、应力、沉降计算

首部枢纽各建筑物在地震工况下的稳定、应力、沉降计算详见5.4.2节，计算结果表明各建筑物在各种工况下的计算值均满足相关规范要求。

5.7.1.3闸顶高程复核

根据电站的水库运行方式和水闸泄流计算成果，出居沟电站设计洪水位为：1797.98m；校核洪水位为1799.74m，较正常蓄水位1806.00m低很多，因此闸顶高程由正常蓄水位控制。

波浪计算高度为：1.23 m。

根据水闸级别查规范正常蓄水位情况下的水闸安全超高为0.4m。地基沉降计算中首部挡水建筑物中最大沉降为11.4cm，因此水闸的闸顶高程最低应为：

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