【文章內容簡介】 m，由砂卵石、粘土夾腐質物、粉細砂夾粘土等組成，物質成分復雜，分布極不均一。，左岸基巖裸露，右岸平緩，分布第四系崩坡積（Q4col+dl）粘土夾孤塊石。圍堰基礎巖石為第三層（（T1d33）灰色中厚層夾少量薄層灰?guī)r。上，下游圍堰河床覆蓋層較厚，透水性強，建議采取防滲墻處理基礎。 天然建筑材料本階段按設計要求，需提供上壩填料、混凝土骨料及圍堰土料等相關參數。根據現場地形地貌、巖性特征，初步確定了2個石料場、1個土料場和16個砂卵石料場。石料主要作為面板堆石壩的上壩填料以及混凝土骨料使用，本階段在壩址下游近5km范圍內進行普查。根據巖石特征、開采條件、儲量、運距等綜合比較，選擇了2個石料場。104m3,大于堆石料、人工骨料總和的3倍以上，儲量滿足要求。K1：板蓮河石料場，分布鎖口上壩址下游河床右岸，分布高程600～。，巖性為三疊系嘉陵江組第一段（T1j1）微晶灰?guī)r。，，～。～ g/cm3，；～%，%?？勺鳛榛炷凉橇鲜褂茫矟M足堆石料使用技術要求。K2:奔家沖料場：分布在鎖口上壩址下游左岸。分布高程580m～。，巖性為三疊系大冶組第三段（T1d3）薄層微晶灰?guī)r。其原巖物理力學指標與K1一致。均可作為人工骨料和堆石料使用。K總儲量遠大于設計所需。質量均滿足要求。由于壩區(qū)為峽谷型地貌，難以選擇地勢平緩之處開采石料。本次選取的兩石料場均分布于山坡溝槽洼地，地形較開闊，便于開采、堆積、以及骨料的篩、拌系統(tǒng)的布置。巖性較堅硬，質量較好。但由于處于巖溶較為發(fā)育的地區(qū)。溶蝕較為強烈。裂隙，溶洞充填粘土等較為普遍，開采時應注意清除。另外，兩料場雖距壩址直線距離較近，但山高坡陡，應修建沿岸坡公路至壩區(qū)，解決運輸問題。由于溢洪道和導流洞開挖棄料為薄層大冶組灰?guī)r，夾有少量頁巖。不宜作為混凝土骨料使用。作為上壩堆石料可選取部分填筑于大壩浸潤線以上部分。壩址區(qū)砂卵石的勘察分布范圍，主要集中在壩址區(qū)沿河床上、下游10km范圍，考慮施工階段開采困難等因素，按上、下游及壩區(qū)均勻布置。對出露面積大，有開采價值的河床砂卵石料進行了勘察，共選取了10個料場，并作了相關的試驗工作與電法勘探，104m3，壩址上游河床石料（粗骨料）取樣6組，～ g/cm3，～%，～%，～%，～%，石料（粗骨料）各項指標均符合《水利水電工程天然建材勘察規(guī)程》（SL251 2000）的質量要求。上游河床砂料（細骨料）試驗取樣6組， g/cm3，～ g/cm3，～%，無泥塊存在，無云母存在，～，屬粗砂范疇。砂料（細骨料）各項指標除了細度模數外均符合《天然建材勘察規(guī)程》（SL251 2000）的質量要求。壩址下游河床石料（粗骨料）取樣12組，～ g/cm3，～%，～%，～%，～%，石料（粗骨料）各項指標均符合《天然建材勘察規(guī)程》（SL251 2000）的質量要求。下游河床砂料（細骨料）試驗取樣12組，～ g/cm3，～ g/cm3，～%，無泥塊存在，無云母存在，～，屬中粗砂范疇。砂料（細骨料）各項指標除了含泥量、細度模數外均符合《天然建材勘察規(guī)程》（SL251 2000）的質量要求。上、下游河床石料（粗骨料）試驗成果詳見專題報告。河床砂卵石用于面板壩堆石料，本次地勘進行了顆分，壓縮等試驗。大于5mm的粗粒含量均大于60%，％?！?，～。滲透系數大于1103cm/s，～，～，～，～，內摩擦角 176?！?76。 。可用于堆石填筑料使用。作為填筑標準。對應的干密度可直接作為設計干密度使用，壩區(qū)分層碾壓時，均采用重型振動碾，其密實性可提高10%，因此砂礫石料可用于壩區(qū)堆石區(qū)部位填筑。本次地勘對河床砂礫石層可利用程度進行了極為詳細的地勘與試驗工作，從以上成果總結認為：1）本次選取的16個砂卵石料場，質量均較好，除S8料場表層有較大的山頂崩塌下來的孤塊石外，其余料場均可直接開采。2）砂卵石料場可作為混凝土粗細料及墊層料使用。 3）主要適用于面板堆石壩次堆石區(qū)。4）工程區(qū)河床狹窄，砂卵石料雖然厚度較大，但由于絕大部分儲量在河水位以下。特別是圍堰形成后，上游河床砂卵石難以開采和運輸至壩上，影響壩體填筑工期，應合理安排施工。5）由于近壩庫岸右岸分布有1堆積體，為了不影響其穩(wěn)定性，該段河床砂礫石不宜開采。支井河河流域兩岸多為延綿高山，河道多為“V”字型深切峽谷，河谷階地很少，兩岸可耕地不多。根據設計使用圍堰土料量，本次選取了上坪坡地作為土料場。該料場位于支井河右岸西流水岸坡，地形較開闊，地形坡度25度，現多為耕地或民居點，分布高程為601～780m。擬采料層為第四系殘坡積層，為含碎塊石粘性土，粘性土呈灰黃或黃色，主要為粉質粘土，夾少許粘土及粉土，砂感較強，多呈可塑狀態(tài)。所含碎塊石主要為灰?guī)r，多呈棱角狀，粒徑大小不等，一般為20～300mm，少數大于300mm。碎塊石含量約占20～25%。料場有用層厚度分布不均，總體而言，地勢低洼處土層厚度反而較大。最大厚度超過6m，平均厚度2～3m，104m3，103m3。4工程布置及主要建筑物花坪河水電站總裝機容量30MW，最大壩高97m，水庫總庫容2238萬m3，根據中華人民共和國國家標準《防洪標準》（GB50201—94）和 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000）的規(guī)定，本工程規(guī)模屬中型，工程等別為Ⅲ等，本工程面板壩最大壩高97m，超過70m，故大壩級別提高一級，面板壩為2級建筑物，其它主要建筑物：左岸岸邊溢洪道、發(fā)電引水隧洞、調壓井、壓力管道、廠房和升壓站等均屬3級建筑物，次要建筑物屬4級建筑物。本工程永久性水工建筑物洪水標準分別為：（1）設計情況本樞紐工程擋水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物及電站廠房均按50年一遇洪水標準設計，消能防沖建筑物按30年一遇洪水標準設計。（2）校核情況本樞紐工程擋水建筑物、泄水建筑物，引水建筑物均采用1000年一遇洪水校核；電站廠房采用200年一遇洪水校核。鎖口壩址的上壩線建砼面板堆石壩擋水成庫、右岸洞式溢洪道泄洪、右岸洞式溢洪道泄洪、通過左岸約8千米壓力隧洞引水在老魯班橋附近支井河左岸建窯洞式廠房發(fā)電的工程總體布置。 壩體設計（1）結構布置和材料混凝土面板堆石壩壩軸線A點坐標XA= ，YA=；B點坐標XB=，YB=。壩軸線以上壩體通過趾板與岸坡連接，河床趾板落于砂卵石層上，兩岸趾板座落在微風化或弱風化巖基上，壩軸線以下壩體與兩岸的連接按規(guī)范要求削坡。根據調洪演算成果，，。壩頂寬6m，壩頂長度173m。，最大壩高97m，最大壩底寬290m。上游壩坡1∶；下游設有3級馬道，，壩坡為1∶；，壩坡1∶；，壩坡1∶。下游壩腳設有堆石棱體回填，高于下游校核尾水位，平臺寬度15m，邊坡為1∶。大壩上游設有粉質粘土鋪蓋和石碴蓋重，頂寬5m，邊坡為1∶；，頂寬8m，邊坡為1∶。壩體總填筑量約92萬m3，筑壩材料主要為微晶灰?guī)r，施工鋪層厚80cm。大壩下游堆石，主要利用溢洪道引水渠道和閘室段開挖的新鮮微晶灰?guī)r。（2）壩體填料分區(qū)根據壩體標準剖面，從上游至下游依次分為：上游粉質粘土鋪蓋、混凝土面板、墊層區(qū)、上游堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、下游護坡及超徑石回填等八個區(qū)。1）上游粉質粘土鋪蓋： ,頂寬5m，控制邊坡為1∶，下設1m厚Ⅱ級粉煤灰。2）混凝土面板：頂部厚30cm，底部厚60cm，其間按t=+（H以m計）變截面。3）墊層料區(qū)：面板下為半透水性墊層，控制邊坡1∶，水平寬度3m，采用加工后合乎級配要求的碎石和人工砂，適當摻配滿足級配要求的河床砂卵石。4）主堆石區(qū)：采用滿足級配要求并有連續(xù)級配的開挖石渣料作為大壩上游主堆石區(qū)料，上游堆石區(qū)與下游堆石區(qū)從壩頂下游側以1∶。5）下游堆石區(qū)：主要為溢洪道及發(fā)電洞開挖的部分滿足級配和強度要求的石碴料，允許部分弱風化巖石分散填筑，為充分利用河床砂礫石，在次堆石區(qū)下游壩基以上劃分一塊砂礫石區(qū)，采用滿足級配要求并有連續(xù)級配的砂礫石料。6）壩腳為堆石棱體區(qū)，頂寬15m，邊坡為1：，超徑石回填。7）。考慮到混凝土面板澆筑前利用壩體臨時斷面擋水渡汛，面板堆石壩上游坡面的墊層料施工，一般在上游面超填50cm左右，先進行水平分層碾壓，待墊層料鋪填至一定高度后，再用機械和人工進行削坡、整理并進行斜坡碾壓，削坡、整理需反復多次才能滿足設計要求，然后，根據面板分期情況，分次對坡面采用碾壓砂漿或噴混凝土防護。這樣的施工方法難以保證墊層區(qū)坡面的密實度和平整度，坡面作業(yè)工序復雜，坡面長期無防護，面板混凝土施工期的選擇受制約，對工程進度、工程質量和經濟性都有負面影響。因此，本工程設計中擬采用擠壓式混凝土邊墻，即在每填筑一層墊層料之前，用邊墻機擠壓制作出一個近似于三角形的半透水混凝土小墻，然后在其內側按設計要求鋪設墊層料，用振動碾平面碾壓，合格后重復以上工序，一個循環(huán)可以在很短時間內完成。此方法可減少作業(yè)人員，保證施工安全，墊層區(qū)不需要超填，節(jié)省工程量；也給導流、渡汛提供了一個可抵御沖刷的上游坡面，使導流、渡汛安全性提高；由于邊墻的防護，面板混凝土施工可安排在合適的時間進行，從而延長面板澆筑前的堆石沉降期，使面板壩建成后的沉降變形減小。渡汛時趾板頂部是產生集中滲流的薄弱環(huán)節(jié)，故在趾板下游壩體內設有特殊墊層料回填區(qū)。 混凝土趾板壩軸線布置在鎖口上壩址，壩址區(qū)兩岸坡角在45176。~60176。之間，整個壩體范圍內，左岸稍陡，右岸稍緩，河勢順暢。河床砂礫石平均厚25m左右，且河床覆蓋層有反向沉積現象，砂卵石與基巖之間夾雜腐殖質及細沙，分布極不均一，厚度約14m左右；河床趾板線處砂卵石層分布均一，無腐殖質及細沙存在。殘坡積主要在左右岸河床岸坡，厚度不深，右岸700m高程以上存在小量崩坡積體。左右岸裸露基巖為為弱風化巖石。基于上述地形地貌、工程地質和水文地質條件，壩軸線選定以后，趾板“X”線的布置基本平順，岸坡趾板基礎均能座落在弱風化巖基上。河床趾板座落在砂卵石層上。趾板分為河床段、左岸段和右岸段共3段。河床段趾板“X”線長22m，共分為1塊，趾板寬7m；左岸“X”，共分為12塊；右岸“X”線長170m，共分為14塊；左、～7m。趾板砼靠縫澆筑，縫面刷涂瀝青，縫頂沿趾板方向，在后澆塊上設一上底寬5cm，下底寬2cm，高6cm的梯形槽，回填止水嵌縫材料GB。由于壩體堆石存在沉降變形，面板不能與河床及兩岸基巖直接連接，只能通過混凝土趾板與河床及兩岸基巖相連接，面板與趾板之間設周邊縫。趾板結構型式，根據地形地質條件，便于設計和施工，采用貼坡板式混凝土結構。趾板幾何尺寸的擬定，從防滲、灌漿、溫度變化，止水片的埋設和消除周邊縫處面板的應力等各方面考慮，～7m。利用壩體擋水渡汛期間，趾板之間的周邊縫，在未澆面板前，是容易產生集中滲流的薄弱環(huán)節(jié)，故在趾板下游壩體內設有特殊墊層料。為了基巖灌漿時趾板能起蓋板作用，防止灌漿時趾板下部抬動，錨筋直徑φ25長4m。河床趾板一端與面板連接，另一端與與剛性防滲墻連接，為使趾板同時適應面板和防滲墻的變形，防止趾板斷裂，在趾板順水流方向水平段分為兩段，兩段之間設止水連接。趾板運用期所受荷載有上游水壓力、水重、自重、堆石體側壓力、下游水壓力、浮托力及滲透壓力等。雖然趾板較薄，但有鋼筋將其與巖石連為整體受力，并有灌漿措施，故不需進行穩(wěn)定和應力計算。主要從防滲、灌漿要求、與周邊縫的連接等方面來考慮。趾板采用C25混凝土，抗?jié)B標號為W10，抗凍F100，為了適應溫度變化，減少混凝土收縮產生的裂縫，在趾板頂部配雙向單層鋼筋，%，保護層厚度為10cm。在趾板下游端面，為避免混凝土擠壓破壞和便于鋼筋架立，設有加強鋼筋和附加鋼筋。 混凝土面板（1）面板分縫布置大壩壩頂長173m，大壩面板總面積14047m2，最大板塊長159m。根據“X”線的布置，面板布置分為河床受壓區(qū)及左、右岸受拉區(qū)，共分15塊。左、右岸按1/8壩頂長布置為拉應力區(qū)，塊寬8m，共10塊；河床受壓區(qū)，每塊寬16m，計3塊；左右岸各有一塊異型板塊。隨著滑模機具的改進，沿周邊縫未設三角形填補板。除周邊縫外，根據受力情況，受壓區(qū)設有4條B縫（擠壓縫），受拉區(qū)設有9條A縫（張拉縫）。為防止因水平拉應變產生裂縫和便于止水設備的安裝埋設，A、B縫與周邊縫垂直連接。垂直連接段長度為80cm。（2）面板設計由于面板緊貼在擠壓式邊墻上，在水荷載作用下面板將其承受的水壓力均勻地傳至墊層及堆石體上，并起防滲和護坡作用，板厚主要是由防滲性和耐久性、柔性確定的，板厚隨高程變化，計算公式為t=+（H是壩頂防浪墻前趾控制點至計算點的高差），底部最大厚度60cm，頂部最小厚度30cm。面板采用C30混凝土，抗?jié)B標號W抗凍F100。骨料由微晶灰?guī)r組成，普通硅酸鹽水泥，選用二級配混凝土，塌落度6～8cm，小石粒徑5～20mm，砂為人工砂，～，混凝土摻加WHDF高密度減水劑及混凝土引氣劑。面板配筋，主要是承受蓄水前溫度變化和干縮產生的應力，防止裂縫展開或發(fā)狀裂縫的作用，增加面板混凝土的整體性和耐久性。在面板中部設一層雙向鋼筋，～%。在周邊縫和A、B縫處，由于要承受局部拉應力和防止受擠壓剪切，避免邊角混凝土剝落，在面板的邊、角處設置抗擠壓鋼筋。 止水布置及設計（1）周邊縫周邊縫為沿周邊設置的趾板與面板連接的永久縫。周邊縫的構造要具有適應水平、垂直位移及轉動的特點，避免產生張拉、滲透和剪切破壞。周邊縫設置三道止水設備：第一道止水為底部“F”型紫銅片，一端埋入趾板，另一端粘貼在瀝青砂墊層梯形槽表面的GB止水片上，銅止水片頭80mm折成90176。埋入面板混凝土內。為防止外水壓力破壞銅片的凸肋，在肋內緣粘貼φ25mmPVC棒和聚氯乙稀泡沫塑料。第二道止水為橡膠止水帶，將原來設置在中部的橡膠止水帶提到表面，并做成波浪形橡膠止水帶，使其單獨承受并適應高水頭、大變位的工作狀態(tài)。波浪形橡膠止水帶可作為一道獨立的止水，彌補由于取消中部橡膠止水帶對整體止水結構的削弱，并可以對表層GB柔性填料進行封閉，使其在設計接縫位移范圍內，滯留在表層發(fā)揮止水作用。為防止施工期面板對趾板的擠壓，沿縫（趾板混凝土面）粘貼12mm厚瀝青杉板，也可保護止水片在運用期的安全。第三道止水，為保證周邊縫的止水能在壩體沉降、縫張拉變形后安全運行，在縫口處增設φ80mmPVC棒和鋪設弧狀GB嵌縫材料。當縫被拉開后，在水壓力作用下，PVC棒和GB材料被壓入縫內，起填充止水的作用。為保護和防止止水填料老化，在GB材料表面鋪G