巖角塘水庫(kù)工程壩型比選分析

李聰麗

（仁懷市水務(wù)局 貴州仁懷 564500）

1 引言

在水庫(kù)大壩工程項(xiàng)目建設(shè)中，影響壩型選擇的因素有很多種，包括地質(zhì)條件、樞紐布置條件、基礎(chǔ)條件、施工技術(shù)等等。在大壩建設(shè)中，必須綜合考慮上述各類(lèi)因素，合理選擇壩型，簡(jiǎn)化施工布置形式，便于施工。因此，對(duì)大壩壩型選擇要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 工程概況

巖角塘水庫(kù)位于赤水河右岸一級(jí)支流九倉(cāng)河河源段（九倉(cāng)河河源段又叫青菜河），屬于長(zhǎng)江流域赤水河水系，地處仁懷市九倉(cāng)鎮(zhèn)小灣村境內(nèi)。壩址地理位置東經(jīng)106°0819"，北緯27°3902”。距九倉(cāng)集鎮(zhèn)15km，距仁懷市區(qū)48km，距遵義市區(qū)130km，壩址下游約1.0km處有連接九倉(cāng)和茅壩的Y003鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路通過(guò)，壩址河床有連接Y003的鄉(xiāng)村公路通往水庫(kù)庫(kù)區(qū)，交通條件較好。

3 適宜壩型分析

根據(jù)選定的下壩址地形地質(zhì)條件，壩址兩岸地形落本對(duì)稱(chēng)，河谷為“V”型斜向河谷，正常水位778.0m高程谷口寬高比為2.2～3.2左右，壩基及兩壩肩主要以巖石英砂巖等中硬巖為主，局部分布的層間夾層及鈣質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖厚度不大，壩基肩除裂隙沒(méi)有較大斷層構(gòu)造切割，采取一定的工程處理措施后有建壩條件，可建剛性壩和柔性壩。

剛性壩選型：根據(jù)選定壩址的地形地質(zhì)條件，剛性壩可考慮重力壩和重力拱壩。本工程最大壩高81.0m，壩址受上下游河灣地形以及下游麻沙河切割，壩區(qū)可選建壩位置有限，壩址靠下游側(cè)為傾向麻沙河的斜坡地形，左、右壩肩均存在抗滑巖體較為單薄，故剛性壩選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的重力壩壩型。本工程壩體澆筑量在27萬(wàn)m3左右，填筑量和壩高均較大，混凝土砌石施工機(jī)械化程度低，施工工期較長(zhǎng)，故不推薦在本工程運(yùn)用；常態(tài)混凝土壩溫控措施較復(fù)雜、造價(jià)相對(duì)較高、也不推薦在本工程運(yùn)用[1]。

柔性壩選型：根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧系姆植记闆r，石料分布較為廣泛，而土料分布相對(duì)較少，就壩材料而言，柔性壩選擇混凝土面板堆石壩型。

4 壩型選擇

4.1 碾壓混凝土重力壩

大壩為壓混凝土重力壩，壩軸線(xiàn)方位角為N57.0°E，壩軸線(xiàn)長(zhǎng)166.0m；兩壩肩及河床段壩基置于弱風(fēng)化基巖中、上部，初擬河床建基面高程702.0m壩頂高程783.0m，最大壩高81.0m，壩頂寬為8.0m，大壩上游壩坡1：0.2，起坡點(diǎn)高程735.0m，下游壩坡1：0.8，起坡點(diǎn)高程779.2m，壩底最大厚度為76.5m[2]。

大壩左、右兩側(cè)為非滋流壩段，總長(zhǎng)144m中間溢流壩段（壩0+065.0壩0+087.0）總長(zhǎng)度22.0m，共設(shè)2孔9m×5m（寬×高）自由溢流表孔，濫流凈寬18.0m。在壩體內(nèi)河床段上游側(cè)設(shè)一道灌漿及排水廊道，廊道斷面尺寸：3.0m×3.5m（寬×高），廊道底部高程 715.00m，長(zhǎng) 54.0m；為滿(mǎn)足交通要求，在左、右岸壩段沿715.0m高程布設(shè)交通廊道通往大壩下游，交通廊道總長(zhǎng)為110.0m，該廊道斷面尺寸：2.0m×2.5m（寬×高）壩內(nèi)廊道均采用C25鋼筋混凝土進(jìn)行全斷面襯砌，厚0.3m。落漿廊道內(nèi)靠下游側(cè)設(shè)置一排DN110mm排水孔，間距2.0m，采用鉆孔的方式形成，排水孔內(nèi)滲水匯集于排水溝內(nèi)。壩體排水采用DN200mm排水孔，間距2.0m，壩基及壩體排水均通過(guò)、右岸交通廊道排水溝排水至下游。結(jié)合大壩運(yùn)行觀測(cè)等要求，經(jīng)應(yīng)力和穩(wěn)定分析計(jì)算綜合考慮取壩頂寬度為10.0m，壩頂上、下游側(cè)設(shè)1.2m高的青石欄桿，大壩中部泄洪表孔位置設(shè)7.0m寬的交通橋連接左、右壩段。結(jié)合大壩防滲帷幕布置要求，在右壩肩布設(shè)灌漿平硐，長(zhǎng)度為44m，平硐斷面尺寸：3.0m×4.0m（寬×高）。

綜合考慮壩體結(jié)構(gòu)及施工強(qiáng)度、地質(zhì)條件、溫控等要求，本工程壩體考慮設(shè)置6條橫向縫；上游面防滲層橫向縫布置與壩體相同，分縫間距為20.0～30.0m，縫內(nèi)設(shè)置兩道紫銅片止水，第二道止水至上游面橫縫內(nèi)采用瀝青油毛氈填充；下游壩面C9015三級(jí)配變態(tài)混凝土，橫向縫采用橡膠止水。

4.2 混凝土面板堆石壩

大壩壩型為混凝土面板堆石壩，最大壩高77.0m，壩軸線(xiàn)方位角為N53.05°E，壩軸線(xiàn)長(zhǎng)168.0m，壩頂高程782.5m，壩頂寬8.0m，最大壩底寬225.2m。大壩上游壩坡1：1.40，下游壩坡1：1.40，在下游壩坡770.0m和740.0m高程分別設(shè)有2.0m寬?cǎi)R道。大壩上游面為混凝土防滲面板，采用等厚面板，厚度為50cm，面板河床設(shè)5條“B”型垂直縫，縫間距12.0m；左右兩岸坡分別設(shè)6條、4條“A”型垂直（共10條），分縫間距9.0m，面板下端與趾板相接，趾板厚50cm，寬5.0m。面板后設(shè)水平寬3.0m的整層，整層后設(shè)水平寬4.0m的過(guò)渡層，過(guò)渡層后為雄石區(qū)。壩頂采用倒“T”型防浪墻，墻高2.5m，墻頂高程783.5m，底部高程為781.0m，在壩頂下游側(cè)設(shè)“L”型路肩接下游壩坡，頂部設(shè)青石欄桿作安全防護(hù)，下游壩面采用50cm厚干砌塊石護(hù)坡[3]。

5 壩型比選

碾壓重力壩及混凝土面板堆石壩兩個(gè)樞紐方案的輸水管道布置和庫(kù)區(qū)淹沒(méi)指標(biāo)基本相同，主要從擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物及相應(yīng)金屬結(jié)構(gòu)部分和臨時(shí)工程方面比較投資。

兩壩型各有優(yōu)劣，面板堆石壩對(duì)地基條件的要求較較低，壩基處理工程量小，可充分利用當(dāng)?shù)刎S富的天然筑壩材料和部分工程開(kāi)挖的廢棄石碴，施工場(chǎng)面大，施工工藝簡(jiǎn)單，便于機(jī)械化作業(yè)，壩體填筑不受氣候條件限制，但需設(shè)置岸邊溢洪道，放水及放空隧洞較長(zhǎng)，且主體工程、邊坡治理工程和臨時(shí)工程量較大，工程投資比重力壩大。重力壩溢洪道于大壩中部布置，取放水建筑物布置于大壩左壩段，因此減少了溢洪道開(kāi)挖并縮短放水建筑物長(zhǎng)度；雖然大壩基礎(chǔ)處理工程量較面板壩要大，但處理難度不大，在滿(mǎn)足工期和施工強(qiáng)度條件下，就壩體而言是經(jīng)濟(jì)、可行的。

綜上所述，堿壓混凝土重力壩投資相對(duì)較省，因此初選碾壓混凝土重力壩方案為下壩址的推薦壩型的樞紐布置方案。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要以巖角塘水庫(kù)為研究對(duì)象，對(duì)大壩壩型選擇要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究，在進(jìn)行壩型比選時(shí)，不能從單一的某個(gè)方面思考，而是應(yīng)該根據(jù)壩址區(qū)的地形條件、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、樞紐布置條件等等，并堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理、結(jié)構(gòu)安全為原則，這樣才能夠促進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)效益的提升。