岩角塘水库工程坝型比选分析

李聪丽

（仁怀市水务局 贵州仁怀 564500）

1 引言

在水库大坝工程项目建设中，影响坝型选择的因素有很多种，包括地质条件、枢纽布置条件、基础条件、施工技术等等。在大坝建设中，必须综合考虑上述各类因素，合理选择坝型，简化施工布置形式，便于施工。因此，对大坝坝型选择要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2 工程概况

岩角塘水库位于赤水河右岸一级支流九仓河河源段（九仓河河源段又叫青菜河），属于长江流域赤水河水系，地处仁怀市九仓镇小湾村境内。坝址地理位置东经106°0819"，北纬27°3902”。距九仓集镇15km，距仁怀市区48km，距遵义市区130km，坝址下游约1.0km处有连接九仓和茅坝的Y003乡镇公路通过，坝址河床有连接Y003的乡村公路通往水库库区，交通条件较好。

3 适宜坝型分析

根据选定的下坝址地形地质条件，坝址两岸地形落本对称，河谷为“V”型斜向河谷，正常水位778.0m高程谷口宽高比为2.2～3.2左右，坝基及两坝肩主要以岩石英砂岩等中硬岩为主，局部分布的层间夹层及钙质、泥质粉砂岩厚度不大，坝基肩除裂隙没有较大断层构造切割，采取一定的工程处理措施后有建坝条件，可建刚性坝和柔性坝。

刚性坝选型：根据选定坝址的地形地质条件，刚性坝可考虑重力坝和重力拱坝。本工程最大坝高81.0m，坝址受上下游河湾地形以及下游麻沙河切割，坝区可选建坝位置有限，坝址靠下游侧为倾向麻沙河的斜坡地形，左、右坝肩均存在抗滑岩体较为单薄，故刚性坝选择适应性较强的重力坝坝型。本工程坝体浇筑量在27万m3左右，填筑量和坝高均较大，混凝土砌石施工机械化程度低，施工工期较长，故不推荐在本工程运用；常态混凝土坝温控措施较复杂、造价相对较高、也不推荐在本工程运用[1]。

柔性坝选型：根据当地建筑材料的分布情况，石料分布较为广泛，而土料分布相对较少，就坝材料而言，柔性坝选择混凝土面板堆石坝型。

4 坝型选择

4.1 碾压混凝土重力坝

大坝为压混凝土重力坝，坝轴线方位角为N57.0°E，坝轴线长166.0m；两坝肩及河床段坝基置于弱风化基岩中、上部，初拟河床建基面高程702.0m坝顶高程783.0m，最大坝高81.0m，坝顶宽为8.0m，大坝上游坝坡1：0.2，起坡点高程735.0m，下游坝坡1：0.8，起坡点高程779.2m，坝底最大厚度为76.5m[2]。

大坝左、右两侧为非滋流坝段，总长144m中间溢流坝段（坝0+065.0坝0+087.0）总长度22.0m，共设2孔9m×5m（宽×高）自由溢流表孔，滥流净宽18.0m。在坝体内河床段上游侧设一道灌浆及排水廊道，廊道断面尺寸：3.0m×3.5m（宽×高），廊道底部高程 715.00m，长 54.0m；为满足交通要求，在左、右岸坝段沿715.0m高程布设交通廊道通往大坝下游，交通廊道总长为110.0m，该廊道断面尺寸：2.0m×2.5m（宽×高）坝内廊道均采用C25钢筋混凝土进行全断面衬砌，厚0.3m。落浆廊道内靠下游侧设置一排DN110mm排水孔，间距2.0m，采用钻孔的方式形成，排水孔内渗水汇集于排水沟内。坝体排水采用DN200mm排水孔，间距2.0m，坝基及坝体排水均通过、右岸交通廊道排水沟排水至下游。结合大坝运行观测等要求，经应力和稳定分析计算综合考虑取坝顶宽度为10.0m，坝顶上、下游侧设1.2m高的青石栏杆，大坝中部泄洪表孔位置设7.0m宽的交通桥连接左、右坝段。结合大坝防渗帷幕布置要求，在右坝肩布设灌浆平硐，长度为44m，平硐断面尺寸：3.0m×4.0m（宽×高）。

综合考虑坝体结构及施工强度、地质条件、温控等要求，本工程坝体考虑设置6条横向缝；上游面防渗层横向缝布置与坝体相同，分缝间距为20.0～30.0m，缝内设置两道紫铜片止水，第二道止水至上游面横缝内采用沥青油毛毡填充；下游坝面C9015三级配变态混凝土，横向缝采用橡胶止水。

4.2 混凝土面板堆石坝

大坝坝型为混凝土面板堆石坝，最大坝高77.0m，坝轴线方位角为N53.05°E，坝轴线长168.0m，坝顶高程782.5m，坝顶宽8.0m，最大坝底宽225.2m。大坝上游坝坡1：1.40，下游坝坡1：1.40，在下游坝坡770.0m和740.0m高程分别设有2.0m宽马道。大坝上游面为混凝土防滲面板，采用等厚面板，厚度为50cm，面板河床设5条“B”型垂直缝，缝间距12.0m；左右两岸坡分别设6条、4条“A”型垂直（共10条），分缝间距9.0m，面板下端与趾板相接，趾板厚50cm，宽5.0m。面板后设水平宽3.0m的整层，整层后设水平宽4.0m的过渡层，过渡层后为雄石区。坝顶采用倒“T”型防浪墙，墙高2.5m，墙顶高程783.5m，底部高程为781.0m，在坝顶下游侧设“L”型路肩接下游坝坡，顶部设青石栏杆作安全防护，下游坝面采用50cm厚干砌块石护坡[3]。

5 坝型比选

碾压重力坝及混凝土面板堆石坝两个枢纽方案的输水管道布置和库区淹没指标基本相同，主要从挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物及相应金属结构部分和临时工程方面比较投资。

两坝型各有优劣，面板堆石坝对地基条件的要求较较低，坝基处理工程量小，可充分利用当地丰富的天然筑坝材料和部分工程开挖的废弃石碴，施工场面大，施工工艺简单，便于机械化作业，坝体填筑不受气候条件限制，但需设置岸边溢洪道，放水及放空隧洞较长，且主体工程、边坡治理工程和临时工程量较大，工程投资比重力坝大。重力坝溢洪道于大坝中部布置，取放水建筑物布置于大坝左坝段，因此减少了溢洪道开挖并缩短放水建筑物长度；虽然大坝基础处理工程量较面板坝要大，但处理难度不大，在满足工期和施工强度条件下，就坝体而言是经济、可行的。

综上所述，碱压混凝土重力坝投资相对较省，因此初选碾压混凝土重力坝方案为下坝址的推荐坝型的枢纽布置方案。

6 结语

综上所述，本文主要以岩角塘水库为研究对象，对大坝坝型选择要点进行详细探究，在进行坝型比选时，不能从单一的某个方面思考，而是应该根据坝址区的地形条件、水文地质和工程地质条件、枢纽布置条件等等，并坚持经济合理、结构安全为原则，这样才能够促进项目建设效益的提升。