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1、团滩河水库电站工程布置及主要建筑物设计方案1.1 工程等别及建筑物级别团滩河(水库)电站工程开发任务为发电，包括一级电站、二级电站共两个梯级电站，总装机容量2.1万KW,一级电站为混合式电站，水库正常蓄水位480m,相应库容为1598万H?,总库容为1687万m3,兴利库容为1146万?,水库具有年调节性能。一级电站设计引用流量9.6m7s,电站装机容量2X5000KW。二级电站为引水式电站，坝前正常蓄水位338.5m,设计引用流量13.0113s,电站装机容量2X7500KWo根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL51082003)的规定，一级电站为三
2、等中型工程，枢纽主要建筑物拦河坝、溢洪道、引水建筑物为3级建筑物，结构安全级别为11级；根据电站装机容量确定厂房、电站尾水渠为4级建筑物，次要建筑物及临时建筑物为5级，结构安全级别为In级。永久性次要建筑物消能防冲设施等按4级设计，其结构安全级别为HI级；施工导流隧洞、围堰等临时建筑物为5级，其结构安全级别为HI级。根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL51082003)的规定，二级电站为四等小(I)型工程，厂房、电站尾水渠、引水建筑物为4级建筑物，次要建筑物及临时性建筑物均为5级，结构安全级别为In级。根据取水枢纽库容、坝高确定取水枢纽主要建筑物为5级
3、建筑物，次要建筑物及临时建筑物为5级建筑物，结构安全级别为m级。1.2 设计安全标准(1)洪水标准首部枢纽根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL51082003)的规定，一级电站挡水坝设计洪水频率为100-50年一遇，定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准依坝型而不同，混凝土面板堆石坝定为1000年一遇(P=0.1%),埋石混凝土重力坝定为500年一遇(P=0.2%)；消能防冲建筑物洪水频率为30年一遇(P=333%)o根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL51082003)的规定，当山区、丘陵区的水利水电工程永
4、久性水工建筑物的挡水高度低于15m,且上、下游水位差小于IOm时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。据此确定二级电站挡水坝设计洪水标准为10年一遇(P=Io%),校核洪水标准为20年一遇(P=5%)；消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一遇(P=IO%)。厂区工程根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL51082003)的规定，一、二级电站厂房设计洪水标准为5030年一遇，定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准为100年一遇(P=1%)推荐方案工程主要建筑物洪水标准见表6-1o主要建筑物洪水标准表表61由十上殊律的物建侑物沿件tt永宙就炫泄永宙一级电站把
5、河切2辄s住1住由点上广电d如s住1隹己I永建特a风9生1住消台邱方舛1ZL绯2八住/二级电站拦河即S四1生9生由瑞厂电S八在m生己I永袍帖Zl幺乃1生Sn生消能所冲S尔1住/(2)抗震设计标准根据中国地震动参数区划图(GB18036-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相当于地震基本烈度Vl度。根据水工建筑物抗震设计规范(DL5073-1997)的规定，本工程可不进行抗震计算。2008年四川省汶川地震对四川省境内多个水利工程造成不同程度的损伤，部分工程遭遇险情。根据地震部门资料显示，2008年5月12日下午主震发生时，震波传递到重庆市境内的震级低于
6、5级，烈度小于Vl度，对水工建筑物造成的影响有限。本工程最大坝高为72m,总库容为1687万谓均达不到规范规定的提高一度设防标准，故本次设计建筑物不进行抗震计算。(3)建筑物安全超高按照水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL5180-2003)之规定，一级电站面板堆石坝安全超高：设计情况0.7m,校核情况0.5m；重力坝安全超高：设计情况0.4m,校核情况0.3m。二级电站拦河坝安全超高：设计情况0.3m,校核情况0.2mo按照水工隧洞设计规范(DL/T5195-2004)之规定,无压引水隧洞洞内水面线以上空间不宜小于隧洞净断面面积的15%,且高度不小于40cm。1.3 工程总体布置1.4
7、.11级电站工程总体布置一级电站枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物、取水口、压力引水隧洞、压力钢管和厂区建筑物等部分组成。挡水建筑物采用钢筋碎面板碾压堆石坝，布置于双河口下岩湾至鸭子梁河段。坝顶高程为482m,防浪墙顶高程为483m,根据选定坝线趾板线地质条件，最大坝高确定为72m,坝顶宽6m,坝顶全长186m。上游钢筋混凝土面板共分20块，其中左、右两岸每块宽6m,共9块；其余部分每块宽12m,共11块。钢筋混凝土面板坝上、下游坡比均为1：L4,下游坝坡设3级马道，高程分别为459m、436m、414m,马道宽均为2m,大坝最大底宽213.77m。钢筋混凝土面板顶部高程为480.77m,顶部厚
8、度为0.3m,底部最大厚度为051m,面板底部与趾板相连接，趾板建基在弱风化岩上部，趾板宽度按水头及所处地段地质条件分为5m4.5m和4m,厚度为0.5m,用28mm间距2m的锚筋将趾板锚固于基岩上，锚入岩石长4m。面板块与块之间设垂直缝，面板与趾板之间设周边缝，并在缝内设止水。另外，在上游坝面河床段432m高程以下及两岸453m高程以下设有上游铺盖区和盖重区。溢洪道布置在左岸，由进水渠、闸室（控制段）、陡槽及消能工段四部分组成，轴线全长326.80m（指水平投影长度，含消能工段长度）。引水渠和控制段布置在左岸黑咀梁（靠近坝肩），其中心线与坝轴线交角为91.08。，进水渠长30.85m,即桩号
9、溢0-030.85溢0000.0,进水渠底板高程469.00m,渠宽34.00m,其后为长18.0m的渐变段与闸室连接。闸室采用3孔有闸控制开敞式，闸室长26.50m,桩号溢O000.O溢0+026.50,闸室总宽度34.Om,溢流堰采用2m高WES曲线型低实用堰，堰顶上游面由双圆弧组成，堰面下游为哥曲线方程y=0.074711x1.85,与下游陡槽底板（i=0.05）采用R=30m的反弧段连接。溢流堰堰顶高程471.00m,堰前进水渠底板高程469.00m,溢流堰前缘净宽27.0m,最低建基面高程466.15m,堰体上下游侧下部设齿墙与地基加强结合。闸室孔口尺寸3-9.0X9.Om（宽X高）
10、，每孔孔口设一扇弧形工作门，弧门采用液压式启闭机启闭。陡槽段长49.25m,即桩号溢0+02650溢0+075.75,底坡i=0.05o陡槽净宽从控制段末端由34.Om收缩至22.0m,收缩段长31.0m,边墙收缩角Il.0。陡槽采用矩形断面，底板厚0.6m,边墙采用衡重式挡土墙，边墙和底板均采用C20碎浇注，边墙高度根据陡槽内的水面线确定。消能段全长220.20m,由三段台阶消能段和2级底流消力池组成。一级台阶消能段（长49.0m,除第一步台阶高2.Om外，其余每步台阶皆宽7.0m,高1.0m）、一级消力池（长27.0m、深2.0m）、二级台阶消能段（长35.2,除第一步台阶宽LOnI外，其
11、余每步台阶皆宽L8m,高LOn1）、二级消力池（长22.0m、深2.0m）,出口（三级）台阶消能段（长87.0m,除第一步台阶宽2.0m外，其余每步台阶皆宽2.5m,高LOn0。底流台阶消能段亦采用矩形断面，底宽同陡槽后段底宽一致，为22.0m,其从上至下一级消力池、二级消力池及三级台阶消能段出口护坦底板高程分别为456.66m、438.66m、406.66m,相应位置溢洪道边墙顶高程分别为467.66m、449.66m、415.66mo放空建筑物由施工导流洞改造而成，将导流洞前部封堵时埋设放水钢管。放水钢管从446.0m高程沿山坡向下敷设,钢管进口处设可爆破钢闷盖挡水，使用时炸开钢闷盖边接螺
12、栓，打开钢闷盖放水。放水钢管在425.66m高程以下，经两次转弯后沿导流洞前部C15碎封堵体底部埋设，连接施工导流洞放水。导流洞堵体长12m,为防止渗漏，在导0+034.43m至导0+064.43m,设30m长C15碎封堵体，导流洞堵体总长42m,放水钢管总长92.6m。放空钢管出口接长300m,断面为7mX7m城门洞形隧洞(即原导流洞)，在距放空钢管出水口19m处建消力坎，使水流平稳下泄。电站进水口布置于坝前左岸上游约400m的鸭荡湾，由拦污栅段、渐变段、闸前连接段、闸门井段及闸后渐变段组成。进水口底板高程446.0,拦污栅设计为单孔，过栅流速0.88ms,进水喇叭口宽3.7m,高4.4m,
13、喇叭口段长3m,喇叭口上缘及两侧边墙为椭圆曲线，曲线方程分别为(x3)2+(y2)2=l(x3)2+(y0.65)2=lo喇叭口前缘布置一孔3.7X4.4m(宽X高)倾斜的固定式拦污栅，拦污栅槽倾角75。进水口设检修闸门和工作闸门各一扇，孔口尺寸均为2.42.4m,工作闸门布置于桩号引0+75.8处。检修闸门采用前止水,工作闸门采用后止水，闸门竖井井深36.5m,竖井顶部高程482.5m,底高程446.Om,闸门井为矩形,长7.05m,宽5.2m。闸门井前隧洞底坡i=O,闸门井后隧洞坡度i=4%。闸门后经4m长方变圆渐变段与洞径2.4m的压力隧洞连接。引水隧洞为圆形有压隧洞(开挖断面为马蹄形)
14、，洞线沿拟定的坝址左岸上游鸭荡湾的进水口处进入隧洞，经二个转点后与调压井相连。从进水口0+000至0+086m洞线为直线段，方位角NEl32046,4.29；0+086m至0+088m洞线为弧形段，转弯半径30m；0+088m至2+053m洞线为直线段,洞线方位角NEI22。315；2+05方至2+059m洞线为弧形段，转弯半径30m；2+059m至2+906m(调压井)，洞线为直线段，方位角NE133。20,23.07。隧洞洞线总长2905m。在桩号l+736m和调压井处分别设1#、2#施工支洞，长度分别为200m、102m。调压室布置在引水隧洞末端厂房后坡山体内，中心坐标为(X=46359
15、2.176m,Y=571253,620m),采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程43471m。调压室布置在引水隧洞末端厂房上游山体内，中心坐标为(X=463592.176m,Y=571253.620m),经方案比选拟采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程434.71m。调压室与发电厂房之间采用埋藏式高压钢管连接，
16、一管两机联合供水方式，设计流量9.611）7so压力管道主管长370.344m,内径L8m,支管长50.26m（岔管中心至进水阀中心），内径L2m。岔管采用非对称Y形分岔。压力管道由上平段、斜井段、下平段、洞外埋管段和进厂支管段五部分组成。上平段长11.9m,其中渐变段长6.0m,管径由2.4m渐变至1.8m后与钢管相接，中心高程435.61m；斜井段长135.924m,倾斜角度40。，管内径为1.8m,钢衬厚度1216mm,管周回填0.6m厚C20微膨胀碎；下平段长66.826m,钢衬厚度18m,管周回填与斜井段相同，中心高程348.0叱洞外埋管顺云阳至开县省道外侧河道岸坡布置，管内径为L8
17、m,钢壁厚度18mm,长155.694m,管周包裹不小于0.6m的C15碎；进厂支管段布置于洞外，经公切直径为2.Im的月牙肋岔管分岔后与机组进水阀相接，支管直径为L2m,管壁壁厚为16mmo埋管钢衬钢种均采用Q235Co厂区建筑物主要包括主、副厂房，主变场，尾水道，河堤等。主厂房靠近原河床岸边，长29.4m,宽12.0m,其纵轴线近似平行于河流方向布置。主变场位于厂房上游端。进厂公路位于厂房临水一侧，接厂后已成的102省道，汽车可直达厂区。厂区各建筑物顺水流方向近似呈“一”字形排列。厂区占地面积约4.0亩。主厂房长29.4m,宽12.0m,高22.61m,建基面高程336.19m,置于弱风化
18、泥质灰岩夹页岩层上。厂内装两台5.0MW立式混流发电机组，机组间距8.4m,水轮机安装高程339.99mo主厂房共分三层，分别为蜗壳层、水轮机层和发电机层。蜗壳层布置蜗壳和进水阀，上游侧布置宽3.5m的水轮机检修廊道。廊道底面高程337.80m,内设尾水进人孔和集水井。水轮机层地坪高程为341.00m,层高4.60m,发电机出线沿上游侧引出至副厂房母线、电缆层。发电机层楼板高程345.60m,层高12.3m,设20/5电动桥式起重机一台，其跨度为10.5m。主厂房发电机层上游侧布置调速器、吊阀孔等，下游侧为吊运主通道。安装间位于主厂房下游端，长9.0m,宽12.0m,共分两层。上层为安装场，楼
19、板高程与发电机层相同，为346.03m；山墙侧设大门与进厂公路相接。下层为油处理室，地坪高程为341.00mo厂房左右两端分别设楼梯作为主、副厂房各层主要联系通道，宽不小于1.5m。副厂房位于主厂房上游侧，建筑面积623.30m2（发电机层及以上），地下一层，地面以上共两层。地下层布置厂用变、励磁变、空压机室和母线电缆道，地坪高程341.40m,层高4.2mo地面首层布置105kv开关室、机旁盘室、厂用电室、安装间、油桶室和工具间等，层高满足105kv开关柜要求，取4.5m,楼面高程与发电机层同高，为345.6m；二层布置电气试验室、办公室、中控室、通讯室等生产辅助用房，层高满足中控柜要求，取
20、4.5m,楼面高程350.10m。副厂房一侧设梯道以满足主、副厂房各层之间的交通要求。35KV开关室位于主、副厂房上游端，单层钢筋碎结构，通过沉降缝与主、副厂房分开。长9.3m,宽7.5m,共布置3块35KV开关柜，地坪高程345.60m,层高5.1m。主变场为户外式，位于主、副厂房上游侧，地坪高程345.60mo主变场距厂房10.0m,长6.0m,宽5.0m,共布置一台主变压器，其临水侧设事故油池。主变场和厂区公路相通，运输车辆可直达。电站厂址区校核洪水位345.98m(P=l%),设计洪水位34576(P=2%)m,主厂房发电机层、主变场地坪高程345.60m。厂房通过水轮机层和发电机层高
21、程347.10m以下设墙厚为0.30.7m的C20钢筋碎墙防洪，主变场和厂区其他部位发电机层地坪以下设重力式防洪墙(河堤)，以上设1.5m高防浪墙。1.3. 2二级电站工程总体布置二级电站主要由取水枢纽、引水隧洞、压力前池、压力钢管和厂区建筑物等部分组成。取水枢纽建筑物主要由翻板闸坝、进水闸和沉沙池组成。翻板闸坝坝轴线基本垂直于河床布置，坝基座落在泥岩夹粉砂岩层上。河床段布置翻板闸坝，设有10孔8mX4(bh）翻板闸门，翻板闸坝段总长80m,最低建基面高程为328.5m,翻板闸顶高程338.5m（正常蓄水位高程），闸底板高程334.5m,最大溢流坝高为6m,最大底宽16.65m。翻板坝由水力自
22、控翻板闸门、支墩、坝基础和左右岸导墙组成。溢流堰顶（翻板闸底板）接1：5直线段，直线段末端与下游护坦相接。护坦长16m,顶面高程332.8m。护坦厚1m,面层为30cm厚HFC35抗冲耐磨碎，底层为50cm厚C15埋石碎。底板设100排水孔，纵横间距2m。底板下设反滤层,至上而下分别铺设0.2m厚砂层和0.2m厚碎石层。进水闸布置于翻板闸坝左岸坝端，进水闸顺水流向轴线与翻板闸主流向轴线平行。进水闸前沿设拦沙坎，长18m,坎顶高程336.3mo进水口呈喇叭口型，喇叭口前沿宽6m,进水闸顶高程341m；进水闸闸底板高程335.511b闸孔内设工作闸门，孔口尺寸3m3n（bXh）,启闭机排架对应闸门
23、布置于闸墩顶。进水闸中心线上游12m设拦污栅，孔口尺寸6m5m（bh）o本工程设计取水流量为14r113s（其中冲砂流量ImVs）o进水闸后接沉沙池，根据该段河道右岸地形、地质条件,沉沙池布置为地面式。沉沙池由扩散段、池厢段、收缩段组成，沉砂池总长84.0m,平均工作水深4.0m。沉沙池扩散段长12m,坡率i=l8;池厢段长60m,宽8m；沉沙池收缩段长12m,坡率i=0.OOlo收缩段后接引水渠节制闸，孔口尺寸3.2m2.9m(bh)o沉沙池底冲沙廊道布置为两孔,矩形断面宽0.5m,高0.5m。冲砂廊道在沉沙池尾端合为一孔，经66m长DN800碎预制管与控制闸阀相接。池厢段首段临河侧设溢流堰
24、，溢流侧堰长25m,溢流堰堰顶高程338m。二级电站引水采用渠道+无压隧洞方案。引水线路起点为沉沙池尾端，以渠道引水至拦水坝下游观音堂处挂口进洞，经庙湾，大茅坡，响水洞，黄沙堡，新路，松林湾、白鹤洞到压力前池止。渠道全长208m,比降1/1500,进口底板高程334.80m,出口底板高程334.66mo渠道在桩号0-93m0-63m经过一段公路，采用暗渠。隧洞全长6722m,比降1/1500,进口底板高程334.66m,出口底板高程330.18mo拟建压力前池位于团滩村刘麻湾后缓坡上，坡度15-25。，坡向SW,地面高程328343。岩层产状走向N6265oW,倾向SW1316o,为侏罗系中统
25、下沙溪庙(J2xs)地层，岩性为紫红色泥岩夹薄至中层砂岩。前池规划范围内基岩出露，地质条件较为简单。强风化层厚度约L0l5m0压力前池沿山顺等高线明挖而成。前池前接引水隧洞，后接压力管道，前池长90.938m,由扩散段、溢流段、池身段、进水室四部分组成。扩散段连接引水隧洞和池身，桩号为前0+000000m-0+051598m,净宽由3.0m渐变为20m,扩散角为10.6,其中桩号0+051.5980+070.438m段底板高程由330.18m降至325.47m,底坡为1：4.0。为降低机组甩负荷时前池的涌波水位，在桩号0+044.21-0+060.210段溢流堰。溢流堰采用实用堰型，堰顶高程为
26、333.12m。桩号0+070.438m-0+080.438m为进水室，底板高程325.470m,净宽为20.0mo由于该电站采用单管联合供水，进水室依次布置有拦污栅、检修闸门、工作闸门和相应的启闭设备。进口底板高程确定为326.27m0进水喇叭口宽5.8m,高3.8m,喇叭口段长2.8m,上唇曲线方程为白+/=1。拦污栅槽倾角75。，宽6.4m,高3.8m。闸室段长3.5m,设检修闸门、工作闸门各一扇。检修闸门距进口前缘2.35m,孔口尺寸2.8X2.8m（宽X高）；工作闸门距检修闸门2.5m,孔口尺寸2.82.8m（宽X高）。工作闸门后设置直径500的通气孔。闸室段经3m长渐变段与压力钢管
27、连接。冲砂管紧靠前室布置，进口底板高程325.47m,采用500钢管埋设于前池边墙底部，末端用由500闸阀控制冲砂流量，排入泄水陡槽内。前池有效容积为258O11总容积为543Om3。可满足单机满负荷运行6.6分钟。压力钢管前接前池，后接厂房，采用联合供水方式，设计流量13.0m7s。主管内径2.2m,支管内径L5m。钢材均采用Q235C,壁厚10mm22mmo主管沿线按地形地质条件分为7段，全长469.164m。管道沿线设镇墩8个，其中1号镇墩与前墙连接成整体。镇墩间距32.566m94.083m,高差（相邻两个）8.25m-36.0m,最大敷设角34.3,最小敷设角14.04oo电站进厂主
28、管在“管0+439.02m”处分岔，分岔后与机组进水阀相连接,两支管分别长26.338m和31.556m,内径均为1.5mo钢管沿线共设置支墩37个，其上设置有支承环的平面滑动支承，其间距为8.09.0m；钢管横穿居民聚居区及公路段采用埋管,管周包裹0.5m厚C15碎。埋管段总长102.956mo钢管全线设伸缩节5个，位于15号镇墩以及8号镇墩下游侧；人孔3个，位于3、4和6号镇墩上游侧；岔管共1件，采用“Y”型月牙肋岔管。管槽底宽5.3m,一侧设人行道，另一侧设排水沟。管槽底部距钢管底06暇管槽永久性开挖边坡为L0.51:1。管槽底部及两侧均采用300厚M7.5浆砌块石衬护。厂区建筑物主要包
29、括主、副厂房，主变场，尾水道，河堤等。厂区各建筑物顺水流方向分排平行布置。厂区占地面积约6.3亩。主厂房靠近原河床岸边，其纵轴线近似平行于河流方向布置。主厂房长29.4m,宽12.0m,高23.52m,建基面高程181.38m,置于砂卵石层上。厂内装两台7.5MW立式混流发电机组，机组间距8.4m,水轮机安装高程185.25m。主厂房共分三层，分别为蜗壳层、水轮机层和发电机层。蜗壳层布置蜗壳和进水阀，上游侧布置宽3.42m的水轮机检修廊道。廊道底面高程183.0m,内设尾水进人孔和集水井。水轮机层地坪高程为186.2m,层高5.50m,发电机出线沿上游侧引出至副厂房母线、电缆层。发电机层楼板高
30、程191.7m,层高12.3m,设32/5电动桥式起重机一台，其跨度为10.5mo主厂房发电机层上游侧布置调速器、吊阀孔等，下游侧为吊运主通道。安装间位于主厂房下游端，长9.0m,宽12.0m,共分两层。上层为安装场，楼板高程与发电机层相同，为191.7m；山墙侧设大门与进厂公路相接。下层为油处理室，地坪高程为186.2m。厂房左右两端分别设楼梯作为主、副厂房各层主要联系通道，宽不小于L5m。副厂房位于主厂房上游侧，建筑面积66480?（发电机层及以上），地下一层，地面以上共两层。地下层布置厂用变、励磁变、空压机室和母线电缆道，地坪高程186.6m,层高5.1mo地面首层布置105kv开关室、
31、机旁盘室、厂用电室、安装间、油桶室和工具间等，层高满足10.5kv开关柜要求，取4.5m,楼面高程与发电机层同高，为191.7m；二层布置电气试验室、办公室、中控室、通讯室等生产辅助用房,层高满足中控柜要求，取4.5m,楼面高程196.2m。副厂房一侧设梯道以满足主、副厂房各层之间的交通要求。35KV开关室位于主、副厂房上游端,单层钢筋碎结构,通过沉降缝与主、副厂房分开。长13.5m,宽7.5m,共布置5块35KV开关柜,地坪高程19L7m,层高5.1mo主变场为户外式，位于主、副厂房上游侧，地坪高程191.7mo主变场距主厂房10.0m,长17.0m,宽6.0m,共布置两台主变压器，其临水侧
32、设事故油池。主变场和厂区公路相通，运输车辆可直达。1.4. 要建筑物1.5. 1一级电站主要建筑物(1)挡水建筑物D坝体剖面设计坝顶高程的确定根据碾压式土石坝设计规范(DL/T5395-2007)个规定，经计算，最大坝顶高程由校核洪水情况确定，其计算最大坝顶高程为482.71mo为减少坝体工程量，考虑在坝顶上游侧设2.6m高的防浪墙，墙顶高出坝顶1m,因此确定墙顶高程483.0m,坝顶高程482.Omo坝顶结构设计坝顶宽度是根据混凝土面板堆石坝设计规范(SL228-98)的要求和坝顶交通及施工要求确定的。坝顶宽6m(不包括防浪墙)，上游侧设高为2.6m的钢筋混凝土防浪墙，防浪墙底部与面板顶部有
33、一接缝并设止水。坝顶结构考虑交通公路的要求，设20CnI厚的混凝土路面，其下为30Cm厚的碎石垫层，坝顶采用单侧坡度向下游排水，分段集中引至坝下。坝顶下游侧设有30CIn厚、50CnI高的混凝土路缘石。上、下游坝坡拟定拟定坝坡的基本原则是:在满足坝坡稳定性的同时，使坝坡尽可能陡，以减少工程量和工程投资；坝体主堆石填筑料为新鲜或微风化的砂岩料，大坝基础置于弱风化顶部，根据坝坡稳定计算结合筑坝材料性质和已建工程经验，大坝上游坝坡选用1:1.4,下游坝面分别在459.00m、436.OOm及414.OOm高程设2m宽马道，马道间坡度1:L4。坝体分区设计坝体材料分区原则：A、坝轴线以上堆石体是承受水
34、荷载的主体,此部位堆石体应具有较高的变形模量，以使坝体变形尽可能小，从而使面板和止水系统不致因坝体变形过大而遭致破坏，坝轴线下游堆石体的变形模量可适当降低。B、各区坝料之间应满足水力过渡要求，渗透系数从上游至下游递增，并保证坝体排水畅通，以防止坝体内部产生管涌和冲蚀。C、各分区最小尺寸应能满足机械化施工要求，方便施工D、坝料分区尽可能简单。按照以上原则，大坝分为以下几个主要填筑区：上游粉细砂铺盖区当面板局部开裂和止水系统受损后，防渗料随水流带进缝中，经面板下垫层料的反滤作用，淤堵裂缝，恢复防渗性能。铺盖顶部高程河床段为432.00m,两坝肩为453.00m,河床段与两坝肩通过1：1.5的坡度相
35、连，顶宽3.0m,上游边坡l:1.5o(b)盖重区覆盖在上游粘土铺盖上，维持上游铺盖区的稳定，并起保护作用。选用大坝开挖的弃磴料填筑，顶部高程河床段为432.00m,两坝肩为453.00m,河床段与两坝肩通过1：1.5的坡度相连，顶宽3.0m,上游边坡1：2.8o(C)特殊垫层区：此处有出现漏水的可能性，为加强对周边缝的渗漏控制，在趾板周边缝下游侧设置特殊垫层区，该区材料为料场人工破碎筛分后配制的砂岩料。最大粒径为40mm,小于5mm的颗粒含量为35%60%,小于0.75mm的颗粒含量控制在510%o薄层碾压密实(碾压层厚0.2m,适量加水)，以尽量减少周边缝的位移，同时起到反滤作用。(d)垫
36、层区：垫层区水平宽度3.0m,以1:L4的坡等宽布置。材料为料场人工破碎筛分后配制的砂岩料。最大粒径为80mm,小于5mm的颗粒含量为30%45%,小于0.75mm的颗粒含量控制在46%o设计干密度2.2gcm3,孔隙率18.5%,渗透系数1义l(cs,碾压层厚0.4m,适量加水。垫层上游坡面为挤压碎边墙，以满足面板施工及临时度汛的要求。挤压式边墙断面为梯形，以钱接的方式使边墙可适应垫层区的变形，其底部不会形成空腔，有效避免空腔对面板的不利影响。墙高度为垫层料的设计铺填厚度，边墙上游侧坡度与混凝土面板堆石坝的上游坝坡相同，为1:1.4。本工程顶部宽度确定为10cm。边墙下游侧坡度采用8:1(e
37、)过渡层区：过渡区水平宽度4.0m,等宽布置，材料为料场人工破碎砂岩料。最大粒径为30mm,小于5.Omm含量20%30%,设计干密度2.15gcm3,相应孔隙率20.0%,渗透系数l103cms,填筑层厚度0.4m,适量加水。(f)主堆石区：主、次堆石区的分界线从477.9m高程开始以向下游1:0.35的坡至河床。主堆石区是面板堆石坝的主要受力区，要求用良好的级配，坚硬的石料填筑，压实后能自由排水。本工程主堆石料选用新鲜砂岩料，最大粒径60OnInb粒径小于5mm的颗粒含量不超过4%15%,粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过5%,设计干密度2.1gcm3,相应孔隙率21.0%,渗透系数I
38、XI(TCnls,填筑层厚度O.8m,适量加水。(g)次堆石区：次堆石区由于其变形对坝体和面板变形影响不大，材料选用微风化砂岩料，部分采用泄洪洞开挖料填筑。最大粒径80mm,粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过5%,设计干密度205gcr113,孔隙率22%,填筑层厚度Lonb适量加水。另外，在下游坝坡最外层砌筑粒径的大于60cm的干砌石帮砌整齐作为护面。(h)滤水坝趾区：在大坝下游414m以下设置堆石棱体,材料选用微风化灰岩料。最小粒径1.0m,设计干密度2.0g/cm3,孔隙率23%,填筑层厚度L2m。2)坝体防渗结构设计混凝土面板设计面板顶部高程480.77m,顶部厚度取0.3m,并向
39、下部逐渐增加，底部厚度按下式计算：t=0.3+0.003H式中：t面板厚度(m)；H计算断面至面板顶部的垂直距离(m)o钢筋混凝土面板底部最大厚度为0.51mo面板采用单层双向配筋,各向平均含筋率为04%。面板混凝土标号C25W8F50,二级配，水灰比小于0.50。趾板设计根据混凝土面板堆石坝设计规范(SL22898)要求、地质建议及本工程的实际情况，趾板建在弱风化岩的上部。趾板宽度按水头的1/10-1/20考虑，根据所处的地质条件及水头，趾板宽度分为5m、4.5m和4m,分界在432.00m、457.0Om高程,厚度均为0.5m。为了适应温度变化和干缩影响，趾板沿长度方向设伸缩缝，每段长约1
40、2m,与面板垂直缝错开。趾板混凝土标号C25W8F50,顶部设配筋率0.3%单层双向钢筋。为了提高趾板基础部位岩石的完整性，保证趾板与基础结合，同时提高表层基岩的抗渗能力，沿趾板线全长布置锚筋和进行浅孔固结灌浆，锚筋直径28mm,锚入岩石深4m,间距为2m；浅孔固结灌浆深6m。接缝止水设计止水系统在混凝土面板堆石坝中是比较关键的环节。为了适应坝体的沉降变形，在面板与趾板之间设置周边缝，面板与面板之间设置垂直缝，趾板之间设置伸缩缝，防浪墙与面板设水平缝。在不便滑模浇筑的局部，设临时水平施工缝,该缝可不设止水，但面板钢筋要穿过缝面。根据缝的不同作用和要求，采用了以下几种不同的止水构造型式。A、周边
41、缝周边缝设二道止水，即底部铜片止水，周边缝表面设柔性填料止水，其上用橡胶膜密封保护，两侧用扁钢固定并保护。周边缝采用沥青浸渍木板嵌缝，厚度为12mmoB、面板垂直缝垂直缝分为压性缝（B型垂直缝）和张性缝（A型垂直缝）两种。A型垂直缝：张性垂直缝，左岸3条，右岸5条，缝间距为6m,该缝设二道止水，即底部止水铜片，顶部设柔性填料止水。B型垂直缝：压性垂直缝，共9条，缝间距为12m,设一道止水，即底部止水铜片。C、趾板伸缩缝趾板伸缩缝与面板分缝错开，而且垂直于“X”线，设一道橡胶止水，并与周边缝止水构成封闭系统。D、坝顶缝防浪墙伸缩缝间距为12m,与面板垂直缝错开，设一道橡胶止水。防浪墙与面板缝间设
42、二道止水，即底部止水铜片，顶部设柔性填料止水。结构与面板A型垂直缝相同。3）基础处理坝基地质条件坝址区位于马槽坝背斜北西翼，构造简单，岩层为单斜构造，岩层产状：走向N65o76o,倾向NW,倾角925,岩层倾向上游微偏左岩。坝址区断裂、褶皱不发育。坝址区岸坡裂隙发育长度较短，最长34m,一般VL5m。裂面多闭合。岩体中裂隙发育程度与岩性有关，砂岩、灰岩类强度较高的脆性岩体裂隙发育，而泥岩、页岩等软质岩的岩体裂隙一般不发育。坝基河谷为横向谷，岩层倾向上游，且为弱透水的泥、页岩岩层，不存在贯通坝基上下游的断层破碎带或节理密集带，不会产生大的坝基渗漏问题。坝基存在的渗漏现象主要为裂隙性渗漏。河床岩体
43、强风化层微弱发育，仅ZKlOl孔发育有2.0m强风化层。弱风化层厚度为1821.90m左右，底板埋深22.202350m（高程385.99395.23m）,向两岸增厚。河床坝基岩体卸荷作用较弱，卸荷带不明显，裂隙不发育，岩体完整性好，估计弱卸荷带分布深度为5m左右。河谷左岸坡强风化较薄，坝肩钻孔ZK105强风化层厚5.9Om（高程468.58m）；弱风化较厚，厚度为38.30m,底板埋深44.7Om（高程430.28m）o微风化底板埋深7542m（高程399.56m）o左岸岸坡下部地形较陡，上部较缓。据地表地质调查，卸荷裂隙较右岸发育，强卸荷带水平深度约为58m,弱卸荷带水平深度约1015mo
44、河谷右岸坡强风化较薄，坝肩钻孔ZK107强风化层厚3.90m；弱风化较厚，厚度为21.60m,底板埋深2550m（高程462.39m）o微风化底板埋深81.80m（高程406.09m）o右岸岸坡，由于地形较缓，强卸荷带不发育。弱卸荷带水平深度约为8m,裂隙不发育，且一般闭合不夹泥，岩体较完整。基础开挖坝基开挖主要根据地质条件及面板堆石坝的受力情况，分别确定不同的建基高程，以便达到既满足稳定和沉降的要求，又减少工程量的目的。两岸边坡属层状斜向缓倾岩质边坡，两岸为斜向坡，两坝肩岸坡无大的不利软弱结构面分布，总体稳定性较好。后坡无危岩发育，两坝肩岸坡岩体强风化厚度薄，不存在整体稳定问题。两岸坡清除强
45、卸荷带，并在裂隙较发育带布置锚固措施进行处理，基础置于弱风化层上，建议开挖边坡：第四系(Q)松散堆积层为1：1LL50,基岩强风化的为2：1,基岩弱风化的为3：1。根据面板的受力特点，坝轴线以上区域基础的变形，将直接影响面板的变形和安全。因此趾板及其下游主堆石范围内的坝基基础建在弱风化岩上部，即基岩面下l53.0堆石体其它部位基础只需清除覆盖层和松散岩体，趾板基础与堆石体基础用不陡于1：2的底坡相连接。节理及建基面的处理趾板地基遇到节理密集带，局部风化较深带，要求作深挖刻槽作混凝土塞处理，并加密固结灌浆孔。紫红色粉砂质泥岩均出露在岸坡上，不作开挖刻槽处理，只要求开挖到建基面后，及时喷砂浆保护，
46、或立即浇筑基础混凝土，防止干裂软化。坝基防渗设计A、坝基垂直防渗趾板基础垂直防渗采用帷幕灌浆，在进行帷幕灌浆之前先进行固结灌浆，固结灌浆为3排，孔距2m,孔深5m。帷幕灌浆为单排，孔距2m,与中间固结灌浆孔相结合,孔深要求深入基岩相对隔水层(q3Lu)以下5.0m处，在谷底段帷幕深度为2361m,两岸坡为5.0453m。B、绕坝渗流处理根据地质所提供资料，帷幕两岸向山里延伸接相对隔水层。左、右岸将坝基防渗帷幕延伸至正常蓄水位与地下水位线相交处，左岸延伸18m,右岸延伸138m,形成岸幕，以减少两岸的绕坝渗漏。（2） 一级电站泄水建筑物溢洪道推荐方案布置在左岸，即左岸3孔有闸控制开敞式方案。本方
47、案引水渠和控制段布置在左岸黑咀梁（靠近坝肩），其中心线与坝轴线交角为91.08。，该方案溢洪道由进水渠、闸室（控制段）、陡槽及消能工段四部分组成，轴线全长326.80m（指水平投影长度，含消能工段长度）。进水渠长30.85m,即桩号溢0-030.85溢00000,进水渠底板高程469.00m,渠宽34.OOmo进水渠靠山体一侧采用1：0.3开挖断面衬砌护坡，衬砌厚度1.5m,其后为长18.0m的渐变段与闸室连接。进水渠边墙顶高程482.00m,底板采用06m厚C20碎衬砌，边墙采用C20碎浇注。闸室采用开敞式，闸室长26.50m,即桩号溢00000溢0+026.50,闸室总宽度34.Omo溢流
48、堰采用2m高WES曲线型低实用堰，堰顶上游面由双圆弧组成，堰面下游为幕曲线方程y=0.074711x1.85,与下游陡槽底板（i=0.05）采用R=30m的反弧段连接。溢流堰堰顶高程471.00m,堰前进水渠底板高程469.OOm,溢流堰前缘净宽27.0m,最低建基面高程466.15m,堰体上下游侧下部设齿墙与地基加强结合。闸室孔口尺寸拟定了3-8.09.5m（孔数-宽X高）、39.09.Om及3-127.5m三个方案，通过技术、经济比较，初步选定闸门采用3-9.09.Om（宽X高）方案，每孔孔口设一扇弧形工作门，弧门采用液压式启闭机启闭。经水库调节计算，库水位每年有1个月以上时间低于堰顶高程，可安排弧门检修，故不设检修门。溢洪道控制段闸墩顶部下游设6.
