盘州市水务局 贵州省六盘水盘州市 553537
摘要：根据《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-2013)规定，对“高坝、重要工程、地震设计烈度为8度、9度的混凝土面板堆石坝，应设置放空设施。”主要目的是用于大坝超标渗漏检查与修补，在非常情况（如地震等灾害）减少次生灾害影响。
关键词：出水洞水库工程；面板堆石坝；施工技术
面板堆石坝是以堆石体作为支承主体，以钢筋混凝土面板或沥青混凝土面板作为防渗体的一种坝型，在防渗面板和堆石体之间设置反滤层或过渡层。
一、面板堆石坝的特点
与其他坝型相比，面板堆石坝具有如下主要特点：
1.剖面小，工程量小，工期短，造价低，在石多土少的地区筑坝，尤为经济。
2.施工受气候条件影响较小，可利用坝面溢流度汛。
3.堆石不会产生管涌，渗透稳定性好。
4.面板设在坝的上游，便于检修，抗冻、抗震性能好。
图1面板堆石坝
1—面板，2—河床砂砾层，3—坝轴线，4—保护网及钢筋，
5—垫层，6—过渡区；7—主堆石区，8—下游堆石区
5.方便机械化快速施工，有利于缩短施工工期和减少沉降。
6.近30年来，由于大型振动碾及薄层碾压技术的应用，使堆石坝的填筑密实度增加，坝体稳定性提高，沉降减小，加上混凝土面板结构在设计、施工方法上的改进，从而使混凝土面板堆石坝获得了很大发展。目前，混凝土面板堆石坝已成为国内外坝工建设中的一种重要坝型。
二、水库水域开发利用规划
出水洞水库工程水库的水域开发利用，应结合当地社会经济发展规划要求，在满足水库供水、生态建设、环境保护的条件下，根据水库及其库周特点，进行开发研究，充分利用水库及库周资源，综合开发水库水域，更大程度的创造水库生产力和水库效益。因本工程具有工业供水为主，兼顾人畜饮水和农田灌溉功能，规划项目必须符合水源保护区相关限制规定。水库建成后，水面扩大，流速减小，水库水面为渔业生产提供了条件，且水库蓄水后拦截由上游入库的水体携带的陆原腐植和生物营养元素，使水库水质肥沃，有利于水生生物和鱼类生长。出水洞水库工程库区水面较大，可规划利用水面进行水产养殖。渔业养殖必须依靠水库自然供饵能力来决定放养的种类和数量，采用人工投苗，不投饲、不施肥的养殖方式。投放能摄食藻类特别是能摄食蓝、绿藻的鱼类品种如鲫等，以及能摄食有机碎屑、固着藻类及部分蓝、绿藻类为主的鲴属鱼类;实施多种鱼类混养，以合理利用各种饵料，适宜的放养量是:鲤、鲫等放养35～60尾/0.067 hm2。
三、工程概况
1.盘州市出水洞水库工程区位于珠江流域南盘江水系马别河支流猪场河中上游河段上，坝址位于老厂镇岩峰村大卡木组与新民乡白鱼村落喜河组之间的河段上，坝址以上集雨面积196 km2。出水洞水库开发任务以工业供水为主，兼顾人畜饮水和灌溉。工程由水库枢纽和供水管线组成。水库枢纽主要建筑物有大坝、溢洪道和引水隧洞，坝顶高程1449.50 m，最大坝高105.50 m。供水工程主要建筑物由泵站、供水管线和清水池等组成。水库正常蓄水位1446.00 m，总库容6884.20万m3，死水位1390 m，汛期限制水位1446 m，设计洪水位1446.23 m，校核洪水位1448.21 m，水库枢纽工程为Ⅲ等工程，工程规模为中型。坝址区总体为对称“V”字形河谷地貌，左岸总体地形为上缓下陡，右岸总体地形自上而下呈陡-缓-陡的地形结构特征。坝址区主要为碎屑岩，无大型构造通过，地层连续，岩层呈单斜产出，岩层产状为N45～60°E/SE∠5～12°，总体倾向右岸上游，岩层走向与河流流向之间的夹角为42°左右。
2.趾板布置。趾板是面板与坝基之间的不透水连接，同时又是地基灌浆的盖板，在面板堆石坝防渗体系中起着承上启下的重要作用。出水洞水库大坝属高坝，结合工程特点，趾板建基面置于弱风化中上部。趾板的布置形式取决于趾板所处的位置、趾板地基的地形地质条件和趾板的施工条件，出水洞水库工程采用趾板面等高线垂直于趾板“X”线的布置形式，即平趾板形式。
3.趾板结构设计。（1）趾板体型。出水洞工程采用如图2所示趾板基本体型。
图中①趾板，②面板，③防渗板，④T'T=0.40 m，JE=0.30 m
图2趾板基本横断面示意图
（2）趾板宽度确定.岩石地基上的趾板宽度应根据允许水力梯度确定。SL228-2013《混凝土面板堆石坝设计规范》建议弱风化岩石地基采用的容许梯度为10～20。根据规范要求，同时考虑延长渗径和方便施工，出水洞水库工程采用“6.00+L1”的趾板布置形式，即趾板为连续等宽式，宽度取6.00 m，然后根据水头大小在1380 m高程以下加设L1=10 m、厚度为0.30 m的防渗板。（3）趾板厚度确定.岩基上趾板厚度宜与其连接的面板厚度相当，最小设计厚度应≥0.30 m，而高坝底部的趾板厚度应≥0.50 m。经计算比较，趾板厚度按高程分为两段，1380 m高程以下取0.80，1380 m高程以上取0.60 m。（4）趾板定线.出水洞水库工程以趾板“X”线作为趾板设计和施工的基准线，通常将趾板横断面上面板底面延长线与趾板建基面的交点称为“X”点，而各断面的“X”点连线即为趾板“X”线。结合坝顶防浪墙布置，“X”线的左、右岸起点高程为1447 m，河床段“X”线高程为1344 m。根据坝址区地形地质条件，并结合大坝平、剖面图，趾板“X”线的平面布置如图3所示。
图3趾板“X”线平面布置示意图
（5）趾板各段体型确定.为使面板边缘能够自由下沉，避免硬性支撑，消除面板固端应力，趾板下游端面应垂直面板，同时要求面板下部与基岩面之间保持一定厚度的堆石体。出水洞水库工程控制趾板下游面高度ZZ’在河床段≥0.90 m，岸坡段≥0.80 m，进而确定趾板的XE及XI长度。趾板各段的XE及XI长度见表1。
表1趾板各段XE及XI长度表
（6）趾板转角连接.趾板转角分为两种类型：一类为趾板“X”线转折点的内转角<180°，如X3、X6、X7、X9及X10；另一类为趾板“X”线转折点的内转角>180°，如X2、X4、X5及X8。第一类趾板转角的连接较为简单、直观，如图4，“X”线外侧部分只需将两个方向的法线平面所截取的趾板横断面分别延长再相互分割即可，“X”线内侧部分两个方向自动相交，可按照需要切除多余部分。
图4 X6转角连接示意图
第二类趾板转角，两个方向的结构线在平面布置图中存在一个交点，其实这个交点只能称之为“假交点”，因为这个点分别按两个方向推算会出现两个不同的高程，在空间上并不重合，故此类转角连接的处理，在出水洞水库工程中采用了两个方向法线平面各退3 m，再用新法线平面所截取的两个趾板横断面相应连接成一个扭曲过渡段的方法，如图5所示。
图5 X2转角连接示意图
（7）趾板的材料与结构.趾板采用聚丙烯腈纤维混凝土，聚丙烯腈纤维掺量0.90 kg/m3，混凝土强度等级采用C25，抗渗等级为W12，抗冻等级为F100。趾板表面配单层双向钢筋，每向配筋率取0.40%。防渗板上部布置单层双向配筋，配筋率为0.35%。趾板下部设锚筋，锚入岩石4.60 m，间距1.20 m，顶端设弯钩与趾板钢筋网联结。
采用平趾板形式，有利于机械化施工，趾板的施工、钻孔及灌浆作业均较为方便；采用“6.0+L1”的等宽趾板布置形式，利用趾板下游防渗板来延长渗径，大大减少趾板上游开挖量；趾板定线采用传统方法，即以趾板“X”线作为趾板设计和施工的基准线，根据坝址区地形地质条件及大坝平、剖面图，调整“X”线，拟定趾板建基面高程，继而确定每一段的趾板体型，概念清晰，易于理解。利用三维空间建模，使趾板转角处复杂的连接问题变得直观、明了。
参考文献：
[1]王军.混凝土面板堆石坝施工新技术探讨.2016.
[2]陈海云，混凝土面板堆石坝的技术进步.施工技术,2017.
论文作者:王学进
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/3
标签：水库论文; 面板论文; 工程论文; 高程论文; 混凝土论文; 坝址论文; 转角论文; 《防护工程》2017年第36期论文;