水电站挡水建筑物设计之混凝土面板堆石坝

水电站挡水建筑物设计之混凝土面板堆石坝
目录
1 概况及总体布置 (1)
1.1工程概况和勘测设计情况 (1)
1.1.1 工程概况 (1)
1.1.2 勘测设计情况 (2)
1.2工程等别设计标准 (2)
1.2.1 工程等别及建筑物级别 (2)
1.2.2 防洪标准 (2)
1.2.3 抗震设计烈度 (2)
1.3设计基础资料 (3)
1.2.1 水文气象及泥沙资料 (3)
1.2.2 水库特征水位 (3)
1.3.3 地基特性及力学参数设计采用值、建筑材料特性等参数4
1.3.4 采用的主要技术规范 (8)
2 下水库设计 (9)
2.1概述 (9)
2.1.1 下水库工程布置 (9)
2.1.2 主要设计修改和调整内容 (10)
2.2大坝设计 (10)
2.2.1 大坝布置与特点 (10)
2.2.2 坝顶高程计算 (13)
2.2.3 坝体断面及填筑标准 (14)
2.2.4 面板设计 (18)
2.2.5 趾板设计 (19)
2.2.6 接缝及止水设计 (19)
2.2.7 坝顶防浪墙设计 (24)
2.2.8 大坝结构计算 (25)
2.2.9 地基处理 (29)
2.2.10 蓄水后大坝工程运行性态 (32)
2.3渗流控制工程 (32)
2.4边坡工程 (34)
2.4.1大坝边坡 (34)
2.4.2 溢洪道边坡 (35)
2.5库盆清理及库岸防护 (38)
2.5.1 库盆清理 (38)
2.5.2 库岸防护 (39)
2.5.3 蓄水后库岸及边坡工程运行性态 (40)
2.6工程量汇总 (40)
1 概况及总体布置
1.1 工程概况和勘测设计情况
1.1.1 工程概况
云中抽水蓄能电站位于省云中县境内，工程建成后其主要任务是承担电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。

电站安装3台单机容量200MW的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW，为二等大(2)型工程。

枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及上水库等4
部分组成。

上水库地处云中县丰农场宽缓谷地部位，库盆底高程543.00m，东西侧均有高山隔断，山势南高北低。

坝址以上流域面积5.41km2，多年平均流量0.254m3/s，多年平均径流量为801万m3，天然水量丰富，补水条件良好。

上水库正常蓄水位567.00m，主要建筑物有主坝、副坝1、副坝2和溢洪道。

主、副坝均采用沥青混凝土心墙土石坝，坝顶高程为570.00m，坝顶宽度10.00m，最大坝高32.0m，主坝轴线长度332.00m。

输水发电系统上水库进/出水口布置在副坝1与副坝2之间半岛型山包前，上水库进/出水口布置在上水库库中右岸，距右坝肩约440m。

输水系统为1条隧洞，采用一洞三机布置，由上水库侧式进/出水口、上平洞、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水支洞、尾水支洞、尾水主洞、尾水闸门井、尾水调压井、下水库侧式出/进水口和相应的建筑物组成。

厂房采用首部式地下厂房，主要建筑物包括主厂房、母线洞、主变洞、高压电缆洞、进厂交通洞和排风洞、排水廊道、自流排水洞等，220kV地面开关站(GIS室)、中控楼及出线场位于上下库连接公路旁。

下水库位于田河上游峡谷区。

水库库盆狭窄，河流流向北偏东20°，谷宽50m～100m，河谷水流平缓，左、右岸及库尾山体雄厚，山顶高程在600.00m以上。

下水库坝址以上集水面积17.51km2，坝址多年平均流量为0.819m3/s，多年平均径流量为2583万m3。

下水库正常蓄水位253.00m，主要建筑物有大坝、溢洪道和放水底孔。

大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程为257.00m，坝顶宽度8.00m，最大坝高54.00m，坝轴线长度347.00m，坝顶设防浪墙。

左岸设有闸控制溢洪道，堰顶高程为245.00m，共2孔，弧形工作门尺寸为6.5m×8m(宽×高)。

放水底孔直径1.8m，在溢洪道内侧采
用混凝土浇筑形成，在下游出口设置锥阀。

电站建成后以220kV一级电压接入系统，出线4回，2回接入大成变，2回接入塔洋变。

工程静态总投资33.94亿元。

1.1.2 勘测设计情况
云中抽水蓄能电站规划设计工作始于2005年3月。

2017年6月上水库工程蓄水验收通过，并正式蓄水。

2017年12月23日，首台机组投入商业运行，2018年7月29日末台机组投产并全部3台机组投入商业运行。

1.2 工程等别设计标准
1.2.1 工程等别及建筑物级别
云中抽水蓄能电站装机容量为600MW，上水库采用沥青混凝土心墙土石坝，最大坝高为32.0m，总库容为992.3万m3；下水库大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高为54.0m，总库容为897.6万m3。

根据GB50201-94《防洪标准》及DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》的规定，本工程为二等大(2)型工程。

上、下水库大坝、溢洪道、放水底孔、输水系统、地下厂房、主变洞、母线洞、地面开关站等永久性主要建筑物按2级建筑物设计，次要建筑物按3级建筑物设计。

1.2.2 防洪标准
根据GB50201-94《防洪标准》、DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》的规定及可研报告(审定本)，各主要建筑物的洪水标准如下：上、下水库的挡水及泄洪建筑物正常运用洪水重现期标准为100年，非常运用洪水重现期标准为2000年。

消能防冲建筑物洪水标准采用50年一遇洪水设计。

输水系统上、下水库进/出水口建筑物正常运用及非常运用洪水标准同上、下水库挡水建筑物。

地下厂房系统、输水系统各永久主要建筑物的正常运用洪水重现期标准为100年，非常运用洪水重现期标准为500年。

1.2.3 抗震设计烈度
依据审查后的《云中抽水蓄能电站工程场地地震安全性评价及水库诱发地震评价报告》，工程区地震基本烈度为6度。

根据DL5073-2000《水工建筑物抗震设计规范》
和《水电工程防震抗震研究设计及专题报告编制暂行规定》(“水电规计[2008]24号”文)的要求，本工程设防类别为乙类，永久建筑物采用基本烈度6度作为设计烈度，按基准期50年超越概率10%的地震动参数进行设计。

1.3 设计基础资料
1.2.1 水文气象及泥沙资料
云中抽水蓄能电站处在高山地域，呈昼热夜凉的山区气候特征。

地面气象要素特征值以云中县气象站为代表，多年平均降水量以大丰站为雨量代表站，云中气象站无蒸发资料，多年平均蒸发量根据松涛水库(南丰)站统计，云中抽水蓄能电站主要气象要素成果如下：
多年平均降雨量：2284mm
多年平均蒸发量：1590.2mm
多年平均气温：22.8°C
极端最高气温：38.3°C
极端最低气温：0.1°C
多年平均相对湿度：85%
多年平均风速： 1.2m/s
实测最大风速：24.0m/s(WNW)
下水库以上流域多年平均侵蚀模数为106.7t/(km2.a)，上、下水库年平均入库悬移质沙量分别为576.6 t、1868 t，多年平均悬移质含沙量分别为0.071kg/m3、0.072 kg/m3，上、下水库年均总入库沙量为691.9t和2242t。

悬移质平均颗粒级配中数粒径为0.018mm，平均粒径为0.033mm。

1.2.2 水库特征水位
a) 上水库
(1) 校核洪水位568.75 m
(2) 设计洪水位568.25 m
(3) 正常蓄水位567.00 m
(4) 死水位560.00 m
(5) 正常蓄水位以下库容836.2万m3
(6) 调节库容(正常蓄水位至死水位) 511.3万m3
(7) 死库容324.9万m3
b) 下水库
(1) 校核洪水位254.4 m
(2) 设计洪水位254.23 m
(3) 正常蓄水位253.00 m
(4) 死水位239.00 m
(5) 正常蓄水位以下库容724.70万m3
(6) 调节库容(正常蓄水位至死水位) 496.40万m3
(7) 死库容228.30万m3
1.3.3 地基特性及力学参数设计采用值、建筑材料特性等参数
a) 岩石物理力学指标见表1.3.3-1～1.3.3-3。

表1.3.3-1 岩石(体)物理力学参数建议值表
表1.3.3-2 岩体结构面物理力学参数建议值表
表1.3.3-3 坝址区土体物理力学参数建议值表
b) 筑坝材料力学参数
根据可研阶段料场岩石物理力学性质试验成果，花岗岩石料室内物理力学性质试验成果见表1.3.3-4、5。

表1.3.3-4 室内岩石物理力学性质试验成果统计表(加普岭料场)
表1.3.3-5 室内岩石物理力学性质试验成果统计表(下库洞挖料)
c) 粘土铺盖料
粘土铺盖料用料少，主要采用业主营地义方土料场或加普岭料场坡脚处土料，土料为残坡积粉质粘土，土料质量较好，开采条件优。

土料室内物理力学性试验成果见表1.3.3-6、7。

表1.3.3-6 土体物理性质试验成果整理表
表1.3.3-7 土料力学性质试验成果整理表
2 下水库设计
2.1 概述
2.1.1 下水库工程布置
下水库在南渡江南源支流-黎田沟上游峡谷区筑坝形成，主要建筑物包括大坝、溢洪道、放水底孔、塔体侧式进/出水口及库岸防护。

下水库正常蓄水位253.0m，死水位为239.0m，100年一遇设计洪水位为254.40m，2000年一遇校核洪水位为255.22m，调节库容496.4万m3，死库容228.3万m3，总库容为836.73万m3。

坝址左岸坝肩为一条形单薄山脊，其上游为一冲沟，下游为宽缓山坡阶地，根据地形地质条件及下游河床偏左岸特点，左岸坝肩是溢洪道布置的理想部位。

河床布置混凝土面板堆石坝，正常蓄水位253.0m，坝顶高程257.0m，坝顶宽度8.0m，最大坝高54.0m，坝轴线长度370.0m，坝顶设防浪墙。

溢洪道为有闸控制，采用挑流消能方式，紧靠大坝的左坝肩布置，泄槽平面上呈直线布置，与原河道交角约为67°，挑流消能后水流汇入原河道。

溢洪道主要由进水渠、堰首控制段、泄槽段和下游防护组成，建筑物水平投影总长200m。

溢洪道最大泄量678m3/s，最大流速22.450m/s(计算值)，闸室单宽流量52.15m3/s.m。

放水底孔位于溢洪道的左侧，主要由进水渠段、进口控制段、有压段、出口阀室控制段及下游防护段等组成，建筑物全长170.0m，出口处采用锥形阀以控制泄洪。

下水库进/出水口由整流段、渐缩段、闸门井段和闸门后渐变段组成。

整流段长度为14 m，底部高程223.00m，顶部高程235.00m，整流段顶部设置4道防涡梁。

整
流段后接长度为30.0m长的渐缩段，渐缩段采用三隔墙四孔流道布置，隔墙宽度1.0m，顶板单侧收缩角5.835°。

闸门段长8.5m，闸门竖井高34.0m，设置一道事故检修闸门。

闸门段后接10.0m长的方圆渐变段，断面由8.5m×9.0m的矩形渐变为直径为9.0m的圆形。

2.1.2 主要设计修改和调整内容
2.1.2.1 挡（泄）水建筑物
施工详图阶段，根据现场开挖揭露的地质条件和施工方案，对部分建筑物结构进行了优化调整，对工程缺陷进行处理。

下水库所有设计变更内容不涉及工程建设条件和安全标准，设计变更主要为建筑物布置和结构的小调整，建筑物总体布置与主要结构基本不变。

2.2 大坝设计
2.2.1 大坝布置与特点
下水库位于南渡江南源支流-黎田沟上游峡谷区，大坝为钢筋混凝土面板堆石坝，左坝头采用高趾墙与溢洪道控制段右边墩相接合，右坝头与上下库连接公路相接。

大坝坝顶高程257.0m，最大坝高54.0m。

上游坝坡为1:1.4，下游坝坡为1:1.35，在下游坝坡高程237.0m、217.0m处设置3m宽的观测走道。

坝顶中部预留沉降0.5m，采用局部放陡顶部坝坡实现沉降超高。

坝体自上游至下游依次分为垫层区、过渡区、堆石区和堆石排水区，周边缝下设特殊垫层区，坝体分区详见坝体典型剖面图2.2.1-1。

图2.2.1-1 坝体典型剖面
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b) 工程特点和控制关键点
根据工程区域水文气象、坝址地形地貌和工程地质条件、料源和母岩岩性及蓄能电站运行特点，下水库大坝主要具有如下特性：
1) 工程位于热带海洋季风气候区，台风雨为本流域主要降雨形式，年平均气温22.8℃，6、7月份平均气温26.8℃，对面板混凝土配合比、温控、养护、防裂措施及施工质量控制提出了更高的要求；
2) 坝址左、右岸均有垂直河床的条形山脊，两岸将为贴坡坝体；
3) 坝基地层岩性为白垩统鹿母湾组含砾长石石英砂岩为主，下伏印支期花岗岩。

趾板左岸与河床段部位砂岩与花岗岩接触带紧密；右岸接触带夹约1m厚的强风化花岗岩，该范围需加深加强帷幕灌浆；
4) 料源多样性，填筑料主要来源于地下洞室群洞挖料，部分来自下水库进/出水口、大坝和溢洪道等建筑物的石方明挖。

开挖料主要为砂、砾岩，料场开采料为花岗岩。

开挖、堆存和填筑存在时间和空间上的交叉，填筑料达到各分区合理的级配曲线有难度。

5) 蓄能电站启动快，库水位变化频繁、升降急骤、幅度大，坝坡稳定成为一个不可忽略的安全问题，坝坝体结构和材料分区应适应库水位骤降的特点。

根据下水库大坝的以上特性，需要对以下部位进行关键性的控制。

1) 本工程为适应高温多雨的热带海洋季风气候，须严格控制面板混凝土的强度、抗渗等级、水灰比、坍落度与极限拉伸值，优选合适的防裂剂。

面板应利用非高温季节进行浇筑，加强保温保湿养护工作，减小挤压边墙对面板变形的约束。

2) 大坝两岸为贴坡坝体，易产生不均匀沉降。

要求严格控制坝料质量，采取适当的工程措施、优化施工程序，解决上下游坝坡稳定及坝体左右岸与河床段的不均匀沉降问题。

3) 趾板右岸砂岩与花岗岩接触带夹约1m厚的强风化花岗岩，该岩体节理破碎、渗透系数大，灌浆效果不理想，需加强基础的防渗处理。

4) 下水库大坝填筑料母岩岩性具有多样性，来源于不同部位的开挖料，坝体过渡区料、接坡料、堆石区料、排水区料和块石护坡料主要均从洞挖料中选用，需要根据下水库实际料源工程力学特性，对大坝进行合理分区，优化各分区的施工填筑标准，做好土石方调配、动态平衡规划和开挖料源管理，减少施工损耗，提高开挖料(特
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别是洞挖料)的利用率。

5) 为适应蓄能电站库水位频繁涨落、幅度大的运行特点，同时考虑两岸为贴坡坝体及洞挖料偏细等因素，坝体结构分区应保证面板渗水能快速排出，避免水位涨落中反向水压对面板的影响。

2.2.2 坝顶高程计算
坝顶高程按以下运用条件进行计算，取其最大值。

a) 正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高。

b) 设计洪水位加正常运用条件下的坝顶超高。

c) 校核洪水位加非常运用条件下的坝顶超高。

d) 正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高加地震安全加高。

坝顶超高按DL/T5395-2007《碾压式土石坝设计规范》和DL5073-2003《水工建筑物抗震设计规范》中有关规定确定：y=R+e+A。

式中：y—坝顶超高(m)；R—最大波浪在坝坡上的爬高(m)；e—最大风壅水面高度(m)；A—安全加高(m)，正常运用条件时取A=1.5m，非常运行条件时取A=1.0m。

计算风速：正常运行条件下采用多年平均最大风速的1.8倍，为22.5m/s，非常条件下采用多年平均最大风速12.5m/s；计算等效风区长度(有效吹程)为950m。

本工程地震基本烈度为6度，抗震设计烈度6度，根据DL5070-2000《水工建筑物抗震设计规范》，地震涌浪高度与地震附加沉陷合计取 1.5m。

下水库坝顶高程计算成果见
表2.2.2-1。

表2.2.2-1 下水库坝顶高程计算成果表
根据表2.2.2-1计算成果，坝顶高程受设计洪水位工况控制，考虑坝顶结构、交通要求和混凝土面板施工等因素，确定大坝顶高程为257.000m，防浪墙顶高程
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258.200m，坝顶宽度取8.3m，坝顶长度370.0m，最大坝高54.0m。

为减少坝体填筑量，在坝顶上游设置“L”型防浪墙。

上游防浪墙底高程254.0m，高于正常蓄水位1.0m，墙高为4.2m。

坝顶高程与可行性研究阶段确定的顶高程一致。

2.2.3 坝体断面及填筑标准
坝体断面结构及分区见前图2.2.1-1。

a) 坝顶
1) 根据坝顶交通要求，坝顶宽度选用8.3m。

2) 坝顶路面做成单侧坡，坡度为1%，倾向下游侧，以使坝面不积水。

3) 坝顶公路路面结构自上而下为0.10m厚沥青混凝土层、0.30m厚混凝土垫层，0.30m厚路面水稳层。

4) 在坝顶上游侧布置电缆沟，沟顶盖板面高出路面15cm；为美观需要，下游设花槽。

b) 坝体断面分区设计
混凝土面板堆石坝坝体断面自上游至下游依次分为上游覆盖区(ⅠA、ⅠB)、垫层区(ⅡA、ⅡB)、过渡区(ⅢA)、堆石区(ⅢB)和堆石排水区(ⅢC)，下游坝坡护坡料区。

1) 垫层区(ⅡA、ⅡB)
垫层区水平宽度3m。

趾板与面板接触带下部设特殊垫层料区。

垫层料及特殊垫层料采用扎制的弱风化～新鲜石料。

2) 过渡区(ⅢA)
过渡区包括上游过渡区、岸坡过渡区及坝顶过渡区。

上游过渡区水平宽度4.0m。

在岸坡与坝基连接部位向下游延伸，将垫层料包住。

岸坡过渡区厚2.0m，位于堆石料与岸坡接触带，以保证堆石与岸坡紧密接触，减小两岸陡坡带的变形模量梯度。

坝顶也采用过渡料填筑。

过渡料采用弱风化～新鲜石料。

3) 堆石区(ⅢB)
坝体堆石区设置在236.0m高程以下。

采用弱风化～新鲜石料。

4) 堆石排水区(ⅢC)
该区为斜“L” 排水区既要对面板起支撑作用，又能快速排除面板后的渗水。

设置在236.0m高程以上垫层区下游及水位消落区。

采用粒径小于80cm的弱风化～新鲜
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岩石。

5) 下游坝坡护坡料区
下游坝体外侧坝坡护坡利用大块石人工摆放砌筑整齐，下游平均坡比为1∶1.35厚度为1.0m，坝坡护坡料采用弱风化～新鲜石料。

6) 上游覆盖区(ⅠA、ⅠB)
上游坝面223m高程以下设顶宽4.0m和5.0m宽的无粘性土铺盖和石渣盖重，无粘性土铺盖上游坡比为1∶1.6，石渣盖重上游坡比1∶2.0。

c) 筑坝材料设计
主要筑坝材料包括堆石料、过渡料、垫层料、粘土铺盖料，大坝垫层料、特殊垫层料采用加普岭料场生产，过渡料、堆石料均采用洞挖料，粘土铺盖采用业主营地义方土料场或加普岭料场坡脚处的残坡积粉质粘土。

1) 特殊垫层区(ⅡB) 为减少周边缝的变形量，同时对接缝内纳米SR塑性填料的反滤作用，加强周边缝的保护，特殊垫层区采用粒径小于4cm扎制的弱风化~新鲜石料，铺料层厚0.2m，碾压后干密度≥2.21g/cm3。

相应孔隙率≤117.5%，小于5mm 的含量大于40%，级配连续，渗透系数1×10-3～1×10-4 cm/s。

2) 垫层区(ⅡA) 垫层区采用粒径小于8cm扎制的弱风化~新鲜石料，小于5mm 的细料含量控制在35%~55%，0.075mm以下细料含量小于4%~8%，不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1~3，级配连续，铺料层厚0.4m，碾压后干密度≥2.2g/cm3，相应孔隙率≤17.9%，渗透系数1×10-3～1×10-2 cm/s。

3) 过渡层区(ⅢA) 垫层料与过渡料以相同厚度平起并同时碾压。

为保证过渡料的反滤作用，确保各接触面施工质量，按先铺粗料，清理合格后再填细料的顺序施工。

垫层料与过渡料接触面上大于80mm已分离的石料须清除；过渡料与堆石料接触面上大于300mm已分离的石料须清除。

过渡区采用粒径小于30cm的弱风化~新鲜石料，小于5mm的细料含量控制在10%~20%，0.075mm以下细料含量为0%~5%，不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1~3，级配连续，铺料层厚0.4m，碾压后干密度≥2.15g/cm3，相应孔隙率≤19.8%，渗透系数≥1×10-2cm/s。

4) 堆石区(ⅢB) 堆石区采用粒径小于80cm~60cm的弱风化~新鲜岩石，小于
5mm的细料含量控制在5%~20%，0.075mm以下细料含量为0%~5%，不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1~3，级配连续，铺料层厚0.8m，碾压后干密度≥2.10g/cm3，相
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应孔隙率≤21.6%，渗透系数≥1×10-2cm/s。

5) 堆石排水区(ⅢC) 该区既要对面板起支撑作用，又能快速排除面板后的渗水。

该区采用粒径小于80cm的弱风化~新鲜岩石，小于5mm的细料含量控制在
5%~20%，0.075mm以下细料含量为0%~5%，不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1~3，级配连续，铺料层厚0.8m，碾压后干密度≥2.10g/cm3，相应孔隙率≤21.6%，渗透系数≥1×10-1cm/s，能自由排水。

6) 上游覆盖区(ⅠA、ⅠB)粘土覆盖区碾压后强度指标要求干密度不小于
1.62g/cm3；石渣混合料采用强风化料，碾压后强度指标要求干密度不小于1.91g/cm3。

7）挤压边墙设计
上游垫层料坡面采用挤压边墙施工方案。

挤压边墙为梯形结构，顶宽10cm，底宽71cm，分层高40cm，上游坡比1:1.4，下游坡比1:0.125。

挤压边墙混凝土设计干密度＞2.0g/cm3，渗透系数在10-4cm/s ~l0-3cm/s，弹性模量5000MPa~7000MPa，28d 龄期抗压强度3MPa~5MPa。

为减小挤压边墙对面板约束作用，挤压边墙表面喷涂
3mm厚的阳离子乳化沥青砂。

d) 堆石料的特性及填筑质量的控制措施
大坝作为贴坡坝型，堆石料的特性及填筑质量对坝体和面板的应力沉降变形起主要的影响作用。

为减少面板裂缝与坝体不均匀沉降，防止止水系统遭到破坏，保障蓄水后坝体变形尽可能小及上下游边坡的稳定，主要采取如下控制措施。

考虑岸坡、溢洪道右边墩和高趾墙对坝体应力、位移等有着较明显的约束作用，在两岸堆石区设2m宽接坡料与岸坡相接，接坡料采用过渡料；左岸堆石区与溢洪道右边墩及导墙接合部位采用3m宽过渡料接坡。

左、右岸将分别预留高程243.0m和230m的平台；为保证下游坝坡稳定，垂直坝轴线方向坡脚留15m宽平台，沿上、下游侧开挖坡比1:1.5。

施工程序要求两岸214m高程以上堆石区设2m宽接坡料与岸坡相接，214m高程以下坝基设找平层，接坡料和找平层采用过渡料，填筑施工程序要求先将上下游贴坡坝体填筑至开挖后垭口最低高程，上下游坝体平齐后再同步上升。

同时，要求严格控制坝料质量，对级配不连续、超径料要进行适当的掺配和加工；坝料主要为弱风化~新鲜石料，各区填筑料均不允许含强风化料。

对于右岸坝基下游坝脚坡面局部出现花岗岩囊状风化带，做好压坡和反滤保护，确保下游坝坡和渗透稳定。

为保证面板渗水的快速排出，避免水位涨落中反向水压对面板的影响，在垫层区下游
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及水位消落区设置斜“L”的排水区。

表2.2.3-1 筑坝材料主要设计指标
图2.2.3-1 坝料设计级配曲线
坝体全部填筑完工后，为使堆石体充分沉降，防止面板由于堆石体的不均匀沉降产生裂缝，设计要求必须留足至少6个月的预沉降时间，并满足坝体沉降量不大于5mm/月，才能进行混凝土面板的浇筑施工。

实际施工过程中，面板均严格按此双控标准进行分段分序施工，先行浇筑坝高较矮的左右坝肩段面板、再最后浇筑坝高较大
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的河床段面板。

大坝于2015年10月28日已全线填筑至防浪墙底高程254.0m ，2016年4月11日开始浇筑右岸面板混凝土，时间间隔5个多月；截止2016年9月坝顶最大沉降量23.1mm ，2016年5月后大坝坝顶沉降明显趋于平稳，均已降至5mm/月以内，2016年6月面板全部施工完成。

2.2.4 面板设计 a) 面板厚度
面板厚度采用公式H t 003.03.0+=(其中，H 为计算断面至面板顶部的垂直高度)确定。

大坝最大坝高54.0m ，面板最大水头不超过52.0m 。

面板的厚度应使面板承受的水力梯度不超过200，尽量采用较薄的厚度以提高面板柔性，节省工程量，同时又要便于施工。

经过综合考虑，面板设计为等厚面板，厚度t=0.4m ，最大水力梯度为130。

面板下游面坡比1∶1.35，面板上游面坡比1∶1.4。

b) 面板分缝
面板按宽度分别采用16m 和8m 分垂直缝(实际施工中河床部位调整为12m)，根据大坝和面板的变形情况分别按张拉缝和挤压缝设置垂直缝止水。

右岸设张性缝15条，左岸设张性缝13条，间距8m ，中间设压性缝9条，间距12m 。

c) 面板配筋
面板不设永久水平缝，双层双向配筋，双向配筋率0.5%，并在周边缝及垂直缝缝面设置抗挤压保护筋，防止局部挤压破坏。

d) 面板混凝土配合比设计
混凝土采用二级配，强度等级C30，抗渗等级W10，抗冻等级F100，水灰比不大于0.5，坍落度4cm ～7cm ，极限拉伸值不小于1×10-4。

为了尽量减少混凝土挤压边墙对面板变形的约束，沿面板垂直缝方向将挤压边墙凿断，其凿断深度不小于30cm ，缝底宽度不小于6cm ，缝口宽度不小于10cm ，采用预缩砂浆填缝并人工分层压实。

对修整好的挤压边墙坡面经工程师验收后，由上至下喷二油一砂乳化沥青。

即在挤压边墙表面先喷一层乳化沥青，乳化沥青用量约1.7kg/m2，然后立即在表面人工均匀撒细砂一层(用量约0.002～0.003m3/m2)，待乳化沥青固化后，用滚轮轻碾一遍，再喷第二层乳化沥青，形成一薄层柔性结构。

2.2.5 趾板设计
a) 趾板的布置
趾板是连接面板和基础防渗帷幕的结构，以构成完整的大坝防渗体系。

本工程最大坝高54.0m，属中坝，趾板建基面宜置于坚硬的弱风化基岩上，布置形式选择平趾板，趾板宽度由建基面岩石允许水力梯度控制(弱风化基岩容许水力梯度为10，强风化基岩容许水力梯度为5)，结合防渗帷幕的布置要求，按高程分两级：高程235.033m 以上趾板宽4.5m，厚0.5m；高程235.033m以下趾板宽6.0m，厚0.5m。

各部分趾板地基承受的水力坡降见表2.2.5-1，满足规范要求。

表2.2.5-1 趾板地基承受的水力坡降
b) 趾板配筋与锚固
趾板为单层双向配筋，配筋率0.4%，保护层厚度10cm，趾板与基岩设锚筋相连，锚筋直径Ф28mm，插入基岩5m，间排距1.5m，上端与钢筋网相接。

c) 趾板分缝
沿趾板长度方向不设伸缩缝，趾板为连续趾板，但要求施工分序跳块浇筑，Ⅰ序块长15～20m，Ⅱ序块长1～1.5m，Ⅰ、Ⅱ序块施工间隔时间不少于28天。

施工缝与面板垂直缝错开，距离大于1m。

d) 趾板混凝土配合比设计
趾板混凝土强度等级C30，抗渗等级为W10，抗冻等级为F50，水灰比不大于0.5，塌落度4～7cm，极限拉伸值不小于1×10-4，采用低热微膨胀纤维混凝土，聚丙烯纤维掺量0.9kg/m3。

2.2.6 接缝及止水设计
a) 周边缝设计
1) 底部止水铜片
周边缝底部止水为F型止水铜片，厚1.0mm，鼻子高度70mm。

为加强止水铜片
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