石堡子水库工程混凝土面板堆石坝设计

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1、第46卷第7期甘肃水利水电技术Vo1．46．No．72010年7月GansuWaterConservancyandHydropowerTechnologyJu1．，2010·设计与研究·石堡子水库工程混凝土面板堆石坝设计李剑(平凉市水利水电勘测设计院，甘肃平凉744000)摘要：石堡子水库工程坝址区地震烈度高，河谷宽阔，岸坡陡峻，经过多方案比选，确定采用混凝土面板堆石坝。坝体采用两种岩性岩石共同填筑，分区设计及变形控制经过详细设计论证及相关计算合理确定。本为介绍了石堡子水库混凝土面板堆石坝的各部分设计情况，以及左

2、岸高阶地防渗处理设计等。关键词：混凝土面板堆石坝；面板与趾板；接缝止水；高阶地防渗处理；帷幕灌浆中图分类号：Tv641．43文献标识码：B1工程概况in，墙底高程1424．31m，高于正常蓄水位0．41m；墙顶高程石堡子水库工程位于甘肃省华亭县东北部策底河和石1427．61HI，高于坝顶1．2ITI，坝顶高程1426．41m。墙体上游堡子河汇合口上游10km处的朱家庄处，是拟建中煦煤化面垂直，上游侧设0．8m宽检修人行道。工有限责任公司60万t／年甲醇项目及后续产业供水水库。参考已建工程经验和规范规定，考虑抗震要

3、求及筑坝材水库枢纽主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、泄洪冲沙(兼料特性等，确定坝体上、下游坝坡均为1：1．5，下游坝坡在导流)隧洞，岸边开敞式溢洪道，输水隧洞等。水库正常蓄水1410．0m高程处设宽度3．0m的马道，下游坝坡脚设置堆石位1423．90m，校核洪水位为1426．0in，混凝土面板堆石坝排水体，顶部高程1389．5m，顶宽3．0‘m，坝体内侧坡比1：l，最大坝高43．91m，总库容710万m，，年供水量1300万m，。外坡比1：1．5。2地形地质条件3．2坝体分区设计石堡子水库工程区位于油河中、上游一级

4、支流策底河的结合坝址区地形地质条件、筑坝材料物理力学性质、土中下游峡谷段，属构造剥蚀低中山区，山体呈NW300。～330。石方平衡等因素，确定坝体填筑料分区自上游向下游依此方向展布，总体地势西高东低，海拔高程1600—1700m，河谷为：混凝土面板(F)、垫层区(2A)、周边缝特殊垫层区(2B)、高程1380—1140m，下切深度200～300m，自西向东相对高过渡区(3A)、主堆石区(3B)、次堆石I区(3CI)、次堆石Ⅱ差逐渐增大。区(3CI1)以及下游坝面干砌块石护坡(3D)。本工程垫层料坝址位于策底河中下

5、峡谷段河流转弯处，现代河床位于采用灰岩爆破料填筑，其余坝体分区均采用砂岩料填筑，灰左岸坡脚，宽30—40m，右岸分布I、Ⅱ级阶地，宽90～l1O岩单轴饱和抗压强度平均为65．7MPa，软化系数O．70，砂岩m，河谷宽150m，阶地顺河流方向分布长度16011'1，向上游、单轴饱和抗压强度平均为55MPa，软化系数0．60。大坝典型向下游尖灭。左、右两坝肩呈陡坡分布，坡度大于45。，基岩剖面如图1所示。’裸露。左岸坡顶1426．0m以上为Ⅳ级阶地，阶面宽100m，3．3坝体填筑材料设计平均高程1430～1450m，

6、呈缓坡耕地分布。右岸为一小山丘，(1)垫层料设计山脊宽160HI，平均高程1440—1460m，山脊线向南延申。垫层料应有较高的变形模量及抗剪强度，能维持自身的坝址区出露地层分三个岩层，依次为第四系全新统Q稳定，对面板起到良好的支撑作用，具有半透水性质，在面板粉土质砂、含细粒土砾和三迭系中上统延长群1基岩。趾及接缝开裂破坏时，可以起到限制坝体渗漏量并保持自身抗板河床段河漫滩覆盖层厚3．4—5．0m，表层为含厚含细粒土渗稳定，对细粒料起到反滤作用。垫层料及特殊垫层料采用砾0．7～2．0m，下部为混合土卵，厚度2．7

7、—3．0ITI，属强透水灰岩料场新鲜灰岩机械扎制后，筛分分级后掺配而成。层。工程区地震动峰值加速度为0．20g，相应的地震基本烈设计垫层料最大粒径80mm，特殊垫层料最大粒径4o一度为Ⅷ度。mE。小于5mm颗粒的含量占35％～50％，小于0．075mm颗3坝体结构设计粒的含量占5％一8％，级配连续，设计干密度2．38t／m，，孔隙3．1坝顶及坝坡率15．3％，渗透系数iox10-3~joxl0。cm／s。根据《混凝土面板堆石坝设计规范》相关规定，结合坝顶(2)过渡料设计交通、施工要求、抗震措施等，确定本工程坝顶宽

8、度为6nl。过渡料位于垫层料与主堆石料之间，应对垫层料能起到为减小坝体填筑量，坝顶上游侧设“L”形防浪墙，墙高3．3反滤保护作用。收稿日期：2010-06—09一作者简介：李剑(1978一)，男，陕西安康人，工程师，主要从事水利水电工程设计。·35·2010年第7期甘肃水利水电技术第46卷图1大坝典型剖面过渡料最大粒径为300mm，小于5mm颗粒含量占经计算，面板顶部厚度