石堡子水庫(kù)工程混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)

石堡子水庫(kù)工程混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)

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1、第46卷第7期甘肅水利水電技術(shù)Vo1.46.No.72010年7月GansuWaterConservancyandHydropowerTechnologyJu1.,2010·設(shè)計(jì)與研究·石堡子水庫(kù)工程混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)李劍(平?jīng)鍪兴娍睖y(cè)設(shè)計(jì)院,甘肅平?jīng)?44000)摘要:石堡子水庫(kù)工程壩址區(qū)地震烈度高,河谷寬闊,岸坡陡峻,經(jīng)過(guò)多方案比選,確定采用混凝土面板堆石壩。壩體采用兩種巖性巖石共同填筑,分區(qū)設(shè)計(jì)及變形控制經(jīng)過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)論證及相關(guān)計(jì)算合理確定。本為介紹了石堡子水庫(kù)混凝土面板堆石壩的各部分設(shè)計(jì)情況,以及左

2、岸高階地防滲處理設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵詞:混凝土面板堆石壩;面板與趾板;接縫止水;高階地防滲處理;帷幕灌漿中圖分類(lèi)號(hào):Tv641.43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B1工程概況in,墻底高程1424.31m,高于正常蓄水位0.41m;墻頂高程石堡子水庫(kù)工程位于甘肅省華亭縣東北部策底河和石1427.61HI,高于壩頂1.2ITI,壩頂高程1426.41m。墻體上游堡子河匯合口上游10km處的朱家莊處,是擬建中煦煤化面垂直,上游側(cè)設(shè)0.8m寬檢修人行道。工有限責(zé)任公司60萬(wàn)t/年甲醇項(xiàng)目及后續(xù)產(chǎn)業(yè)供水水庫(kù)。參考已建工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范規(guī)定,考慮抗震要

3、求及筑壩材水庫(kù)樞紐主要建筑物包括混凝土面板堆石壩、泄洪沖沙(兼料特性等,確定壩體上、下游壩坡均為1:1.5,下游壩坡在導(dǎo)流)隧洞,岸邊開(kāi)敞式溢洪道,輸水隧洞等。水庫(kù)正常蓄水1410.0m高程處設(shè)寬度3.0m的馬道,下游壩坡腳設(shè)置堆石位1423.90m,校核洪水位為1426.0in,混凝土面板堆石壩排水體,頂部高程1389.5m,頂寬3.0‘m,壩體內(nèi)側(cè)坡比1:l,最大壩高43.91m,總庫(kù)容710萬(wàn)m,,年供水量1300萬(wàn)m,。外坡比1:1.5。2地形地質(zhì)條件3.2壩體分區(qū)設(shè)計(jì)石堡子水庫(kù)工程區(qū)位于油河中、上游一級(jí)

4、支流策底河的結(jié)合壩址區(qū)地形地質(zhì)條件、筑壩材料物理力學(xué)性質(zhì)、土中下游峽谷段,屬構(gòu)造剝蝕低中山區(qū),山體呈NW300。~330。石方平衡等因素,確定壩體填筑料分區(qū)自上游向下游依此方向展布,總體地勢(shì)西高東低,海拔高程1600—1700m,河谷為:混凝土面板(F)、墊層區(qū)(2A)、周邊縫特殊墊層區(qū)(2B)、高程1380—1140m,下切深度200~300m,自西向東相對(duì)高過(guò)渡區(qū)(3A)、主堆石區(qū)(3B)、次堆石I區(qū)(3CI)、次堆石Ⅱ差逐漸增大。區(qū)(3CI1)以及下游壩面干砌塊石護(hù)坡(3D)。本工程墊層料壩址位于策底河中下

5、峽谷段河流轉(zhuǎn)彎處,現(xiàn)代河床位于采用灰?guī)r爆破料填筑,其余壩體分區(qū)均采用砂巖料填筑,灰左岸坡腳,寬30—40m,右岸分布I、Ⅱ級(jí)階地,寬90~l1O巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度平均為65.7MPa,軟化系數(shù)O.70,砂巖m,河谷寬150m,階地順河流方向分布長(zhǎng)度16011'1,向上游、單軸飽和抗壓強(qiáng)度平均為55MPa,軟化系數(shù)0.60。大壩典型向下游尖滅。左、右兩壩肩呈陡坡分布,坡度大于45。,基巖剖面如圖1所示?!懵?。左岸坡頂1426.0m以上為Ⅳ級(jí)階地,階面寬100m,3.3壩體填筑材料設(shè)計(jì)平均高程1430~1450m,

6、呈緩坡耕地分布。右岸為一小山丘,(1)墊層料設(shè)計(jì)山脊寬160HI,平均高程1440—1460m,山脊線向南延申。墊層料應(yīng)有較高的變形模量及抗剪強(qiáng)度,能維持自身的壩址區(qū)出露地層分三個(gè)巖層,依次為第四系全新統(tǒng)Q穩(wěn)定,對(duì)面板起到良好的支撐作用,具有半透水性質(zhì),在面板粉土質(zhì)砂、含細(xì)粒土礫和三迭系中上統(tǒng)延長(zhǎng)群1基巖。趾及接縫開(kāi)裂破壞時(shí),可以起到限制壩體滲漏量并保持自身抗板河床段河漫灘覆蓋層厚3.4—5.0m,表層為含厚含細(xì)粒土滲穩(wěn)定,對(duì)細(xì)粒料起到反濾作用。墊層料及特殊墊層料采用礫0.7~2.0m,下部為混合土卵,厚度2.7

7、—3.0ITI,屬?gòu)?qiáng)透水灰?guī)r料場(chǎng)新鮮灰?guī)r機(jī)械扎制后,篩分分級(jí)后摻配而成。層。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,相應(yīng)的地震基本烈設(shè)計(jì)墊層料最大粒徑80mm,特殊墊層料最大粒徑4o一度為Ⅷ度。mE。小于5mm顆粒的含量占35%~50%,小于0.075mm顆3壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)粒的含量占5%一8%,級(jí)配連續(xù),設(shè)計(jì)干密度2.38t/m,,孔隙3.1壩頂及壩坡率15.3%,滲透系數(shù)iox10-3~joxl0。cm/s。根據(jù)《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,結(jié)合壩頂(2)過(guò)渡料設(shè)計(jì)交通、施工要求、抗震措施等,確定本工程壩頂寬

8、度為6nl。過(guò)渡料位于墊層料與主堆石料之間,應(yīng)對(duì)墊層料能起到為減小壩體填筑量,壩頂上游側(cè)設(shè)“L”形防浪墻,墻高3.3反濾保護(hù)作用。收稿日期:2010-06—09一作者簡(jiǎn)介:李劍(1978一),男,陜西安康人,工程師,主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)。·35·2010年第7期甘肅水利水電技術(shù)第46卷圖1大壩典型剖面過(guò)渡料最大粒徑為300mm,小于5mm顆粒含量占經(jīng)計(jì)算,面板頂部厚度

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