2011年11月SHANXIHYDROTECHNICSNo.4（TotalNo.182）
Nov.2011
1006-8139（2011）04-03-02
柏叶口水库面板堆石坝趾板结构设计
赵琦彦
（山西省水利水电勘测设计研究院太原030024）
摘要：叙述了柏叶口水库混凝土面板堆石坝的趾板结构设计，并且通过三维几何的方法推导了趾板线与面板倾角的函数关系，同时与采用CAD的三维空间作图法结果进行校核，验证了公式的正确性。
关键词：柏叶口水库；混凝土面板堆石坝；趾板；基准线中图分类号：TV222
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溢洪道、泄洪发电洞、发电站等组成。工程区位于文峪大坝、
河中上游，大部分河谷较为开阔，坝址区河谷底宽约120m，河谷断面呈“U”型。两岸群山连绵，沟谷发育。坝址区岸坡陡峻，河谷两岸冲沟切割较深。区内大面积出露下太古界界河口群变质岩，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N63.23°E，坝顶宽10m，坝顶长310m，从河床中趾板底面最低高程算起最大坝高88.3m.坝坡的选择是根据已建工程采用类比法确定的，上下游坝坡均为1：1.4.
本工程在设计中进行了全面的优化，同时对趾板结构设计进行了新的探讨。1
趾板结构设计
板基准线供趾板施工使用（该线常用于趾板开挖）。趾板施工“Z”线，“Z”线是面板底面与完毕后，起作用的是面板基准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“X”线超出趾板区以外的情况，不便于施工定线。为此本工程趾板定线以“Z”线定线。
根据地形、地质条件确定各段趾板的“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84.50m，河床段“Z”线高程高于趾板底面高1.0m.1.2趾板宽度的确定
趾板采取“5.0+L1”的布置方式（图1）。为满足多排帷幕灌浆施工要求趾板开挖宽度均为5.0m，根据水头大小确定挂网喷混凝土区防渗所需渗径大小L1.这样可使开挖宽度尽可能小，减小因趾板开挖而引起的边坡开挖量。1.3趾板厚度的确定
趾板厚度δ，考虑了满足自身稳定、满足固结和帷幕灌浆盖重、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0.6m.1.4趾板布置
1.1趾板定线
趾板的定线也就是基准线的定线，是由一系列的直线组成的。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
z
①
③
X
5m
δ
x
②
α
趾板布置分河床和岸坡两种情况，趾板基础面布置形式为：河床段为水平布置；岸坡段为便于趾板施工、钻孔及灌浆
④
的机械化施工要求，在平面上趾板的水平方向与它的基准线垂直。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。
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L1
①趾板；②面板；③基岩；④挂网喷混凝土
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］2011-07-15［修回日期］2011-08-26
［作者简介］赵琦彦，男，1978年生，2008年获兰州交通大学硕士学位，工程师。