【摘要】本文從水庫混凝土面板堆石壩建筑工程概述入手，簡要介紹水庫混凝土面板堆石壩建筑優(yōu)化設計方案，通過分析當?shù)貙嶋H地質(zhì)情況，并滿足水庫的實際需求，經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，從而有效提升該水庫的施工質(zhì)量，并在一定程度上降低了施工成本。

【關鍵詞】水庫；混凝土面板；堆石壩

文中水壩采用混凝土面板建設而成，其水壩形式為堆石壩，最高壩高為89米，位于河流峽谷位置，存在小范圍內(nèi)坍塌堆積，地質(zhì)條件較好，混凝土型號為C25W23F100 525#，該水壩建設工期為2.5年。

一、水庫混凝土面板堆石壩建筑工程概述

A鎮(zhèn)建設水庫的主要目的為水力發(fā)電、城鎮(zhèn)供水及灌溉，這樣綜合性水利工程具體概況如下：水庫上集雨面積為100.79平方公里，水庫蓄水位為1369米，水庫最低水位為1295米，設計洪水位為1372米，核校洪水位為1370.65米。該水庫總庫容為1890萬立方米，興利庫容為1125萬立方米，最低庫容為376萬立方米，壩高為89米，壩頂高程為1379.56米。水壩壩型采用混凝土面板堆石壩，工程級別3級，中等水庫工程規(guī)模。

該區(qū)域地質(zhì)條件較好，但存在一定量的坍塌區(qū)域，主要在水壩軸線兩側(cè)，其中，左岸坍塌量約為3萬立方米，右岸坍塌量約為4.5萬立方米，坍塌成為黏土和少量塊石，堆積情況較好，不存在坍塌架空問題，便于坍塌清理工作的順利開展。

二、水庫混凝土面板堆石壩建設優(yōu)化設計

（一）面板堆石壩優(yōu)化設計

施工前設計單位綜合考慮當?shù)厮畨螌嶋H需求和地址情況，并針對水壩交通功能加以具體分析，同時參考國內(nèi)一般水壩工程項目經(jīng)驗，確定該水壩壩頂寬度為9.5米。另外，在水壩壩頂上游設有防浪墻，防止水庫波浪翻越水壩壩頂，防浪墻的高度為3.5米，并在水壩下游設有防護欄桿，水壩壩頂面進行單側(cè)排水坡處理，排水坡坡度為1%。水壩首先方位為NW51.180，壩頂長度約為261.6米，寬度為6.4米，壩頂高程為1379.56米，壩高為89米，上游壩坡坡度為1：1.3，下游壩坡坡度為1：1.2。

混凝土面板方面，其面板厚度為30厘米，嚴格安全國家發(fā)布的《混凝土面板堆石壩設計規(guī)范》進行設計，水利梯度不足200，從而選用小厚度面板來進行施工，以便于鋼筋與止水處置，并為加強水壩的質(zhì)量水平，應用自上而下的增厚處理，從而確保整個壩體牢固安全。水壩垂直縫隙距離為12米，采用C25強度的混凝土，以保證水壩抗?jié)B透能力達到W12的實際目標，抗凍等級為F100。水泥選擇方面，綜合考慮水壩功能與實際需求采用普通硅酸鹽水泥，水泥型號為525號，骨料為符合國家相應水壩標準的粉煤灰。另外，根據(jù)國家對混凝土面板堆石壩的具體要求，應用單層雙向配筋，其橫向及縱向配筋率均為0.4%，并在周邊風及伸縮縫混凝土面板位置進行加強配筋處理。

趾板墊座方面，為了滿足水壩的防滲需求，同時避免地下滲漏問題，將水壩趾板墊座置于基巖之上，其厚度為0.8米，其基巖條件為弱風化基巖上部及強風化基巖下部，其中，弱風化基巖水力梯度為16，強風化基巖水力梯度為7.

水壩壩體方面，其上游作為主要堆石區(qū)，下游作為次要堆石區(qū)，并將下游處以1221米高程位置處作為干濕分界區(qū)域，主要堆石區(qū)1221米之上同樣作為次要堆石區(qū)處理，下部為排水堆石區(qū)。另外，上游1244米高程下部面板頂部寬度為2米，坡度為1：1.5，上游鋪蓋堆石區(qū)頂寬為4米，坡度為1：1.9。

（二）溢洪道優(yōu)化設計

針對水庫工程項目所在地的水文、地質(zhì)條件加以分析，該水路溢洪道選用開敞式溢洪道，并利用岸坡進行建設，溢洪道左側(cè)為壩肩，溢洪道由溢洪引渠、閘室控制、溢洪泄槽及消力池等設施構(gòu)成，其目的在于將水從水庫引流至控制閘方向。溢洪引渠的底板高程為1296米，軸線長度為98.737米，溢洪引渠地底板厚度為20厘米。閘室控制設施位于砂質(zhì)泥巖處，溢流寬度為15米，中墩與邊墩厚度為2米，總寬度為23米，該閘室與壩頂齊平，并在閘室上部設有啟閉機房和交通橋，閘室底部與帷幕、壩肩及山體相連，從而確保閘室的安全和穩(wěn)固。

（三）取水放空優(yōu)化設計

取水防控進口段總體采用龍?zhí)ь^方式，而取水防控與施工導流洞口合一，以節(jié)約工程建設資金成本。取水防控處底板高程為1249.14米，淤沙高程為1248米，頂部高程為1379.56米，與大壩壩頂高程一致。同時，交通道路位置在1308.7米處，同右側(cè)公路相互連接。水壩取水防控位置呈現(xiàn)喇叭形，在孔口處放置攔污柵，攔污柵采用固定形式，孔口寬度為1.5米，高度為2米，并在攔污柵后放置檢修閘門，以便于未來水庫攔污柵檢修。

（四）建筑基礎優(yōu)化設計

該水壩所處地段河谷較為狹窄，上部以薄層及厚層灰?guī)r為主，下部為泥灰?guī)r及灰?guī)r構(gòu)成，巖體較為完整，強度較高，能夠作為水庫及大壩建設基礎。在大壩基礎開挖中，充分考慮該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件，并結(jié)合壩基及壩肩的防滑需求，采用平均法進行開挖，基礎向嵌深度為20米。為了有效防止接觸滲漏，提升基礎面灌漿效果，在壩基開完之后，采用鋼筋網(wǎng)支護處理，并通過25號錨桿加以固定，其間距為3米，巖層內(nèi)錨桿深度為4.5米左右，從而保障水壩基礎穩(wěn)定性。

結(jié)束語：

綜上所述，設計前，通過對當?shù)氐刭|(zhì)情況、水壩功能及施工條件加以分析，并嚴格按照《混凝土面板堆石壩設計規(guī)范》要求，綜合考慮多種因素，形成設計方案，并經(jīng)過多次優(yōu)化和調(diào)整，從而確保整個混凝土面板堆石壩的整體性與牢固性。

參考文獻：

[1]孟宇，姜凌宇.蘇家河口水電站混凝土面板堆石壩面板混凝土施工[J].建筑工程技術(shù)與設計，2016（10）：1520-1522.

[2]楊澤艷，周建平，王富強等.300m級高面板堆石壩安全性及關鍵技術(shù)研究綜述[J].水力發(fā)電，2016，42（9）：41-45，63.

[3]梁昕宇，張英，黨發(fā)寧等.某水電站面板堆石壩三維有限元變形分析[J].西安工業(yè)大學學報，2015（10）：801-806.

[4]米占寬，劉越，施練東等.軟基上面板堆石壩加高可行性研究[J].水利與建筑工程學報，2017，15（1）：52-59.

[5]王年香，施練東，應立鋒等.面板堆石壩加高離心模型試驗研究[J].水利與建筑工程學報，2016，14（5）：13-19.