80余m高的砌石高薄拱坝设计简介

 

水利设计师都在关注江西高店水库砌石薄拱坝设计简介汕尾市水利水电规划设计院总工：周 斌（特邀作者）01工程概况高店水库位于信江中上游的主要支流—铅山河的主支（石塘水）上游，坝址地理座标为：东径117°46

′40″，北纬27°59′55″，工程所在行政区域属江西省铅山县管辖范围高店水库是一座具有防洪、发电、灌溉、供水及水产养殖的综合利用的中型水利工程高店水库的枢纽主要有大坝、发电引水隧洞、厂房及升压站大坝为。

C15细石混凝土砌块石统一二次曲线双曲拱坝，设计最大坝高81.5m，在我国砌石坝坝高排名约第10-15名左右；引水系统全长2617.222m；厂房装机2×8000KW高店大坝于2004年开始动工，于2008年全面建成蓄水发电。

该项目设计获得2019年全国优秀水利水电设计铜质奖02大坝体型的设计高店大坝的坝型为浆砌石双曲拱坝，水平拱圈的线型为统一二次曲线，曲线方程为：X2+AY2+BY=0大坝坝顶高程为388.5m，设计基坑底部高程为。

307m，设计的最大坝高为81.5m，大坝坝顶中心弧长290m，大坝坝顶宽4.0m，拱冠梁底宽15m，左拱底宽19.5m，右拱底宽19.0m，坝顶防浪墙顶高程为389.5m高店大坝的各分层体型参数见下表： 。

下会坑大坝的平面图见图1。剖面图见图2。

由于两岸地形的差异，为平衡两岸拱座稳定条件并适度减少开挖量，右拱座相对于左拱座更趋于下游因而左拱的参数A趋近于1，使线型近于圆；右拱A取值小一些，属正常的椭圆，从而形成了左圆右椭的体形布置方式03坝基开挖及处理

大坝基础开挖的控制标准为弱风化下部，局部未能满足要求的必须按要求进行专门的基础处理岩石基础开挖中遭遇断层则进行深挖，深挖的深度为断层（及其破碎带）的宽度的1.5倍；遭遇局部风化加深、断层密集带则加深撬挖，松动石撬除；基础保护层厚。

1.5m，采用小炮结合人工撬挖；开挖后的基岩面力求平顺，无大的突起、陡坎、倒坡、反坡等不良现象；开挖后如果存在缺陷，必须按要求进行专门的基础处理在保护层开挖时发现河床段坝基存在岩爆现象，卸荷松动明显采取了分区清基后立刻浇筑早强砼快速施工垫层、岩爆部位加配钢筋网、加强固结灌浆且引管延迟灌浆时间至坝基自重应力恢复后、上下游开挖坡脚及时回填恢复盖重等方法处理。

大坝底部设置了砼垫层垫层在坝体上、下游各延伸1.5m在坝基范围内布置有固结灌浆，固结灌浆钻孔在垫层上进行，分三序施工，孔深8.0m，每孔分两段灌浆，上段灌浆压力为0.35Mpa，下段灌浆压力为0.6Mpa。

，浆液采用纯水泥浆固结灌浆的设计岩石透水率q≤1Lu固结灌浆的排距和孔距均采用3.0m大坝上游设置有防渗帷幕，河床段的帷幕在廊道内施工，两坝肩在坝体上进行施工设计要求帷幕孔伸入相对不透水层以下5m，相对不透水层的岩石透水率设计值为

q≤1Lu，并应根据先导孔压水实验的结果最终确定孔深帷幕灌浆的浆液采用纯水泥浆，开孔灌浆压力采用1.0Mpa分三序施工，孔距为3.0m在廊道的下游侧和两坝肩的大坝下游垫层上布设有排水孔廊道排水孔距廊道下游0.3m，倾向下游。

3º ，垫层排水孔方向为铅直04坝身材料的设计高店大坝为砼砌石双曲拱坝，上游坝面为M12.5水泥砂浆砌砼预制块，坝中为薄砼防渗墙，拱腹为C15细石砼砌块石，下游坝面为M12.5水泥砂浆砌砼预制块，底部为。

C15砼垫层大坝各部分使用的主要材料叙述如下：（1）、砼薄防渗墙的砼等级为C20，其抗渗、抗冻等级依照《水工砼结构设计规范》按运用环境分块选定：防渗墙抗渗、抗冻等级共分有三区，332m高程以下部分的砼防渗墙抗渗等级为。

W8，抗冻等级为F50；332至358.5高程的砼防渗墙的抗渗等级为W6，抗冻等级为F50；358.5高程以上的砼防渗墙的抗渗等级为W4，抗冻等级为F50防渗墙顶厚0.4m，底厚1.0m（2）、大坝上、下游面的。

M12.5水泥砂浆砌砼预制块水平厚度为0.6m（3）、砼垫层垂直厚度为0.8m，共使用了两种材料垫层上游部分采用C20砼浇筑，抗渗等级和抗冻等级与同高程的防渗墙一致垫层的下游部分采用C15砼浇筑，抗渗等级为。

W2～W6（较同高程的防渗墙低一个等级），抗冻等级为F50（4）、拱腹为C15细石砼砌块石，其中石材强度等级不小于MU60，332高程以下透水率小于1Lu，332高程以上透水率小于3Lu根据地质调查结果，高店水利枢纽工程所在地及周边的块石储量丰富，强度等级超过。

MU60需要指出的是，尽管设计了砼薄防渗墙（顶厚仅0.4m，底厚仅1.0m），实际上采用的依然是坝体自防渗技术，故而对拱腹的透水率作了严格的规定，砼薄防渗墙只是作为安全储备，其厚度也远未达到砼防渗心墙的规定。

05大坝分缝和封拱的设计高店拱坝采用了临时横缝，临时横缝为宽缝高店的宽缝共设置了4条，河床段设两条，左、右坝段在1/4拱圈处各设1条，宽缝缝宽1.2m，缝面设置了键槽，在气温较低的季节采用C20微膨胀砼（施工采用的是UEA）回填。

大坝溢流堰采用了临时窄缝临时窄缝位于366.0m高程至堰顶，共两条，采用塑料拔管形成灌浆管路系统高店大坝的封拱时间设计在气温较低的12～次年2月，封堵材料为C20微膨胀砼目前大坝封拱已进行了多次2006。

年1月12日至2006年3月5日，对高店拱坝河床段右宽缝封堵至337.5m高程、左宽缝封堵至338.2m高程此后又陆陆续续地进行了封堵，至2006年11月，高店拱坝右宽缝封堵至371m高程、左宽缝封堵至。

366.5m高程2007年3月～4月，高店拱坝右宽缝封堵至379.5m高程、左宽缝封堵至371m高程2007年底又封拱至坝顶由于2007年底封拱施工时间选择偏早，使坝体砌筑后至封拱的时间间隔不满足设计要求，。

2008年初又发生“雪灾”，出现极端气温条件，使拱坝坝顶拱座附近（该部位温降工况计算拉应力较大）开裂，又被迫再次灌浆修复06溢洪道的设计高店水库的泄洪方式为坝顶表孔泄洪溢洪道布置在坝体中部河床段，分为三孔，每孔净宽10.0m，堰顶高程为。

380.0m溢洪道进口边(中)墩采用椭圆曲线，曲线方程为：X2/22+Y2/1.52=1；溢流堰进口上游采用两段圆弧相接而成，该两段圆弧的半径分别取为1.24m和3.1m下游段的溢流堰堰面曲线为WES曲线，曲线方程为：

Y=0.10603X1.85溢洪道的消能方式为挑流消能挑流鼻坎为差动式，中孔为三齿两坎，边孔为两齿两坎，齿坎坎顶高程为373.62m，槽坎坎顶高程为371.62m齿坎断面采用矩形，中孔齿坎宽2.04m，槽坎的宽为

1.94m；边孔齿坎宽2.18m，槽坎宽2.07m和3.57m齿坎反弧半径为6.1m，槽坎反弧半径为6.0m齿坎挑射角为17.22°，槽坎挑射角为10°挑射段的边墩设置一半径为11m的反弧段，将泄水完全挑入河道中，避免冲刷下游两岸坡。

溢洪道采用露顶式弧形闸门控制，弧形闸门的正常挡水深为6.5m，半径为9.0m，采用卷扬式启闭机启闭，启闭机位于启闭房中溢洪道采用前悬后挑式，前悬出3.515m，后挑出6.917m溢洪堰重心位于366m的拱圈中心线附近。

中墩在墩中部设有一条临时缝，边墩在与坝体连接处设一条临时缝，临时缝都进行封拱处理溢洪道的设计借鉴了下会坑拱坝的试验和设计成果想起了深圳湾航道疏浚环评徐工案自我抄袭的学术认定，真是让人忐忑不安07重力墩的设计。

重力墩位于大坝左岸，设计建基面高程为368～375m高程，重力墩全长30m重力墩顶宽8.0m，上游坡比1:0，下游坡比为1:0.8m重力墩上游坝面为M12.5水泥砂浆砌砼预制块，随后薄砼防渗墙，墩体为C15

细石砼砌块石，下游坝面为M12.5水泥砂浆砌砼预制块，底部为C15砼垫层各分区材料同拱坝坝身8 安全监测设计高店大坝安全监测的观测项目依照《浆砌石坝设计规范》确定确定高店大坝的主要观测内容有上下游水位、气温、坝体温度、位移、扬压力、渗流。

应力、应变、缝面开合度高店大坝埋设的监测设备有：温度计、应力应变计、无应力计、固定式测斜仪、测缝计、渗压计温度计埋设8只，拱冠梁的306m（基岩）、353m高程上游、坝中、下游各埋设一支，拱冠梁的341m。

、365m高程坝中各埋设1只应力应变计、无应力计埋设33组（支），拱冠梁308.5m、318m、329m和两拱端318m、329m高程的上游、坝中、下游各埋设一组（支），拱冠梁341m、365m、和两拱端。

341m、365m高程的上游、下游各埋设一组（支）固定式测斜仪埋设9支固定式测斜仪在拱冠梁的315m、323m、331m、339m、347m、355m、363m、371m、379m高程各埋设1支测缝计埋设18支。

测缝计主要观测基岩与垫层的接缝和宽缝的接缝基岩与垫层的接缝在拱冠梁底设了一支，两拱端的329m、365m高程的上下游各设置了一支；宽缝在318m高程的上游、坝中、下游各设置了一支，在329m、342m、

365m的上下游各设置了一支渗压计埋设19支，共5组渗压计埋设在坝基中左右拱端329m、365m高程和拱冠梁处5个断面各埋设1组拱冠梁断面在大坝上游、坝中、下游各埋设一组；左右坝基329m高程断面在大坝上游、坝中、下游各埋设一支，并在下游岩体内埋设两支；左右坝基。

365m高程断面在大坝上游、下游及下游岩体内各埋设1支埋设的观测仪器在大坝的观测房观测，在该处集中所有坝内埋设的各观测设备的电缆，使用微机进行数据采集、观测；今后尚可使用电话线或其它通讯电缆将大坝观测房的观测数据输送至副厂房的监测室进行监测。

气温和降水量的观测采用温度计和自记式雨量计，布置在厂房区对大坝还设置有位移观测点，以便采用全站仪对大坝和坝肩的位移进行观测此外还需定期、不定期对大坝进行巡视监测铅山县高店水库设计过程中，设计人员克服复杂的地质条件，合理选择坝轴线，优化大坝体型, 高薄拱坝采用坝体自防渗技术和带贴角的差动式挑流鼻坎，使得工程发挥了良好效益，改善了水生态环境。

大坝航拍图

大坝下游视图注：那个好象漏水的是锥阀。坝面上那些极具规律的黑点是施工时挂安全网的特制预制块，建设时没在意，现在看确实有点丑丑的。下图更明显，丑得不行。

大坝上游右坝肩拍摄图

坝顶读者如有兴趣，可网上查阅相关论文进一步了解，如（不限于）：[1]周斌.砌石双曲拱坝拱冠梁设计的探讨和实践[J].水利规划与设计,2017(08):127-129+133.[2]温卉,周斌.高店砌石拱坝自动化监测系统的设计

[J].陕西水利,2014(04):137-139.[3]周斌,刘宏路.高店水库砌石拱坝的分缝与封拱[J].水电与新能源,2014(02):18-19+24.[4]丁远伟,黄志平,周斌.高店水库拱坝坝基岩爆的产生机理及处理

[J].小水电,2013(04):51-52+44.[5]齐美富,刘莹莹.高店水库试营运期水质变化影响分析[J].安全与环境工程,2012,19(01):57-59+64.[6]刘莹莹. 石塘水阳西湾至罗湖水电梯级开发水环境影响研究

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[9]张古良.砌石拱坝温度裂缝成因及控制措施[J].江西水利科技,2009,35(02):119-122.[10]陈念东,严赣英,周斌.常见二次线型拱坝布置的反演解析法[J].水利建设与管理,2008,28(09):33-34.

[11]王东生,郭士洲.高店双曲拱坝原型观测系统设置及蓄水前观测资料分析[J].江西水利科技,2007(02):94-98+102.其他：亚洲第一高砌石薄拱坝：下会坑水库砌石薄拱坝设计简介江河水面线计算上篇：能量方程计算江河水面线

江河水面线计算下篇：圣维南方程计算江河水面线免责声明本公众号所载、分享的文/图等稿件均出于为公众传播有益资讯信息之目的，内容为作者个人观点，仅供参考，并不意味本公众号赞同其观点或证实其内容的真实性，如其他媒体、网络或个人从本公众号下载使用须自负版权等法律责任。

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