工程布置及主要建筑物

工程总布置及主要建筑物

一 设计依据

工程等别、建筑物级别及洪水标准

根据可行性研究报告确定的工程任务和等别，重庆市水利局、重庆市发展计划委员会对可研报告的批复和水利部长江水利委员会的审核意见确定，隘口水库工程是以灌溉、防洪为主，兼有城镇和农村供水、发电等综合效益的中型水库工程。坝型为咨询、设计单位推荐的下坝址钢筋砼面板堆石坝。根据审查意见初设阶段应对正常蓄水位及相关特征水位进行复核。对挡水坝采用钢筋砼面板堆石坝、粘土心墙堆石坝和碾压式沥青砼心墙堆石坝进行比选。

该工程灌溉干渠长87.49km，支渠长114.72km，计入“泽渝工程”干渠长16.328km。设计灌面20.12万亩（其中新增灌面13.82万亩）。县城水厂供水规模3万t/d，供水人口8万人，场镇及农村供水人口6万人（其中场镇3.43万人，农村2.57万人），解决3.23万头牲畜饮水。渠首电站装机2×1000kW，右干渠跌水电站装机2×800kW，年总发电量1072.8万kW·h。防洪保护下游沿河城乡人口3万人，农田3万亩。

根据《防洪标准》GB50201—94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000之规定，隘口水库属Ⅲ等中型水库工程。

枢纽主要水工建筑物挡水坝、泄水建筑物、取水建筑物为3级，枢纽次要建筑物总干渠及其主要建筑物为4级，发电厂房、左干渠及其主要建筑物为5级。各级建筑物级别及防洪标准见表.

建筑物级别及防洪标准

. 水工建筑物 大坝、溢洪道、取水塔 引水隧洞、总干渠、右干渠前段及主要建筑物 左干渠及其主要建筑 渠系小型建筑物 电站厂房 建筑物级别 3 4 5 5 5 设计洪水 P（%） 2 5 10 10 3.33 829 656 526 714 校核洪水 0.1 2 1410 829 Q（m3/S） P（%） Q（m3/S） 二 技术规范及文件

2.1 技术规范

《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021—93 《防洪标准》 GB50201—94

《水利水电工程等级划分及洪水标准》 SL252—2000 《钢筋砼面板堆石坝设计规范》 SL228—98 《钢筋砼面板堆石坝设计规范》 DL/T5016—1999 《土石坝沥青砼面板和心墙设计准则》 SLJ01—88 《碾压式土石坝设计规范》 SL274—2001 《溢洪道设计规范》 SL253—2000

《水工建筑物抗震设计规范》 DL5073—2000 《水工隧洞设计规范》 SL279—2002 《水电站取水口设计规范》 SD303—88

《水电站压力钢管设计规范》 SD144—85（试行）

《小型水力发电站设计规范》 GBJ71—84（试行） 《水电站厂房设计规范》 SL266—2001 《灌溉排水渠系设计规范》 SDJ217—84 《水土混凝土结构设计规范》 SL/T191—96 《水利水电工程钢闸门设计规范》 SL74—95 2.2 有关文件

《重庆市秀山土家族苗族自治县隘口水库工程可行性研究报告》 《重庆市水利局关于秀山县隘口水库工程可行性研究报告审查意见的函》 渝水规函[2002]17号

《重庆市发展计划委员关于秀山县隘口水库工程可行性研究报告的批复》 渝计委农[2002]1532号

《水利部长江水利委员会关于秀山县隘口水库工程可行性研究报告审核意见》。

2.3 设计基本资料

2.3.1 水文气象

1、水文

多年平均流量：2.48m3/s 多年平均径流量：7848万m3 各频率洪峰流量见表.

坝址处各频率洪峰流量表

.

P（%） Q（m/S） 30.1 1410 0.2 1270 0.33 1150 0.5 1090 1 961 2 829 3.33 714 5 656 10 526 2、泥沙

多年平均悬移质入库沙量：2.81万t 多年平均推移质入库沙量：0.42万t 多年平均含沙量：0.365kg/m3 坝前泥沙淤积见表5.1.3。

坝前泥沙淤积高程表

. 淤积年限（年） 50 淤积高程（m） 502.15 泥沙淤积参数：浮容重0.722t/m3，内摩擦角24°～28°。 3、气象

多年平均气温：16.5℃（秀山县气象站） 多年平均最高气温；17.3℃ 多年平均最低气温：15.9℃ 极端最低气温：-8.5℃ 多年平均降雨量：1317mm 多年平均蒸发量：1191.1mm 多年平均最大风速：14.0m/s 2.3.2特征水位

1、水库特征水位，见表.

水库特征水位表

项 目 校核洪水位 设计洪水位 防洪高水位 正常蓄水位 汛前限制水位 灌溉死水位 水库特征水位（m） 548.90 548.00 547.45 544.45 544.45 505.15 2、坝后水位，见表

坝后水位表

工 况 校核洪水时 设计洪水时 坝后水位（m） 487.29 486.39 下泄流量(m3/S) 1110 674 2.3.3水能指标

水能指标见表

水能指标表

项 目 总库容（万m3） 有效库容（万m3） 死库容（万m3） 装机容量（kw） 保证出力（kw） 多年平均发电量（万kw·h） 年利用小时数（h） 最大水头（m） 渠 首 电 站 3580 2846.9 1809 2×1000 200 581.2 2927 56 跌 水 电 站 2×800 110 491.6 65.3

河床基岩∈3m层岩溶发育的方向与河流流向近乎一致，Ⅰ坝线线上游趾板线附近∈3h层岩深发育与F4断层有关，深部∈3h层溶洞发育与层间错动带有关，即与岩层倾向与走向都有关。

右岸基岩岩溶发育的方向与岩层走向、倾向、F4断层，地下水的排泄方向有关，即溶洞发育的方向既顺岩层、断层的走向，又顺岩层的倾向。

岩溶发育规模：溶洞高度以小于3m为主，其中左岸高度小于3m的，占总数的79.2%，洞高5～10m的占12.5%。河床∈3m层溶洞高度小于3m的占92.6%，其中高度小于0.5m的个数占37%；∈3h层溶洞高度小于3m的占总数的93.7%，其中高度＜0.5m的占46.9%。右岸∈3m层溶洞度小于3m的占93%，其中高度小于0.5m的占39.5%；∈3h层溶洞高度小于3m的占91.8%，其中高度＜0.5m的个数占58.9%。

岩溶发育程度的大致分区及岩溶发育深度

左岸O31t、O1h层在H41孔一带大致顺岩层走向发育kW3暗河系统溶洞底板、

高程低于500m.

左岸公路上下O11t、∈33m、∈23m、层中大致平行河流发育kW2岩溶系统，底板在480～490m。

坝基座落在∈13m层上，岩溶强烈发育，溶洞直线率＞10%的强裂发育区覆盖了坝基的绝大部分，溶洞直线率＞30%的最强烈发育区在水洞（KW1）下游左岸岸边，心墙堆石坝轴线H49～H46。上游∈13m层出露区及H6～KW12溶洞群，最低高程在380m以上。

河床坝基及左岸溶部为∈3h层，岩溶发育程度不均一，溶洞率一般在

14～16%，溶洞最发育区与主河槽及KW12系统主通道一致。左岸阶地中线以西岩溶发育微弱。∈3h层溶洞发育高程一般在330～370m，少数达308.07m及311.82m.

王家坟洼地以东设计水位以下∈3h层和左岸及左岸河槽深部∈3h层岩溶发育弱。

⑸ 坝址水文地质特征

地下水的主要类型有河床砂卵石孔隙水及基岩岩溶水，岩溶水分暗河及岩溶泉水。

与坝址岩溶渗漏有关，影响坝基、坝肩稳定的暗河及泉水：左岸有KW1、KW2、KW3，右岸有KW16～KW48、KW14、KW12、KW51、KW103等。地下水补给河水。

坝址岩体透水性左岸为中等，河床透水性强烈，右岸岩层较河床部份更强烈，透水性下限高程与溶洞下限高程一致。

地下水水质：

水温14～16℃，随季节变化小； 矿化底低，一般＜350mg/L； PH值为7.6～8.1，中性微偏碱性；

河水对砼具HCO3溶出性腐蚀，没有一般酸性型、碳酸型、硫酸镁型及硫酸盐型腐蚀。

⑹ 物理地质现象

① 岩体卸荷 ；左岸水平卸荷带深度20～39m，右岸强卸荷 带水平深度20m，弱卸荷带深至37m。

② 右岸隘口中厚变形体：位于右坝肩下游，前缘在公路靠山内侧，高程488m，后缘高程约510m，高差22m，厚5m，体积约1万m3。变形体岩体整体松动，地表岩体产状零乱，多见松动岩体及崩塌块石，块体间多宽缝。岩体表层顺层面发生座落松动。如作堆石坝对大坝稳定影响小。

③ 左岸变形体：位于左岸Ⅰ坝线下游150～250m，为两侧临空的山体。北东侧临空面为冲沟，沟底高程530～614m，南东侧临空面为平江河谷。变形体底部高程515～535m，在326国道以上，最高点高程约620m。变形体顺岩层走向长165m，顺倾向长70m，最厚约70m，体积约3万m3，其主要特征为变形体已脱离左坝肩主山体，形成明显的两个台阶，其接触带为一拉裂槽，宽0.5～2m，长50m，垂直深50m，其间一般充填粘土，部分为空隙。失稳后少量块体可能影响溢洪道的安全，但对堆石坝基本没有影响。目前变形体基本处于稳定状态，326国道从冲沟中通过，已起到阻滑墙的作用。

⑺ 岩石物理力学参数建议值 岩体物理力学指标建议值见表。

岩石物理指标建议值

地层代岩性 号 O1t O1t ∈3m ∈3m ∈3h 22重度kN/m 比重 烘干 白云质页岩 深灰、紫灰色2..71 灰岩 白云岩 白云岩 2.78 2.82 26.8 27.6 27.0 27.7 27.1 27.8 26.8 26.93 26.98 2.78 26.4 自然 26.7 饱和 26.71 3含水率 （%） 1.16 0.17 0.54 0.30 饱水率 （%） 0.59 0.63 0.67 吸水率 （%） 1.21 0.28 0.89 0.50 孔隙度（%） 3.15 0.97 2.62 1.8

岩体力学指标建议值

单轴抗压强抗剪断强度 度（MPa） 岩 性 饱 和 白云质页岩 深灰、紫 55 灰色灰岩 ∈3m白云岩 ∈3h白云岩 碎裂状 25 白云岩 32 0.39 0.70 0.6 0.60 0.50 0.50 10000 12000 0.26 52 45 60 54 0.6 0.6 0.85 0.80 0.9 0.8 0.72 0.70 0.75 0.70 0.55 0.55 16000 15000 18000 17000 0.25 0.24 67 1.0 0.90 1.0 0.75 0.85 0.60 18000 20000 0.25 9 4 天 (MPa) 然 14.9 0.70 f’ (MPa) 0.60 0.60 抗拉 强度C’ f’ (MPa) （MPa） （MPa） 0.55 0.45 6000 8000 比 0.24 C’ f 模量 模量松 变形 弹性 泊 砼/岩体抗剪强度 变形指标 坝址各类结构面力学参数类比建议值见表

坝址结构面力学参数建议值

结构面类型及特征 接合好的层面 平直断层、裂隙面、胶结好、未溶蚀 平直断裂面，未溶蚀，微风化 夹层，断裂面附泥膜 断裂面光滑或少量泥膜 层面、裂面充填黄泥（软塑） 抗剪断强度 f' 0.7 0.6～0.65 0.55～0.6 0.3～0.4 0.3 0.2～0.25 C’(MPa) 0.2 0.15 0.15 0.05 0.05 0.03 磨擦系数 f 0.6 0.4～0.5 0.4～0.5 0.25 0.25 0.16

⑻ 坝址主要工程地质问题

坝址主要工程地质问题是坝基、坝肩岩溶渗漏问题，尤其是沿河床，右岸坝肩深部岩溶渗漏问题，另一个是岩溶地基稳定问题，坝基或其它建筑物地基中溶洞强烈发育，承受荷再后可能引起岩溶塌陷。

⑼ 建议岩石挖边坡坡度：

逆向坡1：0.2～0.3，斜交逆向坡1：0.2～0.4，侧向坡1：0.2～0.4，，斜交顺向坡1：0.5～0.7，顺向坡1：0.8～1.0。 2.3.8 材料特性

砼：容重2.4t/m3，弹性模量2.55×104MPa，泊松比0.167. 浆砌石：容重2.3t/m3，弹性模量1×104MPa，泊松比0.22。 沥青：材料质量应符合《道路石油沥青规格》（SYB1661-77）的规定。选用AH—70型沥青，主要技术指标如下：针入度61～80，延伸度100cm，软化点为44～54℃。

沥青砼：孔隙率2～4%，渗透系数不大于1×10-7cm/s，水稳定系不小于0.85。斜坡流淌值不大于0.8mm，低温不开裂，并满足设计提出的强度和柔性的要求。 2.3.9 设计标准

1、堆石坝：大坝为钢筋砼面板堆石坝、碾压式沥青砼心墙堆石坝或粘土心墙堆石坝。主要设计指标如下：

水工建筑物级别：3级

坝顶安全超高：设计情况0.7m，校核情况0.4m。 2、灌溉取水口设计控制原则

电站为坝后渠首电站，其取水口与灌溉取水口共用，灌溉取水口为钢闸门控制分层取水，设计控制原则是：

能通过加大设计灌溉流量； 满足分层取水，取表层水的要求；

满足灌溉死水位时通过设计灌溉流量的要求；

拦污栅过栅流速不超过1.0m/s，洞内流速小于4.0m/s，压力钢管内设计流速小于4.0m/s。

3、溢洪道

溢洪道为河岸式正堰溢洪道，有闸控制泄流。其设计控制原则是： 满足安全渲泄设计、校核洪水的要求。 满足下游防洪限制要求。

岸边正堰溢洪道有关设计标准如下： 控制段安全超高：挡水0.4m，泄洪0.3m； 闸底板运用期最大应力σmax＜[σ]，σmin＞0；

闸底板抗滑稳定安全系数：基本组合3.0，特殊组合2.5（按抗剪断强度公度计算）；

边墙抗滑稳定安全系数：基本组合1.1，特殊组合1.0； 消能设施设计洪水标准：30年一遇。

三 坝型、坝轴线的选择及坝枢工程总体布置

3.1 坝型、坝轴线比较及选定

坝型、坝轴线的比较选择结合枢纽布置的比较同步进行，主要考虑因素有地形、地质条件、泄洪工程、主体工程量、坝基处理及防渗工程量、施工及运行条件等。根据可行性研究报告、批复意见及水利部长江委审查意见，选定下坝址，以钢筋砼面板堆石坝为代表坝型，并与碾压式沥青砼心墙堆石坝、粘土心墙堆石坝进行比选。因此本阶段在下坝址开展坝型、坝线和枢纽总体布置的比选工作，在下坝址上至水洞（暗河）、下至W103溶洞系统的河段内布置了两条坝轴线，两条坝轴线间距50m。在两条坝轴线上均布置了经坝型比较选定的碾压式沥青砼心墙堆石坝，以作坝轴线比较选择。

3.2 坝型比较及选定

可行性研究阶段拟定了碾压砼重力坝、钢筋砼面板堆石坝和砼双曲拱坝三种坝型进行上、下坝址工程总布置，作了技术经济经较，推荐采用下坝址钢筋砼面板堆石坝作为基本坝型，并得到审批部门肯定。本阶段在可研阶段拟定的下坝址钢筋砼面板堆石坝坝轴线（Ⅰ坝线）上布置了碾压式沥青砼心墙堆石坝，同时，在其下游50m处的Ⅱ坝线布置了钢筋砼面板堆石坝、碾压式沥青砼心墙堆石坝和粘土心墙堆石坝三种坝型。供坝型比较选择。

1、钢筋砼面板堆石坝

隘口水库正常蓄水位544.45m，校核洪水位548.90m，钢筋砼面板堆石坝坝顶高程549.20m，防浪墙顶高程550.30m，其中最大坝高95.20m（从趾

板最低建基面至坝顶），坝顶宽10.0m，最大坝底宽236.4m，坝顶长222.25m。 坝体由上游至下游依次布置：钢筋砼面板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区、碎石垫层和下游C15预制砼块护坡。参照其他工程经验，其上下游坝坡均为1：1.4；下游坝坡设有一级马道，高程525.00m，马道宽3.0m。上游面板周边设砼趾板与岸坡相连。上下游平台处理方式与下坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝一样。

上游钢筋砼防渗面板：钢筋砼面板与趾板组成面板坝地上部分的防渗结构。面板厚0.5m，为C25钢筋砼结构，沿竖向垂直分缝，中央面板缝间距为18m，两侧缝间距分别为12m和12.5m。面板的周边设趾板与河床及两岸的基岩连接，趾板厚度为0.5m，宽4m，坝身趾板总长370m，采用C25钢筋砼结构。面板与趾板相接的周边缝设二道止水，表面以GIAS填料、PVC板止水，底部则采用W型铜片止水。

堆石体：堆石体包括垫层料、过渡层、主次堆石体。垫层位于面板下游侧，是防渗面板的可靠基础，水平宽度3.0m，要求填筑料最大粒径不超过80～100mm，具有连续级配，小于5mm的细粒含量大于25%～30%，小于0.1mm的含泥量小于5%～8%；过渡层位于垫层和主堆石区之间，水平宽度3.0m，可采用连续级配，最大粒径为200～300mm，满足反滤原则，采用压实后具有低压缩性和高抗剪强度的石料填筑。主堆石区对面板起支承作用，应选用坚硬、较完整的、具有抗冲蚀、侵蚀性和粒径级配比较良好，最大粒径不超过压实厚度的石料，并需碾压密实。次堆石区水下部分要求采用抗风化能力较强的石料填筑。坝的下游坝坡采用预制C15

预制砼块护面，下垫以碎石。

廊道系统：考虑到岩溶地层的复杂性及河床覆盖层较深等因素，为使帷幕灌浆施工与坝体施工互不干扰，有利于施工，保证施工进度，并为后期灌浆提供条件以保证防渗可靠，在趾板下设钢筋砼基础灌浆廊道，与两岸的灌浆平硐连通，廊道采用圆拱直墙式，净高4.2m，净宽3.8m，廊道衬砌采用C20钢筋砼，厚0.5m，其顶板厚度为1.0m，其中位于河床基础灌浆廊道底板厚1.5m，两岸坡廊道底板厚1.0m，廊道全长370。

坝顶结构：根据交通、施工及运行期防汛管理的要求，坝顶宽度定为10.0m，其路面设为公路路面，并设有照明设施。坝顶上游面设有防浪墙，起挡土和挡水作用，并分别与右岸坝头基岩、左岸溢洪道相连接。防浪墙建基高程高于正常水位为545.40m，墙高4.8m，高出坝顶1.0m，并采用C20钢筋砼结构，防浪墙与面板间的接缝处设PVC止水带和铜片二道止水。下游侧设C20砼护栏，高0.50m，厚0.50m。

基础处理及防渗设计：整个坝段帷幕灌浆在趾板下的灌浆廊道中进行。其它基础处理设计与下坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝相同。设帷幕灌浆防渗线长1536.5m，防渗面积19.0万m2。

2、Ⅱ坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝

本水库正常蓄水位544.45m，校核洪水位548.90m，大坝坝顶高程549.20m，防浪墙顶高程550.30m，最低建基面高程466.00m，最大坝高80.20m(从坝轴线建基面算至坝顶)，坝顶宽10.0m，最大坝底宽238.28m，坝顶长217.0m。

坝体由上游至下游依次布置：大块石护坡、上游堆石体、过渡层、碾压式沥青砼心墙、垫层、过渡层、下游堆石体、碎石层、下游C15砼预制块护坡。上游边坡为1:1.4，下游边坡为1:1.5。下游坡设一级马道，高程525.00m，马道宽3.0m。结合水保方案措施布局，大坝下游坝脚利用开挖的废弃石渣料回填成一个大平台，平台高程498.50m，平台临河侧设1:2的稳定边坡，采用M7.5浆砌块石衬砌。上游坝脚至上游围堰同样回填成一大平台，平台高程497.50m，与围堰相接。下游坝脚堆渣量约50万m3，上游坝脚堆渣量约25万m3。各部分设计如下。

上、下游护坡设计：为坝体美观，大坝下游坝坡及大坝上游坝坡从坝顶至正常水位下2m范围（即高程为542.45m）采用C15砼六棱型预制块护坡，预制块厚150mm，预制块后设200mm碎石层，利于砼预制块平整铺砌。大坝上游坝坡C15砼预制块护坡以下部分采用大块石护坡，根据计算确定块石护坡厚0.9m。

堆石体： 堆石体包括主堆石料、垫层料及上下游过渡层料。上游过渡层布置在大坝上游堆石料与沥青砼心墙之间，水平宽度2.9～3.2m，垫层料紧靠沥青砼心墙下游侧布置，水平宽度4.4～4.7m，下游过渡层布置在垫层与下游堆石体之间，水平宽度3m，坝体其余部分为主堆石体。根据规范要求，主堆石料最大粒径控制为1000mm，垫层料最大粒径控制为100mm，过渡层料最大粒径控制为150mm。另外还需满足强度、透水性和耐久性等要求。堆石料压实后能自由排水，要求达到设计的压实密度和变形模量。堆石料抗压强度要求≥30Mpa。

心墙厚度确定：根据《土石坝沥青砼面板和心墙设计准则》（SLJ01—88），沥青砼心墙的最大厚度一般为坝高的1/60～1/100，高坝顶部最小厚度不小于0.5m，参考长江三峡水利枢纽茅坪溪碾压式沥青砼心墙堆石坝，本坝沥青砼心墙厚度为0.6～1.2m，渐变坡度约为1:0.0046。根据其它工程经验，心墙与砼基槽接触段应局部扩大，在河床部分扩大段高3m，左右岸从顶部至底部由1.5m渐变为3m，局部扩大段坡度按1:0.3控制，扩大后厚度为1.5～3m。心墙与基槽接触处设置成弧形，以增加沥青砼心墙与砼基槽的接触面积，以达到更好的防渗效果。弧形的矢高按0.3m设计。

砼基槽确定：沥青砼心墙与基础连接处应设置砼基槽，本工程砼基槽与灌浆廊道系统统一考虑，砼基槽与沥青砼心墙接触处砼垂直厚度2.5～5.4m，砼基槽底宽河床部分6.8m，左岸5.4～6.8m，右岸3～6.8m，基槽两侧按1:0.2的边坡开挖。基槽砼采用28天龄期C20砼。

廊道系统：为进行河床及岸坡基础灌浆，在心墙底底部以坝轴线为中心线设置3.8×4.2m（宽×高）的城门洞形基础灌浆廊道。紧靠岸坡基岩面设置岸坡段灌浆廊道，岸坡灌浆廊道尺寸为3.0×4.2m（宽×高）的城门洞形。廊道采用C20钢筋砼衬砌，衬砌厚度按计算确定，河床基础灌浆廊道衬砌厚0.5m，岸坡灌浆廊道衬砌厚0.3m；同时，廊道的顶板与沥青砼心墙接触，廊道衬砌具有防渗要求，按规范要求，其衬砌砼防渗标号应按W8设计。廊道底板衬砌砼厚度不小于1.0～1.5m，其中河床基础灌浆廊道底板厚1.5m，两岸坡廊道底板厚1.0m，廊道侧墙厚1.2m。

坝顶构造：坝顶上游面设C20钢筋砼防浪墙，墙高4.9m，为悬臂式挡墙，上游面直立，下游面坡比为1:0.2，前趾长0.62m，厚0.5m，踵板长3.2顶宽0.3m，整个底宽6.24m。为C20钢筋砼结构，下游侧设M7.5浆砌条石栏杆，高0.6m，厚0.30m，坝顶路面为C20砼公路路面，厚250mm，其下设厚350mm的水泥稳定碎石基层。

基础处理：

① 坝基开挖及及灌浆廊道基础加固

河床覆盖层为泥夹砂砾石，厚8～23m，普遍夹有1.4～3.47m厚土层，因此将河床覆盖层全部挖除，坝基置于基岩上。基坑上下游开挖边坡1:1.5。

为保证沥青砼心墙的稳定，将灌浆廊道及心墙砼垫座嵌入基岩，基槽开控深度3～12m，底宽3～6.8m，开挖边坡1：0.2。砼垫座及廊道底部钻设水泥砂浆锚杆，间距2.5m，锚杆直100mm，水泥砂浆强度M10，钢筋φ20，深3m。

② 坝基岩溶处理

坝基岩溶强烈发育且不均匀，0～40m深基岩岩溶直线率0～78%，平均21.15%，溶洞充填泥夹砂砾石，平均填充率大于77%，最大溶洞达12.92m，存在坝基局部塌陷问题。

为防止坝基局部塌陷过大，保证坝基具有足够的稳定性，对整个坝基采取加固处理措施。其一，对表面溶洞、溶隙采用追踪扩挖并回填C15砼处理，追踪扩挖深度3～5m。追踪扩挖工程量按岩溶率25%估算。扩挖按1.5倍岩溶体积计算，回填砼按2.5倍岩溶体积计。其二，对深部溶洞采

用固结灌浆处理，固结灌浆孔按3序逐渐加密加深。Ⅰ序孔孔距12m，深13～36m河床坝基处深36m，坝趾坝踵坝肩处13m。Ⅱ序孔孔距6m，深13～21m，河床坝轴线处深21m，坝趾坝踵及坝肩处深13m。Ⅲ序孔孔距3m，深均为13m。在施工中，当Ⅰ序孔底部出现大于12m溶洞时，将其邻近的Ⅱ、Ⅲ孔加深至与Ⅰ序孔一致，当Ⅱ序孔底部出现大于8m溶洞时，将邻近的Ⅰ序孔加深至与Ⅱ序孔一致。

固结灌浆采用高压冲洗、高压灌浆。根据《重庆市秀山县隘口水库工程现场灌浆试验报告》，固结灌浆孔平均耗灰量按550kg/m计。

3、粘土心墙堆石坝

下坝线粘土心墙堆石坝与下坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝为同一坝轴线，为同精度比较，在布置设计上尽量与沥青砼心墙堆石坝保持一致。

大坝坝顶高程549.20m，防浪墙顶高程550.30m，最低建基面高程466.00m，心墙断面最低建基面高程469.00，坝高80.2m（从坝顶高程至心墙建基面高程），坝顶宽10.0m，最大坝底宽282.74m，坝顶长217m。

坝体由上游至下游依次布置：C15砼预制块护坡、碎石层、上游主堆石体、上游过渡层、粘土心墙、下游过渡层、下游主堆石体、碎石层、下游C15砼预制块护坡。参照碧口土石坝，粘土心墙坝上游边坡为1:1.8，下游边坡为1:1.7。下游坡设一级马道，高程525.00m，马道宽3.0m。上下游平台处置方式与下坝线碾压式沥青砼心墙一样。

坝体上下游护坡：为坝体美观，大坝下游坝坡及大坝上游坝坡从坝顶至正常水位下2m范围（即高程为542.45m）采用C15砼六棱型预制块护坡，

预制块厚150mm，预制块后设200mm碎石层，利于砼预制块平整铺砌。上游坝坡其它段有用大块石护坡。

堆石体：堆石体包括上下游主堆石料和过渡层料。上下游过渡层紧靠粘土心墙布置，水平宽度均为2～8.0m。堆石体材料与碾压式沥青砼心墙堆石坝要求一致。

粘土心墙：粘土心墙土料的厚度由土料允许坡降Ja（最大作用水头与防渗体厚度的比值）决定。根据规范及其他工程经验，一般Ja≥4，本工程大坝最大水头约80m，由此计算粘土心墙底部厚度应≥20m。顶部厚度考虑机械施工要求，不应小于3m。按以上要求，粘土心墙顶部厚度取3m，然后两侧以1：0.15的边坡逐渐加厚，心墙底部厚度23.6m。粘土心墙粘土料各指标要求如下：渗透系数≤10-5cm/s，水溶盐含量≤3%，有机质含量≤2%，且有较好的塑性和渗透稳定性，浸水与失水时体积变化小。填筑要求：粘土料压实度应为98%～100%。

粘土心墙与岸坡连接：沥青砼心墙与基础连接处应设置砼基槽，本工程砼基槽与灌浆廊道系统统一考虑，砼基槽与粘土心墙接触处砼垂直厚度2.5～5.4m，砼基槽底宽河床部分24m，左岸5.4～24m，右岸3～24m，基槽两侧按1：0.2的边坡开挖。基槽砼采用28天龄期C20砼。

廊道系统：基础及岸坡灌浆廊道设置与碾压式沥青砼心墙堆石坝一致。 基础处理与下坝线碾压式沥青砼心墙坝相同。 坝型比较表见表。

坝 型 比 较 表

坝 型 钢 筋 砼 面板堆石坝 碾压式沥青砼 心墙堆石坝 粘土心墙 堆石坝 备 注 同一坝线地形地质条件相同。 河床复盖层厚6.5～12.8m，基岩面高程478～482m，左岸公路以上岩溶发育与Ⅰ坝线相似，发育地形地质条件 微弱。溶洞直线率30～43.6%，河床基岩线以下30m内岩溶强烈发育，河床中心及右岸∈3h层岩溶强烈发育，孔深98.35～112.76m存在较大溶洞。 最大坝高（m） 坝顶长（m） 堆石量（万m） 面板钢筋砼、沥清砼或粘土（万m） 防渗线长（m） 防渗面积（万m） 土石方开挖（万m） 方案投资（万元） 323383.2 249.0 133.0 1.40 1536.5 19.40 61.56 17424.18 80.2 217.0 135.0 1.164 1383.0 16.42 62.07 16403.44 80.2 217.0 146.13 15.77 1383.0 16.42 76.09 16525.39 从心墙中心线最低建基面至坝顶 经比较得出如下意见：

⑴ 地形、地质条件基本相同，溶洞发育情况无大的差别，枢纽总布置基本相同。

⑵ 粘土心墙堆石坝堆石量在三种坝型中最大，且粘土料场分散，有些粘土料场已为经济开发区，粘土单价高，同时施工易受雨天影响，故该坝型在本工程不宜采用。

⑶ 钢筋砼面板堆石坝防渗线最长，比沥青砼心墙和粘土心墙堆石坝长153.5m，该段主要位于河床，其帷幕灌浆吸灌浆量为500kg/m，防渗工程投资明显偏大。

⑷ 碾压式沥青砼心墙堆石坝较钢筋钢筋砼面板堆石坝易于在防渗体下布置帷幕灌浆廊道，有利于施工渡汛。

⑸ 碾压式沥青砼心墙堆石坝较钢筋砼面板趾板位置远离大坝上游深槽和暗河水洞，且基岩出露高程高。有利于防渗体施工和施工异流。

⑹ 碾压式沥青砼心墙堆石坝防渗体施工与堆石体施工同步进行，施工有一定的干拢，但市内已有成功施工经验，其施工干扰一般不会影响直线工期。

⑺ 钢筋砼面板堆石坝防渗工程量大于其他两种坝型，堆石量近于碾压式沥青砼心墙堆石坝，砼工程量较大，故不采用。

⑻ 从投资上看，碾压式沥青砼心墙堆石坝（Ⅱ坝线）最低，比钢筋砼面板堆石坝投资低1020.74万元，比粘土心墙堆石坝低121.95万元。

⑼ 坝址区河谷两岸地形较陡，特别是右岸边坡陡峻（达70°），不仅址板施工困难，且防渗面板有可能因坝壳变形（含坝基溶洞可能发生局部塌陷）而产生裂缝。而沥青心墙能适应坝壳变形，但难以维修，有老化问题，施工较困难。

经比较，推荐碾压式沥青砼心墙堆石坝为本阶段的基本坝型。

3.2 坝轴线比较及选定

以碾压式沥青砼心墙堆石坝为基本坝型，选了两条坝轴线进行布置比较，以选定合理的坝轴线。本阶段以可研究阶段推荐的坝轴线（Ⅰ坝线）

和下移50m布置了一条坝轴线（Ⅱ坝线）进行了地勘工作，由于上游有水洞和深槽的限制，下游有W103溶洞系统和地形逐渐开阔的限制，这两条坝轴线不可能再外移。进一步的地勘工作表明：两条坝轴线岩溶发育程度相似，Ⅱ坝线较Ⅰ坝线复盖层浅，基岩出露高。岸边式溢洪道均布在左岸阶地上，取水系统均布置在右岸，故不参加坝轴线比较。

1、Ⅰ坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝

Ⅰ坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝距Ⅱ坝线约50m，坝轴线坐标如下：x=577381.19m，y=3134418.09m；x=577577.06m，y=3134324.68m.为同精度比较，在布置设计上尽量与Ⅱ坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝保持一致。

本水库正常蓄水位544.45m，校核洪水位548.90m，大坝坝顶高程549.20m，防浪墙顶高程550.30m，最低建基面高程463.70m，最大坝高85.5m，坝顶宽10.0m，最大坝底宽238.73m，坝顶长226.2m。坝体由上游至下游依次布置：大坝块石护坡、上游堆石体、过渡层、碾压式沥青砼心墙、垫层、过渡层、下游堆石体、碎石垫层、下游C15砼预制块护坡。上游边坡为1：1.4，下游边坡为1:1.5。下游坝坡设一级马道，高程525.00m，马道宽3.0m，上下游各设一平台，下游平台高程498.50m。上游平台高程495.00m。下游坝脚堆渣量约60万m3，上游坝脚堆渣量约15万m3。其他设计与Ⅱ坝线碾压沥青砼心墙一致。

2、Ⅱ坝线碾压式沥青砼心墙堆石坝设计同坝型比较中的碾压式沥青砼心墙堆石坝。两条坝轴线的比较选择详见表

坝轴线比较表

坝 轴 线 轴 线 位 置 地 形 地 质 条 件 最大坝高（m） 坝顶长度（m） 最大坝底宽度（m） 堆石量（万m） 沥青砼量（万m） 防渗线长（m） 防渗面积（万m） 土石方开挖（万m） 3233Ⅰ坝线（上坝线） 上 游 河床复盖层厚6.8～20.9m，基岩面高程468.56～483.92m左岸公路以上岩溶发育相对孤立，河床坝基绝大部分30m以下岩溶强烈发育，孔深49m以下岩溶发育非常强Ⅱ坝线（下坝线） 下 游 河床复盖层厚6.5～12.8m，基岩面高层478～482m。左岸公路以上岩溶发育与Ⅱ线相似，发育较弱。河床基岩面以下30m岩溶强烈发育，河床中心及右岸∈3h层岩溶烈，存在大溶洞，有岩溶塌隔问题。 强烈发育，孔深98.35～112.76m存在较大溶洞。 85.5 226.2 238.73 145.86 1.185 1388.0 16.44 71.87 80.2 217.0 238.28 135.0 1.164 1383.0 16.42 62.07 从上表比较得出：

⑴ 两条坝轴线枢纽布置基本一致。 ⑵ 岩溶发育情况无大的差别。

⑶ Ⅱ坝轴线，基岩出露高程越高，Ⅰ、Ⅱ坝线基岩出露高程差达2～10m，复盖层越薄，（厚度差0～8.0m），可减少坝体工程量。Ⅱ坝线较Ⅰ坝线仅堆石量就少14.02万m3。

（4）Ⅱ坝轴线利于避开上游水洞（暗河），可将水洞来水拦截入库内，便于围堰施工。

（5）下游两岸地形渐开阔，左、右两岸山坡坡度渐缓，有利于施工场地布置，且距石料场更近。防渗线短、渠线也短。

经比较推荐Ⅱ坝线为本阶段设计采用坝轴线。

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