柏叶口水库面板堆石坝趾板结构设计

４ 结论
近年来 ，全市各级水保部 门依法履行 职责。从 １９ ９ ５年 起， 出台 了《 晋城 市水 土保持 预防监督 管理 实施办法 》 ｌ 等 ０ 余部规范性文件 ， 同时初 步建 立起 以市水土保持监督总站 为 龙头 的市 、 、 三级 水保监督 执法 网络 ， 市共有专 、 职 县 乡 全 兼
峻， 河谷两岸 冲沟切割较深 。区内大面积 出露下太 古界界河
板基准线供趾板施工使用 （ 该线常用 于趾板开挖 ） 。趾板施工 完毕后 ， 起作 用的是面板 基准线 “ ” ，Ｚ 线是 面板底面与 ｚ线 “” 趾板下游斜面的交线 （ 见图 １ ， ）面板按此基准线施工 ， 此用于
趾板 的模板架设 和止水定位 。 但在狭窄河谷地区的面板堆石 坝的趾板轴线与河谷 中心线 的交 角一般都较小 ， 甚至会 出现
即可定 出趾板 的断面结构尺寸。因为此 断面（ １与基准线 图 ） （ ２ 图 ３ 是垂直关系 ， 图 、 ） 在基准线控制坐标和趾板断面形式 已定 的情 况下 ， 据上述几 何关系 ， 趾板 断面上各点 的坐标也
就定了下 来。
图 ３ 三维几何图
令 Ｃ ＝ Ｏ Ｉ 则根据坡度 的关系可知 ， Ｅ ｎ Ｂ ＝ ＥＡ ＝， Ｂ ＝ ，Ｏ ｍ； 过 Ａ作线 Ａ Ｆ上Ｂ ， Ｇ上Ｃ Ａ ＣＡ Ｏ， Ｆ的延长线 与 Ｂ Ｄ交 于 Ｉ 点 ， Ｇ的延长线与 Ｏ Ａ Ｅ交 于 Ｈ点 。
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４
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第 ４期 （ 总第 １２期 ） ８ ２１ 年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮ Ⅺ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１ ２ ４ ａ
ＮＯ ． Ｖ２０１ ｌ
３ 切 实做 好监 督 保 护 工作 ， 制人 为 水 土 流 失 ． ５ 控
计进行 了新 的探讨 。 １ 趾板结构设计
１１ 趾 板 定 线 ．
８． 河床段“ ” ４０ ５ ｍ， ｚ 线高程高于趾板底面高 １ ． ．ｍ ０
１ 趾 板 宽度 的确 定 ． ２
趾板采取 “ ． ” ５ “ 的布置方式 （ １ 。为满 足多排帷幕 Ｏ 图 ） 灌浆施工要求趾板开挖宽度均为 ５ ． ｍ，根据水头大小确定 ０ 挂网喷混凝土区防渗所需渗径大小 ．这样可使开挖宽度尽
图 １ 趾 板 断 面 图
２ 趾板地基处理
为提高基岩 的整体性和抗渗能力 ， 对趾板 的岩石地基进
［ 收稿 日期 ］ ０ １０— ５ ［ 回 日 ］ ０１０—６ ２１－７ １ 修 期 ２ １－ ８２ ［ 作者简介 ］ 赵琦彦 ， １７ 男，９ ８年生，０ ８年获兰州交通大学硕 士学位 ， ２０ 工程 师。
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３ ・
第 笔１ １ ８ 月 ２
赵彦 叶水面堆坝板构计 琦． 口库板石趾结设 柏
又 ’ＡＩ ． 上ＢＣ， Ｂ ‘ ． Ｃ上 Ａ ＡＩ ． Ｈ．
Ｎ（．ｏ） ｏｏＮ８ ．Ｏ１２ ４ｔ Ｎ２． Ｔｌ Ｖ１ ａ１ ０
行固结和帷幕灌浆处理 。沿趾板 中部 布置单排 帷幕 灌浆 ， 孔 距为 ２ｍ， 河床段深 入基 岩 ５ 两岸深入基岩 ３ ， ０ｍ， ０ｉ 左岸帷 ｎ 幕灌浆沿溢洪道底板 向外延伸 ３ 右岸 坝头帷幕 灌浆沿坝 ０ ｍ，
可能小 ， 减小 因趾板开挖而引起 的边坡开挖量 。
１ 趾 板 厚 度 的 确 定 ． ３
趾板 的定线也就是基准线 的定线 ， 由一 系列 的直线组 是 成 的。 根据常规做法 ， 趾板体 型设计一般采用 “ ” ｘ 线作为趾板 基 准线 ，ｘ” “ 线为面板 底面延伸 至趾板底面上所得 的交线 。 趾
两个方程联立求解得 ：
Ｈ｛ ＝
图 ２ 趾板 定线 平面 图
、ｎ ｍ ／ 一
ｃ ｓ Ａ ：ｍＸ ｉ ｏ 删 — Ｉ ／￣
—
建立 “ ” 与面板底 面（ ｚ线 上游坝坡 面 ） 的三维几何 图 （ 如 图 ３ 。假设 口Ａ Ｄ ） Ｂ Ｃ为面板底 面所 在平面 ， 即大坝上游 坝坡 面 。线 Ｂ Ｃ为某一岸坡段趾板“ “ ， ｚ 线 其在水平面上的投影为 Ｂ 。 Ｂ Ｅ为水平 面 ， Ｏ Ｃ为垂 面。 Ｅ 口Ｏ Ｄ 口Ａ Ｅ 上游坝坡 的坡度为 １ｍ， ｚ 线坡度 为 １ 其 与坝轴 线的水平 夹角 为 ０ ： “” ： ， 。坝 轴 曳ｆＡ Ｄ． ＬＤ Ｅ ０ ｉ ＣｆＢ ｆ Ｂ ．
‘ ． ’
在完成解析几何求解 的同时 ，又采用 Ｃ Ｄ中的三维空 Ａ 间作图法进行 了校核 。经验证 比较上述公式是正确的。
（ 转第 ９ 下 ４页 ）
Ｂ Ｏ上口Ａ Ｅ ， Ｏ Ｃ ＡＨ位 于口Ａ Ｅ Ｏ Ｃ内 ． Ｈ上Ｂ Ａ Ｏ；
又 ‘ＡＨ ＿ Ｏ，‘ ． ＪＣ ． ．ＡＨ上 △ Ｂ ＯＣ，‘ ．ＡＨ 上ＢＣ； ．
关系推导 如下 ：
ＡＣ
＝
ＢＣ
＝
；
・ ．
‘
Ａ Ｈ上ＡＢ Ｃ，Ｇ位于 ＡＢ Ｃ内，・ Ｈ上Ｆ 即 Ａ Ｏ Ｆ Ｏ ．Ａ ． Ｇ， Ｇ上
Ｆ ＡＡ Ｆ是直 角三角形 ， Ｇ， Ｇ
・
‘ｏ － ｃ
ｃ一
一 ｏ ｃｓ
；
在＆Ｈ ｌ 根据余弦定理有 ： Ａ 中，
ＨＩ２ ， ＋ ＝４ ４日 ２・ ・ 一 ＡＩ ＡＨ ・ Ｏ ＨＡ， ＣＳ ＡＨ ２Ｉ ２ Ｈ１ — ・ ・ ・ Ｏ ＡＩ ＡＩ ＋ ＡＩ ＨＩ Ｃ Ｓ ＝ Ｈ
式 比《 混凝土面板堆 石坝》 曹克 明， （ 汪易 森 ， 建军 ， 徐 刘斯宏
０
著） 一书 中的公式Ｉ 为简单 。 更 趾板 岸坡 一般 是变化的 ， 根据不 同岸坡不同 的 ０角求 出
Ｄ
Ｂ
与之相对 应面板底 线的仰角 角 ， 再考虑到面板厚度 和填筑
厚度 的要 求以及趾板 上帷幕灌浆 最小工作 尺寸要求 等因素
第４ （ 期 总第 １２ ） ８期
２１年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮⅪ Ｉ 啪 ＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ ｏ１２ ｏ Ｔｔ Ｎ ． ） ４ ａ ８
Ｎ０ ．０１１ ｖ２
１０ — １９ ２ １ ）４．３ ０ ０ ６ ８ ３ （０ ０ — — ２ ． １ ０—
煤、 开矿 、 冶炼 、 修路等造 成的水土流 失十分严重 ， 护生态 保 环境 的任 务十分艰 巨。因此 ， 必须 继续 加大水保 监督保护工 作， 加大水保监测 网络与信息 系统建设 ， 综合运用行政 、 法律 和经济 的手段 ， 加强对现 有植被和治 理成果 的保 护 ， 突出抓 好开发建设项 目水土保持“ 三同时” 制度的落实 。
Ａ ＝ ／ ２ ， ０ 、 １ ｎ一 ． ｃ 、 ｎ＿ ｃ ＝ ／ ＋ ２ｍ
。 ， ’
Ａ ＡＧＯ＇ ＯＡＣ， ＡＯＨ ． － ＂△ － ￣△
ＡＧ／ ＝ ＡＣ ＡＯ／ ＣＯ， ＡＨ／ ＡＯ＝ Ｏ／ Ｃ ＡＣ
‘
趾板 布置方式有三种方案 ： 趾板 面等高线 垂直于趾板定 线（ 本工程 为“ ” ） 即平趾板方案 ； ｚ线 ， 趾板面等高线垂直坝轴
“ 线超出趾 板区以外 的情况 ， ｘ” 不便 于施工定线。 为此本工程
口群变质岩 ， 岩性以混合花岗岩 、 变粒岩为主 。 逯家岩村 以北 出露岩浆岩 ， 岩性为花岗岩。河床覆盖层主要为卵石混合 土 、 混合 土卵石层 。 坝轴线 走向为 Ｎ ３２ ｏ 坝顶宽 １ 坝 顶长 ３ ０ｍ， ６ ．３Ｅ， ０ｍ， １ 从
浆， 灌浆 深度 １ 梅花形布置 ， ０ｍ， 孔距为 ３ｍ． 对横穿趾板的节 理密集带 ２ 宽范 围内帷幕灌浆进行 了局 部加密 ，布置 ３ ０１ １ １
排帷幕灌浆 。 ３ 趾板体型的关键几何关 系
根据勾 股定理很容易求得
Ａ ＝ ／ ＋ ， Ｃ 、 ｌｎ Ｂ 、 ｌｍ Ｂ ＝ ／ ＋ ０
轴线 向外延伸 ３ 沿趾板帷幕上下游侧各布置一 排固结灌 ０ｍ．
根据前 面的定义 “ 垂直 于“ ” 的趾 板剖面 与面板交 线 ｚ线 的仰 角是 ” 可知 ／ＡＨ＝ ． ， ＿ Ｉ 现在 已知 的条件 是为 Ａ ＝ ， ． Ｏ Ｉ
Ｂ ＝ Ｂ ＝ ， ＬＡ Ｈ． Ｏ ｍ，Ｅ ｎ 求 Ｉ
证 了公 式 的 正确 性 。
关键词 ： 柏叶 口水库 ｝ 混凝土 面板堆石坝 ； 趾板 ； 准线 基 中图分类号 ： ｖ ２ Ｔ ２２ 文献标识码 ： Ｂ
柏 叶 口水 库混凝土 面板堆石 坝方案 枢纽 主要建筑 物 由 大坝 、 溢洪道 、 泄洪发 电洞 、 发电站等组成 。工程区位于文峪 河 中上游 ， 大部分河谷 较为开 阔， 坝址 区河谷底宽 约 １０ｎ， ２ ｌ 河 谷断面呈 “ ” ｕ 型。两岸群山连绵 ， 沟谷发育 。 坝址 区岸坡陡
趾板定线以“ ” ｚ 线定线 。 根据地形 、 质条件确定各段趾板的“ ” 地 ｚ 线转角点 ， 结合 坝顶防浪墙的布置 ，ｚ “ “ 线起始高程 比趾板底面最低高程高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河床 中趾板底 面最低高程算起最大坝高 ８．ｍ 坝坡的选择 ８ ． ３
是根据 已建 工程采用类 比法确定 的， 上下游坝坡均 为 ｌ １ ． ：． ４ 本 工程 在设 计中进行 了全面 的优化 ， 同时对趾 板结 构设
垂直 。 趾板纵缝采用连续 、 不设永久缝的布置方式 ， 可减少伸
缩缝 中的止水与周边缝止水连接的施工难度 。为防止连续趾
板施工期 间 出现施 工裂缝 ， 采取 跳块浇筑 的施 工方法 ， 跳块 间经施工缝处理后浇筑低热微膨胀混凝土。
① 趾板 ； ②面板 ； ③基岩 ； ④挂网喷混凝 土
趾板厚度 ６考虑 了满足 自身稳定 、 固结和帷幕灌浆 ， 满足
盖重 、 满足温度应力及施工多方面要求 ， 按薄趾板设计 。 根据 坝址 区地质条件 ， 河床段趾板的建基面落至微风化的顶线高 程。经计算趾板厚度定位 ０６Ｉ． ．ｎ
１ 趾 板 布 置 ． ４