關于水庫工程擋水建筑物壩體結構設計的探討

【摘要】伴隨著經濟的發展和社會的進步，我國水庫建設工程項目的數量不斷增多，其實際質量也成為社會各界關注的焦點，在水庫工程擋水建筑物壩體結構設計方面要積極建立健全完善的管控體系。本文結合工程項目，對水庫工程擋水建筑物壩體結構設計流程展開了全面的討論，以供參考。

【關鍵詞】水庫工程；擋水建筑物；壩體結構；設計項目

一、工程概述

某水庫工程所處河流域面積約為10800平方千米，流域從西北到東南，長度和寬度的比例為1：2。水庫工程項目主要是由樞紐工程和輸水工程組成，結合壩址和壩型，該水庫工程項目選擇了下壩址，壩型則為混凝土面板堆石壩結構。整體堆石壩的高程為1756米，壩頂端長度為154米，壩頂部寬度為6米，開挖的最低高程約為1713米，并且對防浪墻的高程、上下游壩坡的均勻程度等都有明確的數據要求。另外，在下游坡設置了馬道，寬度為2米。

二、水庫工程擋水建筑物壩體結構設計流程

在水庫工程擋水建筑物設計項目運行過程中，要結合壩體的實際結構要求，落實相關設計動態運行框架，確保整體結構設計的完整性。

（一）壩頂結構設計工作

在水庫工程項目結束后，要對大壩的壩頂進行處理，不僅僅是連通交通的設計結構，也能有效滿足施工期需求，尤其是在澆筑上游混凝土板結構時，施工設備的布置以及材料的運輸，都需要固定的壩頂寬度，并且滿足實際施工要求，維護運行觀測的項目標準。需要注意的是，在對壩頂寬度進行估測的過程中，不僅要對施工寬度和運行管理項目予以考量，也要對人防和抗震因素進行集中的調控和管理，確保利用砼路面進行項目處理。結合下游壩面排水系統，有效減少壩體的填充量，從而有效維護工程造價體系，在壩頂上游要設置鋼筋混凝土的防浪墻結構，墻體的高度為3.5米，墻頂的高度則為1米，結合高程等相關參數，保證檢查通信效果的完整性。

（二）壩坡和壩體的分區設計工作

在實際工程項目運行和管理的過程中，工程實際坡比要結合混凝土的面板堆石壩結構進行設計整合，確保工程類比的完整性，尤其是下游坡，不同高程的位置要設置一級馬道和二級馬道。其中，主壩堆石壩壩頂高程1756米，壩頂長度154米，最大壩高度43.7米，上游壩1：1.4，下游壩1：1.4。

（三）筑壩材料和標準

整體強度差，確保具體結構能發揮其和實際價值，整個項目的穩定性更加符合標準。因此，相關技術人員要適當減少墊層料和主堆石之間的實際強度差，確保水平寬度能維持在3米左右，頂部的高程結構和底部的高程結構要和墊層區域在對壩體進行功能要求管理的過程中，要充分考量防滲項目、承載力項目以及排水項目的實際功效，及時對材料源頭的情況進行分析，并且整合填筑區域，在保證相關模型滿足不同功能需求的同時，也要充分利用建筑物的開挖料結構，從而確保安全和經濟的目標，也為后續工作的全面開展奠定堅實基礎。

第一，要對墊層區域進行集中分析和綜合性管控，從根本上整合相關參數的同時，維護壩體處理效果和整體修建的質量，確保管理效果和管控機制的完整程度，為后續工作的進一步開展奠定堅實基礎。由于墊層料會集中在混凝土面板結構以下，使得面板能澆筑在較為平整的結構上，確保其能維持受力平衡。需要注意的是，要對材料規格進行集中的分析，結合工程經驗和工程實際情況，本工程項目中墊層區水平寬度為3米，頂部高程約為1754米，底部高程約為1707米。另外，面板的堆石壩的墊層材料要具備半透水性以及低壓縮性，能有效滿足抗剪強度要求。在材料管理工序開展后，則要對材料的非塑性和級配性予以分析，整合拌合要求的同時，也為后續雜質管理工作得以全面優化提供保障。物料的最大粒徑要控制在100毫米左右，顆粒粒徑在5毫米以下的數量要維持在30%到50%之間，且顆粒粒徑在0.075毫米以下的數量要在0到8%之間。

第二，要對過渡料進行集中分析和綜合性管控，一般而言，過渡料會在墊層料和主堆石之間，其最大的作用就是能保證水壓力的傳遞，且能對墊層料進行有效的反濾作用，維護的整體框架體系一致。結合工程項目的實際需求，過渡料是中風化到新鮮的灰巖細堆石料，不能摻雜粘土或者是有機物，從根本上保證整體質量。顆粒粒徑在5毫米以下的數量要控制在20%到30%之間，顆粒粒徑在0.075毫米以下的數量在0到5%之間，確保連續級配。

第三，要對趾板進行集中分析和優化管理，趾板結構主要位于面板的周圍是整個面板的底部結構，不僅能為防滲帷幕灌漿充當壓重板，也能和面板之間形成防滲體，從而有效維護整體結構的處理效果，確保平趾板方案能發揮其實效性，也為后續工程大壩的處理提供保障。最大的壩高要控制在42米左右，結合混凝土面板堆石壩設計規范化需求以及相關工作經驗，在整合具體參數的同時，對趾板的體型進行有效擬定。其具體參數如下：趾板的寬度為6米、趾板混凝土主要是C25、趾板的抗滲等級為W8、趾板的抗凍等級為F100，且整體趾板的厚度要維持在0.5米左右，確保整體體型擬定后，有效整合寬度和深度，最大化的維護其干縮水平和溫度應力，保證鋼筋配筋率能達到0.4%。除此之外，也要保證項目的混凝土配筋結構符合標準。

結束語：

總而言之，在水庫工程擋水建筑物壩體結構設計過程中，相關設計人員要綜合考量具體因素和組成結構，維護生態管理水平的同時，保證水資源利用效率的最優化，維護調度動能的同時，整合耗損效果，為設計工作的有序開展提供保證，也實現水庫工程擋水建筑物壩體管理工作的可持續發展。

參考文獻：

[1] 何米杏.五里壩水庫工程混凝土面板堆石壩設計[J].浙江水利水電學院學報，2014，26（04）：36-39.

[2] 何米杏.五里壩水庫工程混凝土面板堆石壩設計[J].江淮水利科技，2015，11（02）：19-21.

[3] 陳西源，陳耿.鯉魚塘水庫混凝土面板堆石壩設計[C].中國水電顧問集團中南勘測設計研究院2011青年科技論壇論文集.2014：226-234.

[4] 郝春耕，楊軍.內蒙古大壩口水庫工程灌漿施工技術要點[J].中國水利，2014（19）：76，78.

[5] 接顯亮，崔明遠.營口市玉石水庫工程擋水壩斷面優化設計[J].現代農業科技，2014（05）：248-249.