魁龙水库硬岩＋软岩钢筋混凝土面板堆石坝设计

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发布时间：2021-10-07

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魁龙水库硬岩+软岩钢筋混凝土面板堆石坝设计毛廷贵韩天福 (余庆县水利局贵州余庆 564400) 摘要 _T．-t-／~计中选择恰当的大坝填筑材料对工程投资非常重要。近年来，钢筋混凝土面板堆石坝已成为大坝建筑结构中的主流坝型。本文以余庆县魁水库工程钢筋混凝土面板堆石坝主堆石区及下游堆石区采用砾岩筑坝为例，阐述硬岩 +软岩钢筋混凝土面板堆石坝设计。关键词水工设计；面板堆石坝中图分类号：TV641．4+3 文献标识码：B 1工程概况魁龙水库工程位于贵州省余庆县小腮镇境内，是一座以余庆县城供水和白泥镇工业园区供水的中型水库。水库坝址以上集雨面积 39．4kin ，总库容 1152万 1TI，正常库容 979万 I"ll，，兴利库容为 907万，设计供水能力 1170万 m 年。工程主要构筑物由钢筋混凝土面板堆石坝、竖井旋流泄洪系统及引水系统构成，拟建大坝最大坝高为58．50m，属中坝，工程等别 Ⅲ等。 2坝体设计 2．1坝型选择根据坝址地质和可开采料场条件选择坝型有三种坝型可供选择：①土坝。坝址区附近天然建筑材料主要为第三系 (E)砾岩及约 8kin 以外灰岩料，可利用的天然土料较缺乏，且质量不均，其储量及开采条件不具备修建土坝的条件。②重力坝、拱坝。坝基为砾岩地层，层间每 10m～15m夹有一层泥质胶结层，厚 3era～15cm，岩层倾下游，缓倾左岸，建刚性坝坝基及坝肩抗滑稳定均不利，不具备修建重力坝、拱坝条件。③钢筋混凝土面板堆石坝。其对坝基地质无特别要求，且具有大坝稳定性好，不易溃坝等优点。鉴于灰岩料场距坝址较远，交通不便，就近有大量砾岩一软岩可供开采及坝址地质等综合因素，确定魁龙水库大坝选择硬岩 +软岩钢筋混凝土面板堆石坝。 2．2坝型结构钢筋混凝土面板堆石坝结构主要控制指标有：坝体结构尺寸、上下游坝坡坡比，钢筋混凝土面板厚度及大坝垫层堆石区结构。坝体结构尺寸由库容、工程运行条件及坝址地貌确定，魁龙水库水库最大坝高 58．50m，坝顶宽 7．0m，坝顶长 190．00m，坝顶高程 633．50m，上游设高 3．60m的“L，'型防浪墙，最大坝底宽 170．66m。坝坡坡比在国内的大部分混凝土面板堆石坝一般采用经验值，当筑坝材料为硬岩堆石料时，上、下游坝坡可采用 1：1．3～ 1：1．4，软岩堆石体的坝坡适当放缓。依照已建坝成功经验及面板堆石规范，魁龙水库上游坝坡坡比取 1：1．40，下游坝坡坡比取 1 ：1．40 、1 ：1．5O。面板厚度依照规范 0．3m～O．4m，综合考虑水库建坝材料，魁龙水库钢筋混凝土防渗面板厚度取 0．45m。面板下端与趾板相接，趾板厚 0．50m，宽 5．0m～4．0m，置于弱风化层上部岩基上，为了延长趾板基础渗径，在趾板下游基础采用挂网喷 C20砼支护，喷砼厚度 100mm。面板采用 C25钢筋混凝土，混凝土抗渗等级为 W8，为防止面板开裂。面板设单层双向钢筋，水平向配筋率为 0．3％，竖向配筋率为 0．4％，在岸坡周边缝及附近适当配置增强钢筋。趾板采用 C25钢筋混凝土，设单层双向钢筋，水平向配筋率为 O．3％，竖向配筋率为 0．4％，趾板设 25砂浆锚杆 (单根长 4．5m)与基岩连接，锚人基岩 4．0m，间距 1．5m。大坝垫层堆石区结构按面板坝结构标准类比确定，面板后设水平宽 3．Orn的垫层，垫层后设水平宽 4．0m的过渡层，过渡层后 (坝体 626．00m～583．00m高程段 )设坚向排水区和(坝底 578．00m～583．00m 高程段 )水平排水区，坚向排水区后和水平排水区以上为主堆石区(干燥区 )，下游坝面为干砌块石护面。大坝结构详见图 1。 2-3填坝材料水库大坝筑坝材料采用人工砂石料，主要由垫层料、过渡料、主堆石区料及下游堆石区料、下游特殊垫层料、上游铺盖区料构成，总填筑量 46万 m。大坝填筑料指示由材料物理力学实验和现场碾压实验确定。 2013年5月 20日在实验场完成了碾压实验， 2013年 8月 20日在南京水科院完成了材料物理力学实验，其筑坝指示如下：

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