吳文峰，黃榮衛(wèi)

(浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310002)

1 工程概況

老虎潭水庫(kù)位于浙江省湖州市境內(nèi)，壩址地處張村附近的東苕溪支流埭溪上，距下游埭溪鎮(zhèn)約6.0km，距湖州市中心直線(xiàn)距離約30.0km。水庫(kù)總庫(kù)容9966萬(wàn)m3，為Ⅲ等工程，包括1座主壩和3座副壩，主要建筑物包括攔河壩、泄水、放水和供水建筑物等，為2級(jí)建筑物。

攔河壩主壩采用混凝土面板堆石壩和混凝土重力壩混合壩型，壩頂高程54.8m，壩頂總長(zhǎng)783.0m。從右岸到左岸依次為重力壩非溢流壩段、重力壩溢流壩段和混凝土面板堆石壩段。重力壩段布置在攔河壩由非溢流壩段和溢流壩段2部分組成，壩頂長(zhǎng)度為95.0m，最大壩高為41.8 m?；炷撩姘宥咽瘔味螇雾旈L(zhǎng)度為688.0m，最大壩高為35.5m，河床段趾板基礎(chǔ)座落于碾壓密實(shí)后的砂礫石基礎(chǔ)上，壩基上游采用低彈模混凝土防滲墻進(jìn)行防滲，左岸岸坡段趾板位于弱風(fēng)化基巖上。

下設(shè)南、北副壩，均為混凝土面板堆石壩，壩頂高程54.8m，南副壩最大壩高29.8m，壩頂長(zhǎng)180.0m，壩頂寬5.0m，北副壩最大壩高22.3m，壩頂長(zhǎng)150.0m，壩頂寬5.0m。上、下游壩坡均為1∶1.3。

老虎潭水庫(kù)工程于2005年12月28日開(kāi)工，2008年5月30日下閘蓄水，2009年12月30日引水工程通水。

2 工程地質(zhì)條件

老虎潭主壩壩址區(qū)河谷開(kāi)闊，呈“U”字型，谷底平坦，寬約670m，壩頂谷寬約780m。上游發(fā)育南、中、北3條水系，至張村交匯后河谷寬闊，流經(jīng)壩址后河谷縮窄，形成口小腹大之庫(kù)盆地形。兩岸山坡坡度左緩右陡，左岸山坡坡度35～40°，右岸山坡坡度50～60°。

左岸趾板強(qiáng)風(fēng)化帶厚度3～5m，弱風(fēng)化帶厚度8～10 m。河谷地形開(kāi)闊，沿趾板砂卵礫石層厚度5～13m，一般含少量泥，底部及河谷兩側(cè)含泥量較高，左側(cè)含泥量可達(dá)20%左右。下部基巖全風(fēng)化帶0.0～4.5m;強(qiáng)風(fēng)化帶一般厚度0.5～3.5m;弱風(fēng)化帶一般厚度2.0～9.0m。壩軸線(xiàn)位置曾于1958年進(jìn)行了全面開(kāi)挖，后因故停工，基坑內(nèi)淤積物松散、含泥量較高，另壩基內(nèi)尚有數(shù)個(gè)泥漿池，深度較深，沉淀泥層的物理力學(xué)差。

當(dāng)?shù)貕K石料、堆石料和砂礫料儲(chǔ)量豐富，巖性均為灰紫色流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，巖石較堅(jiān)硬、抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。

3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用

3.1 主壩采用面板壩和重力壩相結(jié)合的混合壩型

攔河壩由混凝土重力壩和混凝土面板堆石壩2部分組成，且大部分壩體為混凝土面板堆石壩。壩頂高程為54.8 m，重力壩最大壩高為41.8m;面板壩最大壩高為35.5m。面板壩段及重力壩溢流壩段壩頂按一般交通要求布置，寬6.0m，重力壩非溢流壩段壩頂寬8.0m。

攔河壩總長(zhǎng)783.0m，按壩型分為2段，從右岸到左岸依次為混凝土重力壩長(zhǎng)95.0m，混凝土面板堆石壩長(zhǎng)688.0m。

根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件，重力壩段布置在攔河壩右側(cè)，為常態(tài)混凝土重力壩，由非溢流壩段和溢流壩段2部分組成，非溢流壩段長(zhǎng)63.0m，溢流壩段長(zhǎng)32.0m，最大壩高41.8m?；炷撩姘宥咽瘔味尾贾迷谥亓巫髠?cè)，最大壩高35.5m，上、下游壩坡均為1∶1.3。壩體堆石分區(qū)填筑，分層碾壓，自上游至下游依次分4個(gè)主要填筑區(qū)，另在面板周邊縫下游側(cè)及面板滑模施工平臺(tái)以上設(shè)2個(gè)特殊填筑區(qū)，下游壩坡采用混凝土網(wǎng)格梁間種草皮護(hù)坡。主壩樞紐平面布置見(jiàn)圖1，主壩混凝土面板堆石壩標(biāo)準(zhǔn)斷面見(jiàn)圖2。

主壩在開(kāi)闊河谷上充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希欣诖笮蜋C(jī)械施工。該混合壩型的應(yīng)用加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了工程投資，為工程盡快發(fā)揮效益創(chuàng)造了有利條件。

圖1 主壩樞紐平面布置圖

圖2 主壩混凝土面板堆石壩標(biāo)準(zhǔn)斷面圖

3.2 主壩面板堆石壩基礎(chǔ)處理特點(diǎn)

壩址區(qū)河谷開(kāi)闊，河床分布有厚度約15.0m的砂卵礫石覆蓋層，壩軸線(xiàn)附近存在1958年開(kāi)挖遺留的深坑 (最大深度約10.0m，長(zhǎng)度約50.0m)，并分布有水塘，塘內(nèi)淤積有淤泥及其它松散物質(zhì)，左側(cè)河床尚有數(shù)個(gè)人工開(kāi)挖的泥漿池，地質(zhì)條件相對(duì)較差且較復(fù)雜。施工過(guò)程中經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖，挖除了表部淤泥層等，經(jīng)地質(zhì)鑒定后，再采用塊石料進(jìn)行回填，并進(jìn)行分層碾壓，塊石級(jí)配與碾壓參數(shù)要求同主堆石區(qū)。另外，混凝土面板堆石壩河床左岸防滲墻下游側(cè)壩基在碾壓過(guò)程中發(fā)現(xiàn)局部存在淤泥等軟弱夾層。施工中對(duì)上述范圍壩基要求挖除至15.8m高程，同時(shí)采取設(shè)置排水溝、必要時(shí)挖除下游堰壩等措施，要求降低地下水位至建基面以下1.0m。防滲墻下游1.0m以外范圍壩基先回填1層塊石料 (粒徑不大于40cm)進(jìn)行靜壓擠密，再回填墊層料，墊層料級(jí)配和其他要求與壩體墊層區(qū)填筑料相同。

目前面板壩壩體沉降已趨穩(wěn)定，蓄水后大壩累計(jì)最大沉降量約1cm，僅為壩高的0.03%，基礎(chǔ)處理效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

3.3 面板壩壩基防滲設(shè)計(jì)特點(diǎn)

混凝土面板堆石壩河床段上游基礎(chǔ)采用低彈模混凝土防滲墻進(jìn)行防滲，防滲墻墻頂高程19.8m，最大墻深約16.0m，墻體厚度0.8m。墻體材料為低彈?；炷?，28d彈性模量不大于10000.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度不小于10.0 MPa，28d抗拉強(qiáng)度不小于1.0MPa，抗?jié)B等級(jí)不低于W6。防滲墻底部進(jìn)行帷幕灌漿處理，灌漿平臺(tái)高程為20.6m，設(shè)防滲帷幕1道，孔距2.5m，要求伸入相對(duì)隔水層 (q≤5 Lu)以下5.0m，帷幕設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)為不大于5Lu［1］。

主壩混凝土面板堆石壩基礎(chǔ)防滲采用低彈?；炷练罎B墻，結(jié)合局部墻底進(jìn)行帷幕灌漿的處理方案，較好地解決了深厚砂礫石覆蓋層的防滲問(wèn)題，為簡(jiǎn)化施工導(dǎo)流及施工度汛創(chuàng)造了條件，取得了較好的壩基防滲效果。

3.4 面板壩與重力壩之間銜接的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

面板壩與重力壩之間的銜接是混合壩型設(shè)計(jì)的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中利用重力壩進(jìn)水渠布置最高達(dá)41.0m的混凝土重力式擋墻，將2種壩型分隔。導(dǎo)墻基礎(chǔ)座落于弱風(fēng)化基巖上，最大墻高41.0m。上游導(dǎo)墻伸縮縫、導(dǎo)墻與面板之間接縫按面板壩周邊縫型式布置，縫底設(shè)止水銅片，縫表面設(shè)“SR”柔性填料和PVC蓋片，內(nèi)嵌瀝青松木板，厚1.2cm。上游導(dǎo)墻左側(cè)與面板周邊縫、河床段趾板、防滲墻頭部及壩頂防浪墻接縫中的止水銅片，右側(cè)與溢流壩段接縫中的止水銅片連接形成一個(gè)封閉的止水系統(tǒng)。面板壩臨導(dǎo)墻附近設(shè)特殊墊層區(qū)和墊層區(qū)，加強(qiáng)小型振動(dòng)碾碾壓。水庫(kù)蓄水后導(dǎo)墻穩(wěn)定，相鄰面板壩未產(chǎn)生不均勻沉降變形，周邊縫運(yùn)行正常。

3.5 面板堆石壩施工期上游面固坡型式特點(diǎn)

本工程面板堆石壩墊層面采用混凝土擠壓邊墻代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂漿固坡型式，擠壓式邊墻結(jié)構(gòu)斷面為不對(duì)稱(chēng)梯形，以鉸接的方式使邊墻可適應(yīng)墊層區(qū)的變形，其底部不會(huì)形成空腔，有效避免空腔對(duì)面板的不利影響。墻高度為墊層料的設(shè)計(jì)鋪填厚度，本工程墊層料的鋪填厚度為40cm，故確定擠壓式邊墻單層高度為40cm。邊墻上游側(cè)坡度與混凝土面板堆石壩的上游壩坡相同，為1∶1.3。頂部寬度太大會(huì)降低邊墻適應(yīng)變形的能力，頂部寬度太小會(huì)造成邊墻成型困難，容易坍塌。本工程混凝土擠壓邊墻頂部寬度確定為l0cm，邊墻下游側(cè)坡度采用8∶1。擠壓邊墻斷面見(jiàn)圖3。

擠壓邊墻作為占進(jìn)原墊層料內(nèi)的齒型混凝土墻，處于面板與墊層之間，因此，除須起固坡作用外，還要求具有低強(qiáng)度、低彈模、半透水的特性。由于本工程河床段趾板基礎(chǔ)座落于厚覆蓋層上，且壩面坡面較陡，因此擠壓邊墻混凝土28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)控制在5MPa左右，以減少面板建基面的約束。老虎潭面板壩擠壓邊墻設(shè)計(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1［2］。

圖3 擠壓邊墻斷面圖

表1 老虎潭擠壓邊墻設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表

通過(guò)擠壓邊墻的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了施工工序，加快了施工進(jìn)度，并使墊層料的施工質(zhì)量更有保證。

4 結(jié)語(yǔ)

老虎潭水庫(kù)于2008年5月30日下閘蓄水，水庫(kù)蓄水以后分別在2008年當(dāng)年攔蓄洪水約7000萬(wàn)m3，2009年8月成功抗擊了“莫拉克”臺(tái)風(fēng)，2010年3月“桃花汛”期間攔蓄洪水約1000萬(wàn)m3，為保障下游防洪安全發(fā)揮了巨大的社會(huì)效益。

老虎潭水庫(kù)引水工程于2009年12月30日順利通水，2010年3月1日正式并網(wǎng)供水。目前日供約20萬(wàn)m3優(yōu)質(zhì)水源，成功解決了湖州市中心城區(qū)的優(yōu)質(zhì)水短缺問(wèn)題。水庫(kù)建成后下游農(nóng)田灌溉面積為326.67hm2(0.49萬(wàn)畝)，灌溉保證率達(dá)到了80%。

老虎潭水庫(kù)設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)新技術(shù)，水庫(kù)建成后效益顯著。通過(guò)近3a的運(yùn)行，老虎潭水庫(kù)經(jīng)歷多次洪、臺(tái)考驗(yàn)，并經(jīng)多次泄洪，大壩運(yùn)行狀態(tài)良好。

［1］中華人民共和國(guó)水利部.SL228—98混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 ［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，1999.

［2］浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.老虎潭水庫(kù)工程竣工驗(yàn)收設(shè)計(jì)工作報(bào)告［R］.杭州:浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，2011.