大坝尾水左右导墙及下游护坦检测报告综合.docx

天生桥二级电站
大坝尾水左右导墙及下游护坦检测报告

（观测维护班）

审核：
审查：
校核：林志友
编写：刘志权、田聪、周密

调峰调频发电公司天生桥水力发电总厂
2010年02月09日

天生桥二级电站
大坝尾水左右导墙及下游护坦检测报告

第一部分 综述

一、 天生桥二级电站左导墙及护坦布置概况
（一） 左导墙布置概况
左岸导墙位于护坦和左岸非溢流坝坝后堆石体之间，采用钢筋混凝土扶壁式挡墙，以利用堆石体压重取得最经济的断面尺寸。
导墙顶高程633.5m，最大墙高31.5m，全长28.5m，墙厚2m。底板长14.5m，厚2m，鼻坎高程620.00m。设置三道加强肋，筋宽2m，坡比1:0.625。左导墙的形式可参考下图1。

左导墙顶高▽633.50m

水面高程619.00m

下游护坦高程604.00m

图1 左导墙面向下游横剖示意图

（二） 护坦布置概况
护坦位于冲砂闸和溢流坝下游，宽133.6m，长30m，由纵缝一分为二。横缝与坝段错开布置共分为18块，面积11.6至15.6×15m2不等，护坝平均厚度为2m。
根据地形条件，护坦从右至左呈台阶状渐降，顶面高程分别为614m、607m、604m。
护坦混凝土采用200#，9#～12#块位于深槽上，需开挖至594m高程，回填150#块石混凝土作护坦基础，纵缝采用沥青油毡充填。
二、 检测目的
由于泄洪冲刷等原因，天生桥二级电站大坝尾水左导墙及护坦基础底部可能出现淘空、冲坑等现象。而淘空、冲坑等现象，对水工建筑物极为不利，影响大坝抗滑稳定。为确保大坝安全及水工建筑物稳定运行,决定对左岸导墙区进行检查。借助此次检查机会，检测中还对大坝右导墙进行检查，检查结果详见本报告第三部分。
三、 检测范围
本次水下检测，需要查明淘空、冲坑的具体位置及大小。依据检测结果绘制冲坑剖面图，并以此为基础，制定相应的处理方案。检测范围如下：
1、左导墙及水面以下护坦至地基；
2、左导墙本体及周边20m的水域底部地形；
具体检测范围为下图2红线范围（示意），在该范围内，最大水深15米左右。

图2水下测绘区域示意图
其次，由于大坝右导墙同样存在一定程度上的冲刷现象，故本次检测范围还包括大坝右导墙区域。
四、 施工方案及技术措施
（一）施工工艺概述
水下检查：采用管供式空气潜水进行近观目视和水下摄像检查。
左导墙淘洞量测：在测量区内布设纵横坐标线，横标线上每30㎝做一明显检测点标记，潜水员沿着水平坐标线对导墙进行检查，遇到破损要仔细按测点测量该点纵坐标和距墙面的深度（竖坐标），逐一按照坐标记录三个测量值。
周边地形测量：在测量区内布设纵横坐标线，坐标线上每1m做一明显标记，潜水员沿着上下游方向对基础进行检查，遇到有破损的地方对其进行加密测量，根据水深得出水下地形。
（二） 检测方案
1、定位线及测线方向的确定
为使检测成果在内业整理时能一一对应于原设计图纸上，在大坝左导墙区水下检测时，需要先进行定位，确定定位线。选定定位点及定位线，然后采用常规的测量方法，依据定位点及定位线，确定检测点的具体坐标，进而在原设计图纸上确定其具体位置。
根据上图2 所示左导墙及溢流堰挑流鼻坎的具体位置，可初步确定定位点为左导墙与挑流鼻坎在水平面上的相交点，即挑流鼻坎与左导墙的交界点，可确定为坐标原点。定位线可充分利用挑流鼻坎和左导墙，将挑流鼻坎作为纵向的定位线，即Y轴，向右岸方向为正。X向定位线沿导墙布置。Z向为向下垂直方向，向下为正。为确定X、Y向定位线，可在挑流鼻坎顶高程安装尺垫固定两条皮卷尺，长分别为30m、50m，并用胶布粘于导墙面和鼻坎上。
注意：1、一定要保证横X向定位线水平；
2、X定位线高度要与挑流鼻坎顶或水面高程齐平，这样才可利用已知的坎顶高程或大坝尾水水位，进行定位。
沿横向测量，即上下游检测。即测点坐标的顺序为：（1，0）；（2，0）；（3，0）；（4，0）；（5，0）…..；（1，1）；(2，1)；（3，1）（4,1）……；（1，2）；（2,2）；（3，2）……），X向用人工拉1根长100m的尺子，间隔1m固定一次。然后使工作船从挑流鼻坎出发，沿上下游方向行走，进行水下电视录像及测量。
对于有淘刷的部位及重点部位（左导墙左侧小平台），应重点检查，要求加密检测测点数，30cm×30cm一个点。
（三）施工平面布置
导墙检查时，潜水装具和空压机等大型施工设备均放置坝顶，监视设备放在导墙位置；对拦污栅进行检查时，空压机等大型施工设备均放置坝顶，潜水装具和监视设备可放置650平台处。
（四）施工工艺步骤
1、前期准备
施工人员进入施工区域内，安置并调试好设备，一切施工准备就绪。潜水员下水前需观察流速，若流速小于0.5m/s，潜水员方可下水检查，并根据水下流速的情况做好潜水检查的安全措施，同时对影响潜水员出入水和水下工作的障碍物进行标识或清除，确保水下检查的安全。
2、左导墙淘洞检查、测量
潜水员先对左导墙进行目视检查，确定冲坑的位置，然后对冲坑进行布线详细检测。
在导墙的冲刷破损部位布线。上下游用30m的皮卷尺进行横坐标定位，潜水员利用水深表显示的水深对其进行竖坐标定位，在竖坐标固定的情况下，潜水员沿皮卷尺0刻度（30m位置处）进行上下游爬行，对导墙进行仔细检查；在发现有破损的位置处，潜水员用钢板尺对其破损位置沿边缘处每隔0.3m从新进行横竖坐标测量，在纵横坐标0.3m的整数倍的位置进行纵坐标测量，确定该点处的冲坑形状及深度。实测时做好记录。见图3。 图3 导墙检查示意图
5、左导墙周边地形测量
沿导墙底部边界处拉一根平行于导墙的卷尺（长度要大于30m），以确定横坐标；潜水员利用手中的钢板尺，把皮卷尺由左岸向右岸每隔1m平行移动，然后潜水员沿皮卷尺上下游检查；在发现有破损的位置处，潜水员用钢板尺对其破损位置沿边缘处每隔0.3m从新进行纵横坐标测量，在纵横坐标0.3m的整数倍的位置进行竖坐标测量，确定该点处的冲坑形状及深度。测完一条线，再将测绳移动到1m位，潜水员再从一端向另一端进行测量、记录。依次类推，直到将所测区域全部测完；同时将水下作业情况及数据通过摄像机和潜水电话传输给水面监控人员。
施测时，记录好当时的水位；如水位随时变化，应记录施测点实测时对应的水位。
（见图4）

图4 尾水左导墙及护坦基础底部检查
五、 检测时间及大坝尾水水位
（一） 时间：2010.01.31～2010.02.02
（二） 检测时大坝尾水水位：618.07m。

第二部分 大坝尾水左导墙水下检测报告

一、检测方案
检测时，首先沿左导墙上下游方向固定皮卷尺，即测量点的坐标为（0，0，Z）（其中Z为水深），然后潜水员沿着大坝左导墙进行上下游移动测量。测量完相应水深后，将皮卷尺向水下放下一米水深，进行下一轮测量。如此循环，直至量测完所有左导墙区域。
二、检测结果统计
（一）概述
从检测结果来看，天生桥二级电站大坝尾水左导墙检测区域内存在的主要问题是：石块堆积较多、泥土砂石淤积较多、导墙总体完好，部分区域存在很小的小坑，坑可能为导墙施工时留下的。
（二）不同水深检测结果统计
1、A1（0,0,1）,即水深1m
横坐标X轴（m）
检测中存在的问题
大小（长cm×宽cm×高cm）
22.7
坑
5×5×5
17
坑
13×3×5
19.6
坑、混凝土模板未搭接好
55×11
18.2
石块
30×12×5
13.1
凸出混凝土块
10×13
11.9
小坑
11×10×2
2、A2（0,0,2），即水深2m
横坐标X轴（m）
检测中存在的问题
大小（长cm×宽cm×高cm）
17.2
小坑
10×6×1
18.5
施工缝
30×30×9
27.3（水深2.6）
混凝土麻面
25×15×3
27.8（水深2.9）
小坑
10×4×2
3、A3（0，0，3），即水深3m
在该检测区域范围内，导墙总体较为完好，只是在X=14m处，存在一个小坑，小坑大小为：长×宽×高=70cm×25cm×10cm。
4、A4（0，0，4），即水深4m
横坐标X轴（m）
检测中存在的问题
大小（长cm×宽cm×高cm）
14.4
小坑
5×10×2
15.5
混凝土凸块
10×14×3
22.06
小坑
8×7×5
22.5
两坑
30×12×5
5、A5（0，0，5），水深5m
横坐标X轴（m）
检测中存在的问题
大小（长cm×宽cm×高cm）
25.7(水深5.5)
混凝土麻面
50×18
24.9
小坑
10×12×2
22
小坑
4×12×2
17.3
小坑
6×5×3
6.6
小坑
11×6×3
6、A6（0，0，6），水深6m
横坐标X轴（m）
检测中存在的问题
大小（长cm×宽cm×高cm）
1.7（水深6.3）
PVC管
⊙10cm
4.4（水深6.3）
PVC管
⊙10cm
7.8
小坑
12×6×5
10.4（水深6.3）
PVC管
⊙10cm
13.5（水深6.3）
PVC管
⊙10cm
16.7（水深6.6）
PVC管
⊙10cm
17.5
混凝土麻面
100×40×5
24.5
小坑
5×13×2
25.8
混凝土麻面
40×17
7、A7（0，0，7）
在该检测区域范围内，导墙总体较为完好，只是在X=1.8m处，存在一个小坑，小坑大小为：长×宽×高=11cm×4cm×2cm。

8、剩余区域
剩余区域，大坝左导墙较为完好，最大水深11.4m。
（三） 处理意见
本次左导墙水下检测，因为导墙底部被石块及泥沙淤积，因 此无法检测到淘坑位置及其大小。在检测范围内，除导墙存在混凝土麻面及小坑外，墙面较好。因为导墙面存在的小坑较少，且多数为很小的坑，故建议不进行修补。

第三部分 大坝右导墙检测报告

一、 检测目的
由于泄洪冲刷等原因，天生桥二级电站大坝尾水右导墙可能出现淘空、冲坑等现象。而淘空、冲坑等现象，对水工建筑物极为不利，影响大坝抗滑稳定。为确保大坝安全及水工建筑物稳定运行,决定对右岸导墙区进行检查。
二、 检测范围及结果
在水工部1月31号组织的汛前安全检查中，发现大坝下游右导墙的墙体冲刷严重，部分导墙冲刷至基础泥土层，冲坑的具体位置及大小如下图所示：

① 处冲刷实物图

②处冲刷实物图

③处冲刷实物图

④处冲刷实物图

⑤处冲刷实物图
① 冲刷严重，长度达10m，在被冲刷部位右导墙墙体被掏空成洞，最深处达5m，墙体基础泥层裸露；
② 右导墙被冲刷，成一凹坑，大小约为30立方，更为严重的是①和②冲刷部位相互贯通，长度约为20m；
③ 围堰上游混凝土盖板被冲蚀以致脱落；
④ 有冲刷痕迹；
⑤ 被冲刷形成一个直径50cm的洞；
⑥ 在挑流鼻坎上也发现了三个冲坑，每个冲坑大小约0.3m*0.3m*0.3m。
三、 处理方案及措施
由于①和②冲刷部位冲刷严重、范围较大，建议采取钢筋砼回填，淘空洞的施工方法为：在淘空洞上方搭设钢结构平台，布置砼浇筑系统，对洞内进行清基、插筋施打后，在洞外侧立模，浇筑水下砼，填满淘空洞，最后进行压浆处理。
施工工艺流程如下图：
洞形测量

洞内清基

插筋布置
浇筑平台搭设

砼制备

模板框架制、安

模板制、安

浇筑水下砼

灌 浆

验 收

钢模板在制作完成后进行除锈、刷漆处理，模板在砼浇筑结束后，留在水下不进行拆模回收，模板上端采用拉筋，固定在导墙上。淘空洞内砼采用NDC水下不分散砼，其配合比为：
水泥 砂 石子 NDC-1A NDC-1B
500 680 980 40 10
以上单位均为Kg/m3；
砼开浇时，采用打砂袋法进行管内排水。浇筑过程中，控制住导管下端埋入砼中的深度，导管的提升速度以及仓内砼的均匀上升等。

第四部分 大坝护坦检测报告

一、 概述
护坦在检测过程中，坐标系统仍采用左导墙水下检测建立起来的坐标系统。检测过程中，Y坐标为平行于挑流鼻坎的直线，最远距离为55m。X坐标平行于导墙。检测过程中，潜水员沿着X方向进行行进，每隔一米记录下当时的水深，最远距离为47m。然后沿挑流鼻坎移动1m。如此循环进行。
二、 检测结果
检查发现的主要问题是：护坦上淤积大量石块及淤泥。在上下游方向上，淤积高程逐渐增大，在下游47米的地方，水深在2～3米，河床淤积较深。挑流鼻坎处水深最大，最大水深在11米左右。造成此种淤积现象的原因是：大坝在泄水过程中，从挑流鼻坎上泄下的水流流至河床的过程中，流速慢慢减小。石块开始沉入河床中，如此反复。后导致河床淤积呈现出以下现象：沿鼻坎方向，沿下游，淤积渐渐增高。在横断面方向上，在相同的X坐标处，淤积大致相同。
由于护坦在布置过程中，高程并不统一。故在Y=25m，淤积逐渐加大，至Y=55m处，最大水深为4.8m左右。
下面分别在X=25m处做出河床水深的横断面；在Y=10m的地方做出河床的上下游水深的纵断面，作为河床的典型断面：

图5 Y=10m处上下游河床水深曲线

图6 X=25m处河床横断面水深曲线

第五部分 大坝左导墙外侧平台检查报告

一、 检查目的
天生桥二级电站大坝左导墙外侧有一混凝土平台。由于受到水流冲刷，平台临水面出现淘空。该平台底部淘空严重可能会对左导墙的稳定产生不良影响。为明确该平台底部冲刷淘空情况，水工部观测维护班组织水下作业施工队进行了水下检查。平台水面以上混凝土破坏情况如下图所示。

二、 检查方法
该平台长约4.5m，宽约3m。此次检查沿平台每隔0.5m检查一个断面。检查时，从水面沿水深方向每隔0.3m向内测量一次淘空深度。检查成果记录表如下
水深（m）
淘空深度（m）
淘空深度（m）
淘空深度（m）
淘空深度（m）
淘空深度（m）
淘空深度（m）
0.1
1.7
1.5
1.5
0.9
0.9
0.8
0.4
1.7
1.5
0.8
0.6
1
1.4
0.7
1.6
1.4
0.3
0.25
0.6
1.6
1
1.55
1
0.2
0.5
0.55
1.3
1.3
0.9
0.9
0.4
1
0.6
0.6
1.6
1
0.7
0.7
0.7
1.1
0.65
1.9
0.4
0.4
0.6
0.1
1.3
0.8
2.2
0.1
0.2
闭合
闭合
0.1
0.7
2.5
闭合
闭合

0.1
闭合
2.8

闭合

检查结果显示，该段混凝土水面及水深较浅的地方淘空较深。此次共检查了6个断面，其中多数断面在水深2m及以下淘空深度在10cm以下。仅有一个断面在水深1.9m处淘空较深，达到1.3m。通过粗略计算，淘空方量约为9立方米。
三、 结果分析
检查结果看出，在水深2m以下部位混凝土淘空深度多在10cm左右。主要是水深较浅部位淘空较为严重。分析认为：
（1）该平台不承受重压，部分淘空不会引起混凝土面板垮塌，但该处布置有沉井，泄洪时继续淘刷会影响沉井的安全。同时对坝后堆石体较为不利。
（2）该处水深约有5m，建议采用水下不分散混凝土进行修复，外侧建底宽1.5米，顶宽0.4米的挡墙，高度与平面齐平，内部淘刷部位回填混凝土。
四、处理建议
通过以上分析，建议同右导墙一并处理，同时修复鼻坎破损部分，鼻坎处用环氧混凝土进行修复。