九甸峡水利枢纽工程筑坝材料特性研究.docxVIP

Vol.46,No.3Mar.,2010第46卷第3期2010年3月甘肃水利水电

Vol.46,No.3Mar.,2010

第46卷第3期2010年3月

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

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·设计与研究·

九甸峡水利枢纽工程筑坝材料特性研究

吴利平

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：九甸峡水利枢纽的混凝土面板堆石坝是建在深厚覆盖层上的高坝，最大坝高133.0m。其主堆石料、垫层料、过渡料等筑坝材料的特性研究是至关重要的，关系到工程的安全和运行。通过设计的分析研究，类比类似工程的经验，提出了相关的参数和技术要求，同时通过现场的碾压试验加以验证，取得了良好的效果。

关键词：混凝土面板堆石坝；筑坝材料；特性研究；九甸峡水利枢纽

中图分类号：TV42+2文献标识码：B

1工程概况

九甸峡水利枢纽工程主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、左岸两条基本平行的表孔溢洪洞、右岸有压放空泄洪排砂洞、右岸引洮总干进水口、右岸引水发电系统及地面厂房等。水库正常蓄水位为2202.00m,相应库容为8.67亿m3;校核洪水位2205.11m,总库容9.43亿m3,属完全年调节水库。依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),工程规模属于大(2)型，工程等别为Ⅱ等。混凝土面板堆石坝最大高度133.0m,超过90m,大坝提高一级为1级建筑物，但洪水标准不予提高。混凝土面板堆石坝按500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核，相应设计洪水洪峰流量为3420m3/s,校核洪水洪峰流量为4650m3/s。工程坝址区地震基本烈度为7度，设计烈度为8度，相应地震动峰值加速度0.283g。

2混凝土面板堆石坝设计

混凝土面板堆石坝设计坝顶高程2206.50m,从河床趾板基准线“X”线基础建基高程2073.50m算起，最大坝高133.0m,坝顶长度232.0m,坝顶宽度11m。坝顶上游设“L”形防浪墙，墙高3.5m。大坝上游坡比为1:1.4,下游综合坡比1:1.5,设置上下两层“之”字形马道，其宽度为8.0m。

坝体自上游至下游分别为上游铺盖(1A)及碎石土盖重保护区(1B)、面板(F)、垫层区(2A)、周边缝处特殊垫层区(2B)、过渡层区(3A)、主堆石区(3B)、下游堆石区(包括可利

用区)(3C)以及下游坝面干砌块石护坡(3D)。坝体的主堆石料采用料场爆破开采的新鲜灰岩料直接上坝；下游堆石料选用料场弱风化灰岩和坝区其它建筑物施工开挖料，可利用填筑料主要有：坝体左岸削坡、1°、2*溢洪洞、放空泄洪排砂洞、发电引水洞、引洮隧洞开挖料等；过渡料水平宽度5.0m,采用洞挖料直接上坝；垫层料水平宽度3.0m,采用新鲜灰岩机械扎制，人工砂及部分爆破石渣，筛分分级后掺配而成。

3料场材料的特性研究

混凝土面板堆石坝1*堆石料产地位于坝轴线上游约1

km处右岸老引洮平台2350.00m高程以上山坡；2*堆石料产地位于坝址左岸瓦力沟口下游山体，距坝轴线0.5~0.7km;3”堆石料产地位于坝轴线下游右岸约200m的荨麻沟右侧。料场高程在2120.00~2350.00m之间，岩性均为上石炭-下二迭巨厚层灰岩，成分由钙质、生物碎屑和角砾组成，方解石细脉或团块较多，碎屑结构，巨厚层状构造，层理不明显，岩性致密坚硬，抗风化能力强，一般弱风化深度5~8m。经地表和平硐岩样试验，天然密度2.69g/cm3,比重2.72,饱

和吸水率0.21,单轴饱和抗压强度78MPa,软化系数0.77,泊松比0.22,纵波速4000~5000ms,冻融损失率0.09%~0.20%。3个料场距离坝址近，开采方便，各料场根据实际开采条件和需用量可向外围延伸，产地总储量大于工程所需用量。

4坝体填料分区

坝体填筑料分区自上游向下游依次为：面板上游面下部

土质斜铺盖(1A)及其盖重保护区(1B)、混凝土面板(F)、垫层区(2A)、周边缝处特殊垫层区(2B)、过渡层区(3A)、主堆石区(3B)、下游堆石区(3C)以及下游坝面干砌块石护坡区(3D)。

1A区其作用为当面板局部开裂和止水系统受损后，防渗土料随水流带进缝中，经面板下垫层料的反滤作用，淤堵裂缝恢复防渗性能。铺盖的顶高程2130.00m,由厚3.0m渐变为5.0m。1B区采用建筑物开挖料填筑，顶高程2130.00m,顶宽3.0m。上游坡1:2.5。