[摘要] 本文介绍三岔河水电站面板堆石坝坝体结构设计、分区设计、坝基处理、施工过程、监测成果等。大坝建成至今已正常运行两年多，监测成果显示坝体沉降变形：符合面板堆石坝沉降变形规律。
摘要：介绍三岔河水电站面板堆石坝坝体结构设计、分区设计、坝基处理、施工过程、监测成果等。大坝建成至今已正常运行两年多，监测成果显示坝体沉降变形：符合面板堆石坝沉降变形规律。大坝渗流：量水堰最大渗流量为12L/s，渗流量稳定。
关键词：结构设计;分区设计;填筑标准;坝基处理;施工过程;监测成果
1项目概况
三岔河水电站位于云南省腾冲市猴桥镇槟榔江干流上，为槟榔江四个梯级电站的第一级，为二等大(2)型工程。工程采用混合式开发，开发任务以发电为主，电站装机容量3×24MW，水库正常蓄水位1895m，总库容2.74×108m3，具有年调节性能。坝址区场地的地震基本烈度为Ⅷ度，基准期50a超越概率10%基岩场地水平加速度峰值为0.19g。该工程于2011年9月导流洞开工建设，2013年11月实现大江截流;2015年11月实现下闸蓄水，2015年12月1日第1台机组完成72h试运行后投产发电。钢筋混凝土面板堆石坝[1-2]，坝顶高程1900m，趾板建基面最低高程1806m，最大坝高94m，坝顶宽度8m(含防浪墙);坝体上游坡1∶1.4[3];考虑抗震设防要求，在下游坝坡高程1870m设置2m宽的马道，以上坝坡为1∶1.6，以下为1∶1.4;大坝总填筑方量约160×104m3。
2面板坝坝体设计
钢筋混凝土面板厚度由顶部(1897m高程)厚度30cm，渐变[4]至底部(1807m高程)厚度61.8cm。坝顶(防浪墙底部)面板布置宽度310m，共布置25块面板，单块面板标准宽度12m。1)钢筋混凝土面板。面板混凝土强度等级不小于C25，抗渗等级不小于W12，抗冻等级不小于F100[5]，水灰比不大于0.5，塌落度3～8cm;水泥采用GB175-85“硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥”，二级配混凝土，掺15%～25%的Ⅰ级粉煤灰[6]和聚丙烯纤维0.9kg/m3。2)混凝土面板钢筋。根据规范相关规定及类似工程经验，混凝土面板采用双层双向配筋，每向配筋率0.35%～0.42%;考虑抗震设防需要，为增强面板地震抗裂性能，在0.7～0.85倍坝高范围内将顺坡向钢筋含筋率提高至0.55%。3)面板水平施工缝设计。为实现工程一期下闸蓄水发电目标，面板按两期进行施工，一期面板施工顶高程1860m;一、二期面板接缝处设水平施工缝，缝面采用凿毛处理、并沿顺坡向布置双层加强筋，钢筋单向锚固长度0.6m。4)面板分缝。根据已建和在建类似工程经验，该工程混凝土面板设置25条垂直缝[7]，其中：位于大坝中部11条压性缝，缝间距均为12m;大坝右侧8条、左侧6条张性缝，缝间距均为12m。5)钢筋混凝土趾板。趾板采用单层双向配筋，每向配筋率0.4%;趾板混凝土强度等级不小于C25，抗渗等级不小于W12，抗冻等级不小于F100;水泥采用GB175-85“硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥”，二级配混凝土，掺15%～25%的Ⅰ级粉煤灰。6)坝顶结构。该工程坝高94m，地震基本烈度Ⅷ度;坝较高且抗震设防烈度高，因此坝顶宽度采用8m。混凝土防浪墙[8]总高4.2m，防浪墙底与混凝土面板间接缝按变形缝设计，设PVC止水及铜片止水各1道，并填塞无孔泡沫板。
3坝体分区设计
根据坝体填筑方量、当地建筑材料分布情况及枢纽区地质条件，经勘察分析主料场为清水河石料场，位于推荐坝址下游1.5km;次料场为坝下石料场，位于溢洪道开挖区范围内，可利用溢洪道开挖可用料直接上坝;坝料成分为粗粒花岗岩、细粒花岗岩。从上游至下游依次为垫层区(2A区)、过渡区(3A区)、上游堆石料区(3B)、下游堆石料区(3C)和下游排水堆石料区(3D)[9]。坝料分区见图1。1)垫层料区项目位于槟榔江上游河段，无天然砂砾料可利用，结合工程工期安排，垫层料采用清水河石料场开采的微风化以下花岗岩轧制。根据面板堆石坝类似工程设计经验，垫层料设计要求为：垫层料的最大粒径为40～80mm，小于5mm颗粒含量35%～55%，小于0.1mm颗粒含量不大于5%。2)过渡料区过渡料区设置在垫层料与上游堆石料之间，根据面板堆石坝类似工程经验，过渡料设计要求为：过渡料的最大粒径为30cm，小于5mm颗粒含量5%～20%，小于0.1mm颗粒含量小于5%，并且级配连续。3)堆石料区堆石料包含上游堆石料区、下游堆石料区和下游排水堆石料区。根据规范要求及类似工程经验堆石区石料设计要求为：最大粒径为800～1000mm，小于25mm颗粒含量小于40%，小于5mm颗粒含量不大于20%，上游堆石料区和下游排水堆石料区小于0.1mm颗粒含量小于5%，下游堆石料区小于0.1mm颗粒含量小于8%。4)坝前覆盖料区由于大坝坝高近100m，并同时考虑水库的运行方式，在大坝上游死水位高程以下布置盖重区。盖重区由堵缝材料和保护料组成，堵缝材料为1A区，采用外购火山灰;保护料为1B区，采用开挖任意料。
4坝体填筑标准
坝体填筑标准见表1。
5坝基处理
该工程河床冲积层厚度较薄，约为1.2～3.5m，予以全部清除;其下部为弱风化花岗岩基岩，基岩完整性较好;河床部位趾板基础均开挖至弱风化基岩1～2m;坝壳区基础开挖以清除坡积层及全风化上部岩体为原则。趾板固结灌浆孔排距2.0m，A型趾板下固结灌浆深度8m、B型趾板下固结灌浆深度10m，灌浆压力0.3～0.5MPa。帷幕灌浆孔布置于趾板中部两排固结灌浆孔之间，待固结灌浆完成后实施。帷幕灌浆孔距1.5m，帷幕灌浆深入岩体透水率3Lu线以下5m;坝顶高程两岸帷幕与水库蓄水前地下水位线连接，灌浆深度28～52m，灌浆最大压力1.5MPa。
6施工过程
该工程于2013年11月5日实现大江截流;2013年11月26日开始大坝填筑，于2014年11月20日大坝一期整体填筑至1880m高程，2015年5月17日完成大坝一期面板浇筑(1860m高程);2015年5月21日开始大坝二期填筑，于2015年10月30日大坝填筑至1897m(面板顶高程)，二期面板于2016年2月下旬开始浇筑，4月中旬结束。2016年汛期，水库蓄水至正常蓄水位1895m高程。
7监测成果
1)坝体沉降变形：大坝累计沉降量随着时间推移及大坝填筑高度的增加而增长。截止下闸蓄水前，河床最大坝高监测断面沉降位移最大值为756.6mm。总体上坝体沉降变形表现为坝体中间部位的测点测值大于坝体上下游侧的测点测值，基本符合面板堆石坝沉降变形规律。2)大坝渗流：该工程面板堆石坝建成蓄水后两年，实测量水堰最大渗流量为12L/s(水库正常蓄水位1895m，2016年7月)，坝体渗流量稳定，水库水位下降时，渗流量亦相应减少。
参考文献：
[1]DL/T5016-2011混凝土面板堆石设计规范[S].
[2]DL/T5128-2009混凝土面板堆石施工规范[S].
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[4]杨再宏，孙怀昆，李强非.龙马水电站混凝土面板堆石坝设计与实践[J].云南水力发电，2010，26(1)：11-14.
[5]顾亚敏.苏家河口水电站混凝土面板堆石坝设计[Z].中国水力发电年鉴，2007：202-204.
[6]刘项民.马鹿塘水电站二期工程面板坝设计[Z].中国水力发电年鉴，2006：191-193.
[7]吴政连，陈正聪.泗南江水电站混凝土面板堆石坝接缝止水设计与施工[J].云南水力发电，2009，25(增刊)：31-33.
[8]冯业林，李云，李娟，等.趾板置于覆盖层的那兰水电站面板砂砾石坝设计研究[J].水力发电，2006，32(11)：45-47.
[9]代艳华，杨传俊，张崇祥.老挝南立1-2水电站细白云岩面板堆石坝填筑技术[J].云南水力发电，2017，33(3)：96-97.
[10]覃建附.崖羊山水电站面板堆石坝设计[Z].中国水力发电年鉴，2006：198-199.
作者：杨旭 单位：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
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