张 蕊，郭 华

(渭南市水利水电勘测设计院，陕西 渭南 714000)

韩城市侯家峪水库是一座具有城镇居民生活供水和农业灌溉功能的Ⅳ等小(1)型水利枢纽工程。水库距韩城市区16 km，坝址位于涺水河一级支流侯家峪胡凹村附近。坝址以上控制流域面积34.6 km2，多年平均径流量320万 m3。水库建成后，兴利库容161.0万 m3，总库容317万 m3；年可供水量130万 m3，可解决1.5万人的城镇居民生活用水及0.7万亩的灌溉用水。

1 工程地质条件

依据地勘资料，水库坝址区域地貌单元属渭北土石山区，沟谷发育，地形破碎，一般切割深度达100～150 m。坝址区河谷呈不对称的“U”型发育，两岸地形及地层不对称：左坝肩为基岩斜坡及黄土斜坡，斜坡坡脚24°～34°；右坝肩为二级阶地及黄土梁，相对平缓，坡脚28°～45°。工程区属构造稳定地区，适宜兴建水利枢纽工程。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)标准，地震动峰值加速度为0.15 g，地震动反应谱特征周期为0.40 s，相对应的地震烈度为Ⅶ度。

库盆岩石为下三叠系砂岩、泥岩、页岩，上部为第四系更新统黄土、黄土状壤土。砂、泥岩表面强风化岩层厚度2～5 m，下部弱风化砂岩岩体级别为Ⅲ级，泥岩岩体级别为Ⅳ级，河床出露以弱风化岩石为主。壤土及黄土均为高压缩性土，且黄土具有自重湿陷性，弱～微透水性。砾石及砾石土相对密实，强透水性。

坝基主要由一、二级阶地及河床三叠系T1砂、泥(页)岩互层构成河谷基底，长100 m。一、二级阶地上部堆积的粉质壤土层厚1.50～2.5 m，下部堆积的卵砾石层厚分别为1.40～1.60 m，渗透系数K20=1.24×10-2cm/s，属强透水性。坝基岩体上部强风化带垂直厚度0.5～6.9 m；强～弱风化岩体透水率q=3.29～7.71 Lu，属弱透水性，厚度15～20 m；下部岩体透水率q<5 Lu，可视为相对隔水层。

左坝肩为坡积斜坡，坡积碎石土厚1.1～7.3 m，其下为泥岩、砂岩，强风化带垂直厚度2.74～13.6 m，强～弱风化岩体透水率q=1.25～37.49 Lu，属弱～中等透水性，厚度14.8～28.0 m。下部岩体透水率q<5 Lu，可视为相对隔水层。

右坝肩为黄土斜坡，地层岩性主要由黄土、古土壤及洪积壤土组成，堆积层厚度9～30 m，斜坡10°～50°，边坡稳定。下部洪积堆积的壤土层在右坝肩最大厚度为22.5 m，压缩系数a1-2=0.32 MPa-1，属中等压缩性，湿陷系数小于0.015，不具湿陷性，干密度ρd=1.62 g/cm3。下部为三叠系T2砂岩，强风化带垂直厚度2～10 m，强弱风化带厚9～20 m，透水率q>5 Lu。

2 大坝坝型方案

2.1 均质土坝方案

筑坝土料可采用坝址左岸上游600 m处的1#土料场和坝址下游400 m处的2#土料场，土料的物理力学指标除天然含水率略低于最优含水率，其余指标均符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251-2015)对均质土坝土料质量的技术要求。储量可以满足设计要求，便于机械化施工。两处土料场沿左岸施工道路均可直达坝址交通条件便利。

结合放水、泄洪等主要建筑物设计，同时考虑施工等因素计算该方案总体填筑土方110万 m3，枢纽工程永久占地276.7亩，临时占地385.7亩。

2.2 砼重力坝方案

工程区内基岩为砂岩、泥岩互层，坝基岩体强风化带垂直厚度1～15 m，弱风化基岩垂直厚度在14.0～46.0 m，岩石饱和抗压强度R6=46.6～172.0 MPa，建议承载力特征值fak=550 KPa，左岸坝基上部黄土承载力特征值fak=150 KPa，经基础处理后可作为建基面，基本具备建砼重力坝的基础条件。

工程区内砂岩夹泥岩，层状分布，其中泥岩易风化破碎、失水干裂、遇水崩解，强度低，石料开采条件差，分拣难度大，不具备大量开采条件，石料需外运。本次选择并推荐砼骨料为韩城市以东的象山人工碎石料场的砂砾料，料场距离工程区20 km，岩性为三叠系青灰色厚层长石砂岩。该石料场弱风化砂砂砾料质量满足要求。

通过不同堰宽和坝高的方案比较，并结合主河床宽度确定泄流槽宽度，选用坝顶高程563.10 m、溢流段堰宽21 m的砼重力坝方案进行工程布置。

坝体采用C20砼浇筑，外包C30砼，坝上游面设C30·W8·F150钢筋混凝土防渗面层，顶厚1.0 m，底厚2.0 m。溢流坝段的堰面为C30·W8·F150钢筋混凝土面层，厚度0.5 m。

灌浆和排水廊道采用城门洞型断面，宽2.0 m，高3.0 m，最低高程为515 m，在517 m高程设检查廊道，廊道断面亦采用城门洞型断面，宽2.0 m，高3.0 m。

坝基采用单排帷幕灌浆。帷幕灌浆深度以q<5 Lu控制，帷幕灌浆深度15～42 m；灌浆孔距2 m，孔径φ60 mm，共布设225孔；灌浆浆液的材料选用水泥浆。帷幕灌浆总进尺4 246 m。

坝体右坝肩为黄土地层，地基承载力不足，采用现浇C25砼灌注桩进行地基加固，桩径60 cm，桩距1.5 m，梅花形布置，桩总长度8 694 m。

枢纽工程总体石方13万 m3，砼30万 m3，坝体占地217亩。

2.3 大坝坝型比选

2.3.1 建坝条件及筑坝材料

坝址处地质、地形条件均满足均质土坝、砼重力坝的建坝条件。均质土坝筑坝土料运距短，交通条件好，指标符合设计质量要求，但含水量偏低，需进行人工配水。区内岩石为砂岩夹泥岩，强度低，不具备建砼重力坝的材料条件，满足质量要求的外运砼骨料运距远。

2.3.2 坝体工程量及施工条件

均质土坝方案土方量较大，但土料场紧邻大坝两岸，运输距离短。坝体填筑材料单一，易于机械化施工，工期时间短，质量易于控制。施工导流需考虑坝体度汛方案，导流费用高。

砼重力坝可在汛期直接溢流，导流方便且导流费用低。主体筑坝材料量小，但筑坝材料需要外购，运距较远。施工中砼浇筑时需控制温度应力，技术要求高。

2.3.3 工程投资

经投资估算，砼重力坝方案总投资为1.85亿元，均质土坝方案总投资为1.21亿元，两者相差0.64亿元，均质土坝的工程投资较省。

推荐坝型方案

从上述比较可以看出，均质土坝施工简便，质量容易控制，工期短，投资省，是该区比较适合的坝型方案，因此，推荐采用均质土坝方案。两坝型方案比较见表1。

表1 两坝型方案比较

3 结语

大坝坝型选择是水库枢纽工程设计的重要环节，本文通过对侯家峪水库大坝坝型选择，并分别从建坝条件及筑坝材料、坝体工程量及施工条件、工程投资等方面分析比较，推荐采用均质土坝为适宜坝型。