采用C25的水库大坝W12F堆石坝100混凝土面板，最大坝高95m。坝址位于高山峡谷地区，存在坍塌堆积、采空坍塌、岩体风化等地质问题。坝基地质条件复杂，在勘察设计阶段需要对其布置方案和结构参数进行深入研究。经过多次体型结构优化调整，确保堆石坝枢纽布置、结构分区、坝基处理等满足技术规范要求，对提高工程投资经济效益起着关键作用。

1工程概况

水库是一项综合性水利工程，主要用于发电、农业灌溉和城市供水，具有农村人畜饮用水的功能。坝址以上集雨面积101.65km2.水库正常蓄水位1416.00m，死水位1376.设计洪水位1416.36、校核洪水位1418.32m，总库容1995×104m3，兴利库容1345×104m3，死库容425×104m3，最大坝高95m，坝顶高程1419.80m。工程等级等，工程规模中等，永久性建筑坝按二级设计，坝型为混凝土面板堆石坝，工期29个月。

二坝址地形地质条件

河流一般向左(NW)突出，流向N60°E转E，下游侧转N45°E坝址段河谷不对称或基本对称V河床高程1322，字形谷―1330m坝址坝段长约480m设计正常蓄水位1416.0m谷口宽约210m，宽比约3；左右岸山脊高度大于1515.00m。左岸坡地形凌乱，是一个突出的山脊地形，冲沟更发达；右岸地形相对单一，一般为突出的山脊地形。坝址区主要暴露(P3l+d)砂岩、粉砂页岩、砂粘土岩和煤层；(T1f1)粉砂、钙泥岩、泥砂岩、粘土岩；(T1f2-1)粉砂泥岩、紫色泥砂岩、粉砂岩、砂岩、紫色泥岩等。Qel+dl)；冲洪积层(Qal+pl)；崩塌堆积(Qcol）。

坝址区岩体完整，岩层产生N75°―85°W/SW∠60°―70°坝址区没有大的褶皱和断层，该区域主要发展了4组裂缝。坝址区的物理地质现象主要是坍塌堆积、采空坍塌和岩体风化：①坍塌：主要分布在坝轴上游两岸坡，左岸(3)#据估计，方量约为3万m3；右岸(4#方量约为4.成分主要为粘土夹块石，无架空现象，堆积密实；②采空坍塌：主要分布在下坝址下游左岸，地表形成多个坍塌坑，大部分房屋已开裂，局部坍塌。

③岩体风化：左岸强风化深9.00―20.00m；河床强风化深3.00―9.00m；右岸强风化深13.00―18.00m。坝址区为碎片岩地层，地下水主要为基岩溶隙水，岩体透水性弱，属于相对隔水层。两岸地下水供应河流。坝址区为飞仙关组第二段第一亚段(T1f2-1)粉砂泥岩、泥岩、泥砂岩、砂岩等。岩体呈互层结构，岩层倾斜右岸略上游。根据试验物理力学指标:砂岩强度高，岩块饱和抗压强度大于40MPa；泥粉砂岩强度一般，岩块饱和抗压强度小于20―30MPa；粉砂泥岩、泥岩强度低，岩块饱和抗压强度小于20MPa坝基岩体承载力建议值为2500，经综合分析和工程类比法―3500kPa；

泥粉砂岩为2000―2500kPa；粉砂质泥岩、泥岩为1000―1500kPa。由于坝基以软岩和软岩为主，刚性坝基表面应放置在弱风化中下岩体中，但岩体物理力学指标较低，应注意坝基岩体的压缩变形；柔性坝基表面可放置在强风化岩体上，但上游侧趾板处于坍塌状态，开挖难度大，开挖量大[1、2]。根据地形条件分析，由于坝基主要是软岩和软岩，不适合刚性坝，因此以坝型为代表的面板堆石坝进行枢纽布置。

3.优化设计混凝土面板堆石坝方案

面板堆石坝方案枢纽布置为：面板堆石坝+右岸溢洪道+右岸取水、放空隧道等。第一个枢纽布置如图1所示.面板堆石坝(1)坝体结构参数坝轴线方位NW51.290，坝顶长272.7m，宽6.5m，坝顶高程1419.8m，防浪墙高度1421.0m，建基面高程1321.00m，最大坝高98.6m上游坝坡1:1.下游坝坡1:1.下游坝坡分别为1357m、1387m高程设置2m大坝坝体结构为：上游防渗面板+垫层区+过度区+主堆石区+下游堆石区+下游块石护坡+大石护脚。混凝土面板堆石坝标准截面，如图2所示。(2)坝顶设计按《混凝土面板堆石坝设计规范》(SL228-2013)综合考虑坝高、交通、坝顶布置等要求[3]，并参照一般工程经验取坝顶宽度9.00m。坝顶上游设防浪墙，下游设栏杆，坝顶面为单侧排水坡，坡度为1%。防浪墙采用L型钢筋混凝土结构，墙底高度1417.0m，高于正常蓄水位1.0m，墙高4.0m伸缩缝和相应的止水设置在与面板的连接处。

（3）混凝土面板厚度：根据控制水力梯度小于200，便于钢筋及止水布置时的小厚度设计，顶为0.30m。垂直缝间距为12mC25、二级配置面板混凝土强度等级；W12抗渗等级；F100抗冻等级；525水泥#普通硅酸盐水泥；混合标准粉煤灰[4]。面板按规范要求为单层双向配筋，纵向配筋率0.4%，横向配筋率0.4%加强筋布置在周围缝和压缩伸缩缝附近的面板上。(4)脚趾板的基础表面应放置在硬基岩上，厚度为0.8m。脚趾板为弱风化上部或强风化下部，弱风化岩允许水力梯度为10―强风化岩体允许水力梯度为5―10.(5)坝体分区坝体从上游到下游依次分为石碴盖重区(1)B粘土铺盖区(1A)，混凝土面板(F垫层区(2A特殊垫层区域(2B过渡层(3)A主堆石区(3B)堆石区(3)C)，大石护脚(3F)及下游块石护坡区(3D）。

垫层区域采用上度布置，水平宽度为3.00m。过渡区上下宽度布置，水平宽度为3.00m。以坝轴线下游3，主次堆石区在上下游.00m处高程1407.00m起点，1:0.下游坡线为分界线，上游为主堆石区3B下游为次堆石区3C下游最高水位为1331.17m13322留有余地.00m作为湿润干燥区域的分界线。垂直方向1332.00m高程以上为次堆石区3C，以下是堆石排水区3F。下游坡面设水平宽度为0.6m大块石护坡。1355.00m顶部宽度为2.00m，坡度为1:1.6铺盖区；铺盖区上游设置4个顶宽.00m、坡度为1:土石盖重区。

(5)接缝和止水周围的接缝是面板和脚趾板之间的接缝，采用三种止水方式。顶部止水通过接缝φ70mm由橡胶棒、柔性填料和橡胶波形止水带组成；中间止水为Ω紫铜片布置在周边缝中心偏表面；底部止水采用F紫铜片。由于面板垂直缝的张力和压力特性无法提前准确预测，止水结构设计从保证止水系统完整性开始，按张力缝处理[5]。面板垂直缝采用两种止水方式，底部设置W紫铜片止水；顶部止水为φ40mm由橡胶棒、柔性填料和橡胶波形止水带组成。防浪墙与面板之间的水平缝，设置顶部和底部，底部采用W紫铜片止水，顶部与面板顶部止水相同。每12次.0m设置沉降缝。缝内设置紫铜片止水，止水带与防浪墙底部的止水铜片相连。

3.2溢洪道溢洪道采用岸坡式开放式溢洪道，靠近右坝肩，由引水段、控制段、排水槽段和消力池段组成。引水段主要是将仓库水平引入控制门，引水底板高度为1407.00m，轴线长98.848m，引渠底板厚200mm。闸室控制段位于新鲜砂质泥岩上，闸室布置3孔，溢流净宽16.00m，中墩厚2m，边墩厚度2.0m，总宽24.00m。

4优化基础处理设计

4.坝基开挖坝址河段河谷狭窄，河谷两岸及河床出露地层为T1yn1-3.上部岩性主要为灰色至厚层灰岩，夹灰至灰绿色至中厚层泥灰岩和薄层泥灰岩，下部为极薄层泥灰岩，夹薄至中厚层灰岩条带。岩石强度高，属于中硬岩-硬岩。岩体呈层状结构，弱风化至新鲜岩体结构表面中等发育（多闭合），无贯穿性结构表面。岩体完整，强度高，抗滑性强，抗变形性强；强风化岩体卸载带发育较好，岩体完整性较差。抗滑性和抗变形性由结构表面和岩块之间的嵌抗变形性。坝址岩层的产量为N70°―85°W/SW∠55°―∠60°整体上游偏右岸，坝址区没有大的地质结构形迹，主要是小规模层间错动带和挤压破碎带，局部有小规模绕组。根据坝址地质条件，河床段坝基面放置在弱风化下部，靠近坝顶高程的拱基面放置在弱风化中上部，靠近河床的拱基面放置在弱风化底部或微风化上部。

5结论

1)根据坝址区地形地貌和地质结构条件，建议采用混凝土面板堆石坝，优化调整堆石坝分区和体型结构特征参数。2)按照《混凝土面板堆石坝设计规范》(SL228-2013)经过多次体型优化调整，大坝顶高程确定为1419.80m，坝顶宽9m，采用C25W12F100混凝土面板。3）综合处理局部加深嵌入深度回填混凝土、7排梅花孔固结灌浆、分层窗帘灌浆等防渗加固技术，有效提高岩体的完整性和牢固性，确保坝基、坝肩、坝体结构的稳定性。