分离式混凝土面板砂砾石坝在平原水库围坝中的应用.pdf

陕西水利 2 01 5年科技专刊 3枢纽布置 西黑沟望海水库为灌注式平原水库， 水库枢纽主要由节制 分水闸、 夏季引水渠、 冬季引水管、 分离式混凝土面板砂砾石围 坝、 泄洪涵管、 放水涵管、 库区水平防渗、 工业输水管 、 农业输水 管、 上游防洪堤等组成。水库枢纽平面布置图见图 1 。 4方案比选 4 ． 1 坝型选择 平原水库围坝坝型一般为均质土坝 、土质防渗体分区坝、 土工膜防渗坝这三种基本形式。本工程周围 5 0 k m范围内无粘 土， 当地砂砾石料极为丰富， 坝型的选择以当地材料坝为宜。由 于该 区域地震烈度为Ⅷ度， 且地层为卵、 砾石地层， 垂直渗漏较 严重 ， 因此要求所选坝型具有良好的抗震和防渗性能。本工程 选择 了复合土工膜斜墙坝和分离式混凝土面板砂砾石坝两种 坝型进行 比选 。 ( 1 ) 复合土工膜斜墙砂砾石坝( 比较方案) 复合土工膜斜墙砂砾石坝总坝长 1 6 4 8 m， 坝顶宽 5 m， 最大 坝高 3 4 ． 5 3 m。上游坝坡 1： 2 ． 5 ， 下游坝坡 1： 5 。坝坡防渗结构 由外至里依次为厚 0 ． 2 0 m C 2 5 F 3 0 0 W6混凝土护坡、厚 2 ． 5 m砂 砾石防冻层、厚 0 ． 1 5 m粒径~0 ． 8 5 。根据库盘料坑颗分资料，剔除粒径大于 l O O mm后 ，粒径小于 5 ra m 以下颗粒含量平 均为 3 0 ． 8 ％，小于 0 ．0 7 5 ra m颗粒含量平均为 1 ％， 符合垫层料质量要求。垫层区料 源为库盘开挖料。 ( 2 ) 砂砾石主填筑区： 最大粒径不大于 6 0 0 ra m ／ J 、 于 5 ra m的 颗粒含量控制在 1 5 ％～ 3 5 ％，小于 0 ．0 7 5 ra m的颗粒含量小于 5 ％，相对 密度 >10 ． 8 5 。根据库 盘料 坑颗分 资料 ，扣除径 大于 6 0 0 ram料以后 ，小于 5 ram的细粒含量平均为 1 5 ． 5 6 ％，小于 0 ．0 7 5 m m的颗粒含量平均为 0 ． 5 3 ％， 满足主填筑区粒径要求。 主 填筑区料源为库盘开挖料。库盘开挖料剔除粒径大于 6 0 0 ra m 颗粒以后的料可直接上坝。 ( 3 ) 过渡区： 过渡料位于垫层与砂砾石主填筑区之间， 形成 对垫层粒径的过滤和反滤作用 ，防止垫层 中细颗 粒的流失 ， 具 有 自由排水 的功能。根据垫层料 、主填筑料的颗分曲线得 ： D 。 = 0 ． 1 4 ，满足规范反滤要求。由于主填筑料渗透系数为 1 ．71 0 N 1 ． 71 0 满足排水要求， 因此本工程过渡区可以省去 不设 。 ( 4 ) 任意料区： 由于垫层料， 混凝土骨料料源均从库盘的开 挖料中筛取 ， 产生了 8 ． 3 万 Il l ， 的级配不良的砂砾料。如果作为 弃料废弃会发生一定的费用， 同时弃渣堆放会对周围环境带来 一 定的影响。为了充分利用这部分料， 在坝体主坝段坝轴线的 下游侧设置了任意料区。 设置范围主坝桩号 B T O + 4 5 0 B T I + 2 0 0 之间坝轴线下游侧。粒径不做要求， 但要求去除草皮， 树根等有 机质。相对密度／>0 ． 8 5 。 任意料区料源为库盘开挖后垫层料， 混 凝土骨料筛分后级配不良砂砾料。 ( 5 ) 粗骨料堆积区： 坝体填筑后剩余大于 6 0 0 ra m的砂砾料 可产生约 4 ． 2万 m ， 为了充分利用库盘开挖料 ， 在坝下游坝脚