南水北调西线一期工程扎洛坝址坝型比较研究（李鑫 姜苏阳 孙凯 包芬芬）

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1、南水北调西线一期工程扎洛坝址坝型比较研究（李鑫姜苏阳孙凯包芬芬）　　［摘要］根据地形、地质条件及当地筑坝材料分析，以扎洛坝址为典型代表的西线一期工程有可筑坝土料的高坝坝址，具备修建混凝土面板堆石坝和粘土心墙坝的条件。进一步的研究和论证结果表明，修建混凝土面板堆石坝和粘土心墙坝在技术上都是可行的，混凝土面板堆石坝方案在投资、工期及施工方面，优势明显。 　　［关键词］扎洛坝址坝型比较混凝土面板堆石坝粘土心墙坝 1前言 　　南水北调西线一期工程位于四川省的甘孜、色达、壤塘、阿坝县，青海省的班玛县和甘肃省的玛曲县境内。工程区属青藏高原东部边缘地带，

2、引水枢纽处于海拔3500m左右。工程由五座高坝、二座低坝和几处跨河建筑物串联而成，截引雅砻江、大渡河流域共七条河流。在输水线路比选中，每条引水河流均布置了三个以上的比选坝址。大部分坝址地形、地质、地震烈度、施工、建材、气候条件都很类似。当地石料丰富，可筑坝的防渗土料缺乏。西线一期工程仅玛柯河、杜柯河上坝址附近存在筑坝土料。因此选择玛柯河的扎洛坝址作为代表，进行混凝土面板坝与粘土心墙坝坝型比较，对其它类似坝址的坝型确定能起到参证和举一反三的作用。 2扎洛坝址概况 　　扎洛坝址位于青海省果洛藏族自治州班玛县境内，是南水北调西线一期工程引水线路在

3、玛柯河上规划的比选坝址之一。坝址控制流域面积4946km2，水库总库容为9.73亿m3，正常蓄水位3519.9m，工程等级为一等大型水利枢纽工程。大坝坝高约150m，坝址河谷高程3390m。该区域地震动峰值加速度为0.10g，大坝设计烈度为8度。 　　该地区5～9月是夏半年，旬平均气温在5℃以上，为雨季，降水集中，平均降水量555.8mm，占全年降水的76.9%。10月～次年4月是冬半年，旬平均气温在5℃以下，降水量89.3mm，仅为全年降水的23.1%。 　　坝址地形地质条件。坝址区邻近地段山顶高程多在4200～4800m之间，河谷高程3

4、200～3600m，相对高差500～1200m，河谷形态以“V”字形为主，峡谷与宽谷相间排列，漫滩、阶地断续出现。 　　坝段附近地区出露的地层主要有三叠系、上第三系和第四系。坝基岩性主要为三叠系甘德组T12g的砂岩夹板岩，其中砂岩致密坚硬，抗风化能力强，饱和抗压强度32.2～84.5MPa，板岩抗风化能力相对较弱，饱和抗压强度为28.4～49.8MPa。据钻孔和浅层地震资料，坝址河床覆盖层厚度约10～13m，基岩强风化卸荷带厚度约2～3m。坝址区筑坝材料。坝址上游约7km处的江巴桑石料场，地层岩性为层状长石石英砂岩夹粉砂质、泥质板岩，砂岩与

5、板岩比例约为3∶1~5∶1，储量和质量可满足要求。在坝址下游23.5km处的班前土料场、26km处的忠志土料场、35km处的灯塔土料场均有大量的土料，总储量约为463万m3，主要为重粉质粘土、粉质粘土，粘粒含量为21.4%~36.9%。土料除天然含水率略大于最优含水率，需进行晾晒处理外，其余各项指标均满足工程要求，符合防渗土料质量标准。 3扎洛坝址基本坝型方案比选 　　从筑坝材料方面看，当地石料极为丰富，坝址附近粘土储量不是很丰富且运距远；结合施工条件看，坝址区冬长夏短，全年降水主要集中在5～10月，年降水量达700mm以上，粘土需要进行洒

6、水或翻晒，施工比较困难，不宜采用粘土用量较大的均质土坝和粘土宽心墙坝。砂砾石运距远，用作坝壳料储量紧张，能满足反滤料和过渡料的用量要求，故不宜采用砂砾石坝壳。 　　从大坝的工作条件看，由于库水位降落缓慢，各种坝型均可采用，但考虑到粘土斜墙坝需要放缓上游坝坡，增加坝体填筑量，相应加大了工程投资，且坝址位于高地震烈度区，斜墙对坝体的沉降变形较为敏感，故不宜采用。 　　从坝址河床条件看，河谷长，形状呈“U”，左岸覆盖层深厚，达30m，混凝土重力坝对坝基条件要求相对较高，坝基开挖量很大，增加工程投资，因此混凝土重力坝不宜采用。 　　经过以上分析，扎

7、洛大坝坝型主要在面板堆石坝、粘土心墙堆石坝二种坝型中考虑。 4扎洛坝址面板堆石坝与粘土心墙坝设计 　　混凝土面板堆石坝方案。枢纽主要由混凝土面板堆石坝、泄洪洞、溢洪道组成。堆石坝坝顶高程3524.9m，最大坝高150m，防浪墙高出坝顶1.20m，坝顶长度670m，坝顶宽度11m，上游坝坡为1∶1.4，下游坝坡为1∶1.6，并设有8m宽的“之”字形上坝路。坝体堆石区以坝轴线向下游1∶0.5为分界线，分出上游主堆石区和下游次堆石区。坝体上游设有最大高度为47.5m的铺盖区以及盖重区。 　　基础处理方面，趾板及其下游1/6坝基宽度范围内，原则上挖

8、至强风化下5m；河床段坝基清除2m厚覆盖层；两岸坝基挖除全部覆盖层，并清除1m厚的岩石表层。趾板基础下部进行固结灌浆和帷幕灌浆。固结灌浆孔深10m、间排距2m，帷幕灌浆孔布置在趾