【正文】 ，由于流經(jīng)堰頂后馬上跌落，而擬洞寬不變，則洞身尺寸先假定為8m11m，具體要通過水面曲線計算以后確定。工作及檢修閘門均采用平板門，設(shè)在進(jìn)口處，（）。堰頂上游段選用橢圓曲線：x2/(aHd)2+y2/(bHd)2=1，其中取a=，a/b=+3a。采用WES型堰面曲線，并采用高堰（即上游堰高P/H堰前水頭≥），= dy。 隧洞的體型設(shè)計進(jìn)口建筑物由于進(jìn)口岸坡地質(zhì)較差，覆蓋層較厚，因而采用開敞式進(jìn)水口。從地質(zhì)來看，這個山梁除表面有一層較深的風(fēng)化巖外，下部大部分為堅硬的玄武巖，強(qiáng)度較高，巖體中夾雜著幾條破碎帶，但走向大都與隧洞軸線成較大的角度。（放空水位根據(jù)發(fā)電引水水隧洞進(jìn)口底高程2789m，同時考慮壩前30年后淤積高程2765m，），放空洞布置考慮與導(dǎo)流洞相結(jié)合。由于兩岸山坡陡峻，無天然埡口，如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價高，故擬采用隧洞泄洪方案。細(xì)部構(gòu)造詳見附圖8。壩頂布置壩頂設(shè)置C15砼路面，壩頂砼路面每4m設(shè)置一條橫向伸縮縫，砼澆筑中斷處應(yīng)設(shè)置橫向施工縫，采用瀝青橡膠填縫；壩頂設(shè)2%橫坡以便匯集雨水，并設(shè)置縱向排水溝，經(jīng)坡面排水排至下游。（2）設(shè)計結(jié)果：粘土（防滲體周邊）部位：第一層d50=第二層d50=排水部位： 第一層d50=30mm厚20cm第二層d50=90mm厚60cm護(hù)坡設(shè)計上游護(hù)坡用400mm厚干砌塊石，因其抵御風(fēng)浪的能力較強(qiáng)；下游壩面直接鋪上200mm厚的碎石作為護(hù)坡。第二、三層反濾料的選擇也按上述辦法進(jìn)行。反濾層設(shè)計（1）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。針對以上情況作如下處理：開挖粘土截水槽至法風(fēng)化巖基，基巖與粘土接觸面設(shè)置混凝土齒墻，齒墻與河床部分防滲墻相連，在齒墻下設(shè)置灌漿孔，詳見細(xì)部構(gòu)造設(shè)計。防滲墻布置于斜心墻之下，從防滲角度看偏上游為好，但從防裂角度看偏下游一點為好，綜合考慮布置于心墻底面中心偏上。根據(jù)以往經(jīng)驗，對于透水深度為30～60m的情況，采用槽板式混凝土防滲墻外包薄鋼板比較合適，本設(shè)計采用此型式。防滲墻深入河床沖積層，底部嵌入基巖，上部則與斜心墻連接,兩側(cè)以高塑性粘土填筑，詳見下文的構(gòu)造設(shè)計。帷幕灌漿對沖積層存在可灌性問題。在透水層較淺（10～15m以下）時，可采用回填粘土截水槽方案，由于壩址處河床沖積層平均深20m，最大達(dá)32m，施工比較困難而不予采用。 基礎(chǔ)處理防滲墻方案比選（1）滲流控制方案。穩(wěn)定成果分析由表21可知，大壩上下游壩坡在正常運(yùn)用和非正常運(yùn)用情況下均能滿足規(guī)范要求，而且壩的穩(wěn)定安全系數(shù)偏大，就此而言，可考慮加陡壩坡以節(jié)省工程量。上下游壩采用坡折線滑動法穩(wěn)定計算的簡圖如下上下游壩坡穩(wěn)定計算成果見表21。部分浸水的非粘土壩坡，由于水位上下的土料容重不同，有水時ψ、C值也有所降低，此時壩坡失穩(wěn)時最可能的滑動面近乎折線。 穩(wěn)定分析計算計算方法按施工期、穩(wěn)定滲流期、庫水位降落三個控制時期核算土石壩的穩(wěn)定。在計算中并考慮繞壩滲流及基巖透水，防滲墻滲透系數(shù)按理論取值可能偏小按承受水力梯度抗?jié)B標(biāo)號取為S8，109m/s。表65 斜心墻逸出點滲流坡降計算成果表斷面①—①②—②③—③計算情況正常設(shè)計正常設(shè)計正常設(shè)計坡降J填筑土料的安全坡降，根據(jù)實踐經(jīng)驗一般為5～10，故而認(rèn)為滲透坡降滿足要求，加上粘土斜心墻有反濾層，故而認(rèn)為不會發(fā)生滲透破壞。在斜心墻逸出點，滲透坡降較大，予以驗算。滲流計算斷面位置簡圖計算結(jié)果：具體計算見計算書五——大壩滲流計算書，計算成果見表19。由于河床沖積層的作用，岸坡實際不會形成逸出點，計算時假定浸潤線末端即為壩趾。通過心墻及地基防滲墻的滲流量： qⅠ=K(H2H12)/(2Bsina)+K2(H1T1)T/D通過下游壩殼和地基的滲流量：qⅡ=K1(H12T12)/(2L1)+KT(H1T1)T/（L+）式中：K——防滲體滲透系數(shù)，K=106cm/s；K1——砂礫料壩殼的滲透系數(shù)，K1=2102cm/s；K2——砼防滲心墻的滲透系數(shù)，本工程按照S8設(shè)計，K2=109cm/s；KT——地基的滲透系數(shù)，河床沖積層KT=3102cm/s，岸坡風(fēng)化層KT=103cm/s；H——壩前水深；H1——逸出點水深；T——透水層高度；T1——下游水深；D——防滲體厚度；L——地基滲流長度；L1——下游壩殼區(qū)的滲流長度。根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流狀況的特點，將壩體分為若干段，應(yīng)用達(dá)西定理近似解土壩滲流問題，計算假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點滲透坡降均相等。從顆料級配曲線可以看出4上、1下料場砂礫料的顆粒級配明顯較好，物理力學(xué)指標(biāo)也較高，設(shè)計中優(yōu)先采用，作為主料場，其余料場作為輔助和備用料場。考慮到筑壩用砂礫料的均勻性，含礫石量控制在40%左右。施工時可考慮上游料填在壩的上游側(cè)，下游砂礫料填在下游側(cè)，這樣有利于施工，減小相對干擾。10ˊ02455 （3）砂礫料的選用。40ˊ024253下35186。30ˊ024051下35186。00ˊ024653上35186。表63 砂礫料設(shè)計成果匯總表料場比重△s內(nèi)磨擦角凝聚力C(KPa)滲透系數(shù)K(102cm/s)不均勻系數(shù)η大于5mm礫石含量(%)設(shè)計孔隙比e保持含水量W(%)設(shè)計干容重(g/cm3)濕容重γw(kN/m3)浮容重γb(g/cm3)1上35186。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL2742001）規(guī)定：,.因本工程址處地震基本烈度為7度,根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL20397）要求：對于無粘性土壓實，,～,對于砂礫料,當(dāng)大于5mm的粗料含量小于50%時，應(yīng)保證細(xì)料的相對密度滿足上述無粘性土壓實的要求，并按要求分別提出不同含礫量的壓實干密度作為填筑控制標(biāo)準(zhǔn)。壩殼砂礫料設(shè)計（1）計算公式。因地理位置不同，各料場的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也存在一定的差異，土料的采用以“近而好”為原則。50ˊ Ⅲ下280 （3）土料的選用。50ˊ I上23186。表62 粘土料設(shè)計成果匯總表料場比重△s最大干容重γmax(g/cm3)最優(yōu)含水量W0 (%)塑限含水量Wp(%)塑性指數(shù)Ip自然含水量W(%)內(nèi)磨擦角θ凝聚力C(KPa)滲透系數(shù)K(106cm/s)設(shè)計干容重γ(g/cm3)填筑含水量W(%)孔隙比e濕容重γw(g/cm3)浮容重γb(g/cm3)I下24186。本工程攔河土石壩為二級建筑物，施工前,首先要進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗進(jìn)行復(fù)核，據(jù)以選定施工碾壓數(shù)。a、設(shè)計干容重計算公式為：γd=mγmax 式中：γd——為設(shè)計干容重；m——為施工條件系數(shù)，或稱壓實度,本工程攔河壩為Ⅱ級建筑物,～，本工程取m =。粘壤土用南京水利科學(xué)研究所標(biāo)準(zhǔn)擊實儀做擊實試驗，求得最大干容重、最優(yōu)含水量(一般采用25擊，?m/m3)。土料設(shè)計主要任務(wù)是確定粘土的填筑干容重、含水量，礫質(zhì)土的礫石含量、干容重、含水量，砂礫料的相對密度和干容重等指標(biāo)。岸坡截水墻底厚度按承受最大水頭及粘土允許坡降[J]=5取用，沿岸坡厚度逐漸變化，大壩剖面圖見附圖6。防滲墻插入斜心墻的深度按1/，=。壩的防滲體為粘土斜心墻，其頂部最小厚度取5m（滿足規(guī)范要求的3m以上機(jī)械化施工要求）；底部最小厚度根據(jù)粘土的允許滲透坡降確定，本設(shè)計允許滲透坡降取[J]=5，本設(shè)計取斜心墻上游坡為1:，下游坡為1:。參考以往工程，堆石棱體內(nèi)坡取1:，外坡取1:，下游水位以上用貼坡排水。表61 壩頂高程計算成果表序號計算情況計算項目設(shè)計情況校核情況備注1上游靜水位（m）2河底高程（m）275027503壩前水深H(m)4吹程D（km）15155風(fēng)向與壩軸線夾角(176。壩頂高程壩頂高程分別按設(shè)計和校核兩種情況計算，取兩者之大者，并預(yù)留一定的沉降值，壩頂高程計算成果見表16，具體計算詳見計算書三——壩頂高程計算書。壩坡與戧道根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL2742001）有關(guān)規(guī)定，下游每隔25m左右變坡一次，變坡處設(shè)馬道，、。大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體及排水設(shè)備等。經(jīng)綜合考慮斜墻壩與心墻壩各自的優(yōu)缺點，擬采用斜心墻壩。本地區(qū)為地震區(qū)，基本烈度為7度，從抗震性能及適應(yīng)不均勻變形來看宜采用心墻壩；從施工及氣候條件來看宜采用斜墻壩。塑性心墻壩（以砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩剖面的中部做心墻）與斜墻壩相比工程量相對較小，適用不均勻變形，抗震性能較好，但要求心墻粘土料與壩殼砂礫料同時上升，施工干擾大、工期長。但由于河床地質(zhì)條件較差，沖積層最大達(dá)32m，平均也有20m，作堆石壩可能導(dǎo)致大量開挖，此方案也不予考慮。堆石壩施工干擾相對較小。均質(zhì)壩材料單一，施工簡單，但壩身粘性較大，雨冬季施工較為不便，且無足夠適宜的土料來作均質(zhì)壩（經(jīng)探時壩址附近可筑壩的土料只有190萬m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求），故而均質(zhì)壩方案不可行。應(yīng)選擇幾種比較優(yōu)越的壩型，擬定剖面輪廓尺寸，進(jìn)而比較工程量、工期、造價，最后選定技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理的壩型。綜合考慮各方面因素，最后確定樞紐布置見附圖3——樞紐平面布置圖。為減少泄洪時影響發(fā)電，進(jìn)出口相距80～100m以上。泄水建筑物—泄洪隧洞泄洪采用隧洞方案，為縮短長度、減小工程量，泄洪隧洞布置在凸岸，這樣對流態(tài)也較為有利。水電站建筑物：包括引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、電站廠房、開關(guān)站等。 樞紐組成建筑物擋水建筑物：土石壩。較高的混凝土重力壩也要求建在巖石地基上。從地質(zhì)條件看不宜修建拱壩。ⅡⅡ剖面除與ⅠⅠ剖面具有大致相同厚度的覆蓋層及風(fēng)化巖外，底部玄武巖破碎帶縱橫交錯，若將壩建于此壩基及繞壩滲流可能較大，進(jìn)行地基處理則工程量太大，綜合考慮以上因素，壩軸線選在ⅠⅠ處。5 壩型選擇及樞紐布置 壩址及壩型選擇壩址選擇經(jīng)過比較選擇地形圖所示河彎地段作為壩址，并選擇ⅠⅠ、ⅡⅡ兩條較有利的壩軸線，兩軸線河寬基本相近，從而大壩工程量基本相近。經(jīng)綜合分析考慮，采用第三種方案，即堰頂高程H=2812m，溢流孔口凈寬B=8m。（3）剩下的第三、四兩種方案比較，兩者的B相同，第三方案的Q/B比第四方案大10%，第三方案的△Z比第四方案小9%。（1）第一、三兩種方案比較：兩者的△Z、Q基本相同，第一方案的Q/B比第三方案大13%，第一方案的B比第三方案小13%，經(jīng)綜合考慮將第一種方案排除在外。從這個角度上看四種方案都是可行的，因而方案的選擇主要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定（這里只作定性分析），同時考慮與導(dǎo)流洞結(jié)合的問題。表41 設(shè)計、校核洪水調(diào)洪演算計算成果表方案孔口尺寸工況Q(m3/s)V(106m3)上游水位Z(m)超高△Z(m)單寬流量Q/B1H=2811mB=7m設(shè)計校核2H=2812mB=7m設(shè)計校核3H=2812mB=8m設(shè)計校核4H=2813mB=8m設(shè)計校核注：發(fā)電引水流量Q=，與總泄流量相比較小，調(diào)洪演算時沒有考慮這部分的影響，僅作為安全儲備，△Z為正常蓄水位以上超高。因為山區(qū)河流特點是暴漲暴落，整個汛期內(nèi)大洪水隨時都可能出現(xiàn)，任何時刻都預(yù)留一定的防洪庫容是必要的。防洪限制水位的選擇根據(jù)樞紐任務(wù)要求，取防洪限制水位與正常蓄水位相等。由于壩址兩岸山坡陡峻，如采取開敞溢洪道的方案，可能造成開挖量太大而不經(jīng)濟(jì)，因而采用隧洞泄洪，并考慮與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。具體計算見計算書一 ——《設(shè)計洪水、校核洪水過程線推求計算表》。根據(jù)表5不同頻率洪峰流量表及洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計洪峰流量Q設(shè)=1680m3/s（P=1%），校核洪峰流量Q校= 2320m3/s（P=%）。 永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)永久性水工建筑物級別為Ⅱ等工程，其洪水標(biāo)準(zhǔn)為：正常運(yùn)用(設(shè)計)洪水重現(xiàn)期100年；非常運(yùn)用(校核)洪水重現(xiàn)期2000年。屬大（2）型，工程等別為Ⅱ等工程。表213　各高程淹沒情況高 程 （米）280728122817282228272832淹沒人口（人）350036403890406053207140淹沒土地（畝）300032203410360046006100壩址下游120km處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅20km，因此交通尚稱方便。表212　各料場天然休止角料場名稱最小值最大值平均值1上34o30’35o50’35o10’2上35o00’37o10’36o00’3上34o40’36o40’35o40’4上35o10’37o40’36o30’1下34o10’36o30’35o20’2下35o20’38o00’36o40’3下34o30’37o10’35o50’4下36o00’38