榆树沟溢流混凝土面板堆石坝设计与施工 - 工程设计.doc

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1、榆树沟溢流混凝土面板堆石坝设计与施工-工程设计摘要榆树沟面板堆石坝坝高67m，坝顶长300m，坝坡为1：1.4，坝体填筑方量57万m3。其设计特点为：1、采用了布置在坝体上的溢洪道进行泄洪，简化了枢纽布置；2、堆石坝体全部采用枢纽开挖料填筑，未设专门的料场。因此，加快了施工进度，取得了显著的经济效益。本文将对坝体溢洪道有关研究成果、设计和施工问题予以简要介绍。关键词溢流混凝土面板堆石坝坝体溢洪道溢洪道榆树沟水库位于新疆哈密地区榆树沟河中游河段上，距哈密市50km，是一项以工业供水、灌溉并兼顾改善生态环境

2、的中型水利工程。枢纽由混凝土面板堆石坝、坝体溢洪道、导流兼输水洞等建筑物组成。1水文、地质条件坝址区多年平均径流量为0.49×10８m3，多年平均流量为1.57m3/s,年内分配变化较大。设计洪水重现期为50年，相应洪峰流量126m3/s；校核洪水重现期为1000年，相应洪峰流量398m3/s。水库正常蓄水位：1994.7m；死水位：1953m，调节库容848×104m3；总库容：1072×104m3。水库处于高山峡谷区，两岸山势陡峻，山体雄厚，河谷深切，河道纵坡较大。坝址区主要出露的地层岩性为粉砂质凝

3、灰岩及凝灰质粉砂岩，岩层产状340°～355°NE∠60°～80°。工程区属北天山向斜褶皱带，测区内构造运动强烈，沟谷发育，表明工程地质构造较复杂。有大小断层20余条，对建筑物稳定影响不大，但需采取工程措施进行处理。通过补充地质测绘确认坝址右岸Ⅲ阶地（1965～1971m）以上是一规模较大滑塌体，高程为1965～2080m，底部距河床约30m，分布范围上至坝轴线上游100m，下至坝轴线下游154m，底宽254m，呈圆锥形。对防渗和稳定都是不利的。枢纽区地震设计烈度为7°。2工程概况2.1枢纽布置榆树沟水

4、库工程由混凝土面板堆石坝、坝体溢洪道和导流输水洞组成。为避免溢洪道布置在基岩上引起高边坡的开挖，将溢洪道布置在右岸阶地以上填筑密实的堆石坝体上，这不仅降低了溢洪道的落差。同时，也为避免导流输水洞与溢洪道工作时的交叉干扰，将导流输水洞调整布置在河的左岸。这样的枢纽布置（图1）运行管理方便，安全可靠，减少施工干扰，可降低工程投资。图1枢纽平面布置图2.2混凝土面板堆石坝混凝土面板堆石坝最大坝高67.5m，坝顶高程1998.50m，防浪墙顶高程1999.70m，平宽度3m；在坝轴线以下设利用料区，以充分利用坝

5、区各种开挖料。混凝土防渗面板在1970.00m高程以下为40cm等厚，1970.00m以上为30cm等厚；在河床部位9块较长板块采用钢筋混凝土面板，在两侧阶地上坝高小于40m的坝段上，一律采用素混凝土的分离式面板。面板和趾板采用强度标号：C45级高性能混凝土，抗冻标号：F300，抗渗标号：S10。大坝最大特点是结合滑塌体的处理，全部采用清除滑塌体的开挖料填筑坝体，不必另设料场。2.3导流输水洞导流输水洞布置在左岸，为临时工程与永久工程相结合的建筑物。导流输水洞洞径2m，总长293.38m，正常放水流量为

6、4m3/s，遇校核洪水时参加泄洪,闸门全开时其最大泄流量为68m3/s。在导流期间为无压洞，临时进口高程为1937.50m。运用期为有压洞，流量控制阀门设在洞的出口，采用两台直径为1.0m的锥形阀,进水口高程为1953.00m，并设平塞式检修门两扇。导流输水洞出口高程1935.00m，洞身纵坡1/200。考虑到洞身围岩较破碎，旁山岩体较薄，故采用厚度为50cm双层钢筋的衬砌，并加强固结灌浆。3坝体溢洪道3.1坝体溢洪道设计应遵循的几项基本准则坝体溢洪道是建筑在以松散介质为材料，人工碾压填筑的堆石体上，同

7、时又经受高速水流的作用，这无疑给溢洪道带来负面的影响。在认真研究当地材料坝，特别是混凝土面板堆石坝的建设经验，深入总结布置在软基上溢洪道经验教训基础上，设计坝体溢洪道时应遵循以下基本准则：3.1.1选好筑坝材料，严格控制填筑密度，以提高堆石体的垂直变形模量和水平变形模量，最大限度的控制作为溢洪道地基的坝体的绝对变形量；图2坝体典型横剖面3.1.2对溢洪道的平面布置和纵横向体型，应力求缓变、平顺和规整，以防止折冲水流的发生，并减小动水荷载（含拖曳力、脉动压力和冲击力等）对设置在堆石体上泄槽的不利影响，防止

8、结构失稳情况的出现；3.1.3选择合理的掺气结构，以防止空蚀所造成的局部破坏；3.1.4作好出口段的消能，防止溯源破坏的发生；3.1.5坝体溢洪道的底板和边墙在结构上均应适当分段，并采用搭接-铰接连接，以消除因填筑坝体的变形而产生的超静定应力，防止出现结构断裂；3.1.6做好接缝止水，以严格防止动水压力（如脉动压力、射流冲击压力、拖曳力等）传入泄槽底板下形成顶托力，造成结构破坏；3.1.7合理设计堆石体的排水能力，以消除泄槽底板下的浮托力；