黄河公伯峡水电站混凝土面板堆石坝工程特点.doc

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1、黄河公伯峡水电站混凝土面板堆石坝工程特点王君利吴曾谋(西北勘测设计研究院，陕西西安710065)摘要：公伯峡水电站拦河大坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高132.2m，坝顶宽度10.0m，坝址处于较高地震区，河谷不对称，气候寒冷，日温差大，岩性变化复杂，开挖渣料质量差别大。在设计中充分考虑了这些特点，吸取国内外先进技术和经验，采用设置强透水区、混凝土挤压墙、左右岸高趾墙、坝体填筑全断面均衡上升、混凝土面板一次性连续施工等，保证了大坝设计的先进，加快了施工进度、保证了施工质量。这些技术和措施，在公伯峡工程中的应用，是十分成功的。关键词：

2、混凝土面板堆石坝；工程特点；公伯峡水电站1.工程概况公伯峡水电站工程位于青海省循化撒拉族自治县和化隆回族自治县交界处的黄河干流上，距循化县城25km，距西宁市153km。本工程是以发电为主，兼顾灌溉、供水的一等大（Ⅰ）型工程。坝址以上流域面积143619km2，多年平均年径流量226×108m3，水库正常蓄水2005.00m，设计及校核洪水位分别为2005.00m及2008.28m。水库总库容6.3亿m3，调节库容0.75亿m3，为日调节水库。电站装机容量1500MW，保证出力492MW，多年平均发电量51.4亿kW·h。本枢纽工程主

3、要由大坝、引水发电系统和泄水建筑物三大部分组成。根据坝址地形地质条件、结合有利施工和运行的需要,经多种方案比选后，其枢纽布置格局为：河床混凝土面板堆石坝、右岸引水发电系统（由引渠、砼坝式进水口、明压力钢管、岸边地面厂房及330kv开关站组成）、左右岸泄洪洞、左岸溢洪道、右岸面板防渗系统及左右岸灌溉取水口。公伯峡水电站工程2001年8月8日正式开工,导流洞工程2000年7月1日开工,2002年3月18日河床截流。第一台机组于2004年9月20日发电,预计2006年竣工。大坝于2001年8月15日开始基础开挖，2002年8月1日坝体开始填

4、筑，2003年10月22日大坝填筑到2005.50m高程（防浪墙底）2004年3月15日开始混凝土面板浇筑，2004年6月3日面板混凝土浇筑已全部完成，2004年8月8日水库开始蓄水。2.混凝土面板堆石坝布置2.1自然条件坝址区黄河流向NE30°~50°，河道平直，平水期河水位1900m，水面宽40~60m，水深12~13m，该河段河床覆盖层厚5~13m。河谷不对称，右岸1980.0m高程以下为岩质边坡，高程1940m以上，坡度40°~50°，以下岸坡陡立；1980.0m高程以上为Ⅲ级阶地的砂壤土和砂卵砾石层。左岸除1930.0m、1

5、950.0m高程为坡积碎石覆盖的Ⅱ级阶地外，其余皆为岩边坡，平均坡度30°左右，临河段有高约10m的陡立坡。坝址区主要岩性为：前震旦系片麻岩、云母石英片岩及石英岩；加里东期花岗岩；白垩系紫红色砂岩；第三系红色砾砂岩，第四系砂壤土及砂卵砾石等。坝址区地震基本烈度为7度，大坝设防烈度为8度。2.2坝体布置大坝布置在主河床，为钢筋混凝土堆石坝，坝轴线方位NW316°35’13.2″。坝顶高程2010.00m，最大坝高132.20m，坝顶长度429.0m，顶宽10.0m，混凝土面板上游坝坡1：1.4；下游坝坡1：1.5--1：1.3，为干砌石

6、护坡，并设有10.0m宽的“之”字形上坝公路，大坝下游综合坝坡为1：1.79。坝顶设有高度为5.8m的“L”墙与面板相接，墙底高程2005.5m。由于河谷狭窄电站进水口紧挨右坝头,溢洪道紧挨左坝头布置，为此大坝右坝头与电站进水口衔接处及左坝头与溢洪道衔接处分别设有38m和50m的高趾墙与大坝面板相连接（见图1）。坝体从上游向下游依次分为：面板上游面下部土质斜铺盖（1A）及其盖重区（1B）、混凝土面板、垫层区（2A厚3m）、垫层小区（2B）、过渡区（3A厚3m）、主堆石区（3BⅠ—1强透水区、3BⅠ—2堆石区及3BⅡ砂砾石区）及下游次堆

7、石区（3C）,详见大坝标准剖面（图2）。3.混凝土面板堆石坝主要特点3.1在主堆石区中设强透水区主堆石区为大坝主要支撑体的一部分，兼作坝体排水体（渗透系数K≥10-1cm/s）。原设计主堆石为利用本工程开挖料（要求为微、弱风化及强风化下部花岗岩和微、弱风化片岩，其中片岩含量不超过30%。最大粒径800mm，小于5mm的颗粒含量小于8%）。经现场大型碾压试验表明，开挖料碾压后细粒含量过多，渗透系数过小（K≤10-2cm/s），均不能满足要求。为保证坝体有通畅的排水通道，且又能充分利用本工程开挖料，故在主堆石区上游设置了用料场开采的微、弱

8、风化花岗岩和片岩的强透水区（3BⅠ1），要求严格控制其中片岩含量不超过30%，最大粒径800mm，小于5mm的颗粒含量小于8%，渗透系数K≥10-1cm/s，孔隙率≤22.5%。而3BⅠ2堆石区小于5mm的颗粒含量小于2