1工程概況
黃石灘水庫是陜西省政府確定的“十五”重點(diǎn)水源工程建設(shè)項(xiàng)目，也是建國以來安康市規(guī)模最大、投資最大的農(nóng)業(yè)灌溉水利工程，水庫位于安康市譚壩鄉(xiāng)境內(nèi)漢江二級支流付家河中游，上距八一水庫5km，下距瓜園村0.7km，距安康市約31km。壩址以上河道長43.5公里，控制流域面積348 km2，多年平均徑流量為1.1億m3，總庫容4177萬立方米，設(shè)計(jì)灌溉面積7.39萬畝，受益人口20多萬人，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖、安全飲水等綜合利用的中型水利工程。
水庫樞紐主要由攔河壩、溢洪道、輸水洞、導(dǎo)流排砂泄洪洞、兩岸坡防滲帷幕等建筑物組成。
黃石灘水庫由中水十五局實(shí)施建設(shè)，陜西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，工程于2000年11月開工奠基建設(shè)，2003年4月21日大壩全斷面填筑達(dá)到420.43m封頂高程，2006年8月15日正式下閘蓄水。
2大壩設(shè)計(jì)
2.1工程地質(zhì)條件
工程位于秦嶺東南部中低山區(qū)，總體地勢西北高，東南低，海拔高程270—1760m，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，地形比較破碎。付家河總體由北向南蜿蜒而行，至青峰鄉(xiāng)處匯入月河。
庫區(qū)基巖為寒武系中上統(tǒng)（2—3）變質(zhì)巖為主，巖性為絹云母石英片巖，局部夾有綠泥石片巖，庫壩區(qū)位漫坡嶺復(fù)式背斜北翼，巖層呈單斜構(gòu)造，斷層較少，地震活動較弱，屬構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)，地震基本烈度為Ⅵ度。
庫區(qū)地形封閉，山體雄厚，庫岸基巖高程出露500—800m，高于正常蓄水位419m，庫盤基巖為絹云母石英片巖，屬微透水巖層，無較大規(guī)模的斷層分布，兩岸地下水分水嶺高程440m以上，不存在水庫滲漏問題。
2.2砼面板堆石壩布置
大壩最大壩高75.6m，壩頂高程423.6m，壩頂長210m，壩頂寬8m，防浪墻頂高程424.8同，上游壩面坡比1:1.4，下游壩面坡比1:1.4—1:1.25，下游壩坡采用干砌石護(hù)坡，厚度50cm。壩體橫剖面的最大底寬為229.85m。
壩址河道較平直，河谷狹窄，河從為基本對稱的“V”型谷。河床砂礫石覆蓋層厚約5m—8.5m，除趾板和下游排水棱體底部覆蓋層挖除外，其它部分壩體置于覆蓋層上。兩岸基巖裸露，高程滿足建壩要求，但右岸山梁單薄，風(fēng)化較為強(qiáng)烈；斷層較為發(fā)育，巖體完整性差，巖石抗壓強(qiáng)度低，420m以上由于道路改造，巖體天然坡角臨空，形成寬約50m的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體，強(qiáng)風(fēng)化厚約25m，Vp=1670—3000m/s，完整系數(shù)Kv為1.1—0.36，目前側(cè)向切割面尚未貫通，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，壩軸起點(diǎn)（左壩端）坐標(biāo)：X=3634775.500，Y=36590490.300；終點(diǎn)（右壩端）坐標(biāo)：X=3634847.000，Y=36590290.000，壩軸線方位SE107.50 。
2.3 壩體填筑建筑材料
2.3.1  壩體主、次堆石料
主堆石區(qū)要求石料級配良好，耐久性強(qiáng)，特別是在壩體靠上游1/3范圍內(nèi)，要求巖石軟化系數(shù)大，單軸飽和抗壓強(qiáng)度70—80MPA，采用二里料場的輝長巖—閃長巖直接上壩，最大粒直徑≤800mm，孔隙率20%—30%，滲透系數(shù)10^-2 —10^-1 cm/s，設(shè)計(jì)干容重2.05g/cm³。次堆石料，級配無嚴(yán)格要求，最大粒徑800mm，小于0.1mm粒徑含量不大于5%，設(shè)計(jì)干容重>2.0g/cm³。后經(jīng)比較，采用主堆石料填筑。
2.3.2 墊層料、過渡料
墊層料及墊層小區(qū)料均采用二里料場的新鮮輝長巖—閃長巖加工，要參配漢江砂。過度區(qū)采用新鮮、堅(jiān)硬，軟化系數(shù)大，耐久性強(qiáng)，顆粒級配良好，具有低壓縮性二里料場輝長巖—閃長巖控制爆破而成。
2.4 壩體分區(qū)
壩體分區(qū)從上游到下游依次為混凝土防滲面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)，在面板周邊縫下游側(cè)設(shè)置特殊墊層區(qū)即墊層小區(qū)，在下游壩趾處設(shè)置大塊堆石排水棱體。墊層區(qū)的水平寬度取為3m。過渡層為細(xì)堆石，它是墊層料與主堆石區(qū)的過渡料域，其水平寬度為3m。主堆區(qū)上游為1：1.4，在其后設(shè)下游堆石區(qū)。
壩坡的選擇是根據(jù)已建工程采用類比法確定的，上下游壩坡均為1:1.4，下游壩坡每20m高設(shè)一馬道，馬道寬2m。
2.5壩坡
大壩上游壩坡選用1：1.4，相應(yīng)坡角35.54o，下游壩坡選用1：1.4—1：1.25，并在389.00m高程設(shè)2m寬馬道，同時(shí)上壩道路從下游壩坡通過。大壩上游面為鋼筋砼面板，下游面為大塊石護(hù)坡。
2.6砼面板堆石壩設(shè)計(jì)
黃石灘水庫面板堆石壩壩高75.6m，砼防滲面板的強(qiáng)度等級采用C30，抗?jié)B標(biāo)號為W8。砼防滲面板厚度為0.3m，內(nèi)部設(shè)單層鋼筋，考慮到壩體變形和施工的需要，把面板分了15塊，設(shè)置垂直縫14條，每塊面板寬度為12m。
砼面板頂部接壩頂設(shè)置的鋼筋砼防浪墻，底部接鋼筋砼趾板，面板與趾板相接處設(shè)置周邊縫，墊層料下端設(shè)置墊層小區(qū)，目的是為了保護(hù)周邊縫。
2.7砼趾板
趾板采用C30混凝土，厚度0.6m，其寬度按巖石地基容許水力梯度確定，趾板置于弱風(fēng)經(jīng)巖石上部，地基容許水力梯度取10，河床段趾板寬度8m，岸坡趾板寬6m，高程390.00m，趾板寬4m，趾板每隔12m設(shè)一條伸縮縫，并有￠25錨盤插入巖石與基巖相連接，錨盤間距1.2m，排距1.5m。為承受砼干縮和溫度應(yīng)力，趾板表面高一層雙向鋼筋，其縱、橫向鋼筋均按0.4%配筋設(shè)置。在壩體上游面河床趾板以上，鋪設(shè)壤土鋪蓋保護(hù)。
2.8基礎(chǔ)處理
2.8.1  大壩基礎(chǔ)開挖及處理
河床壩基砂礫石開挖，僅開挖河床趾板及其下游60m范圍，以及下游堆石棱體基礎(chǔ)部分。其它河床覆蓋層在清除表層松散砂礫石后，進(jìn)行碾壓處理。
趾板基礎(chǔ)為絹云母石英片巖，穩(wěn)定性好，但抗壓強(qiáng)度低，風(fēng)化系數(shù)小。河床趾板于F9、F19斷層交匯，巖體破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈，強(qiáng)風(fēng)化層厚度達(dá)14m之深。設(shè)計(jì)采用保留強(qiáng)風(fēng)化巖體，剝離沖積覆蓋層及全風(fēng)化層，基坑深度8m，在清基面上澆筑2—3m厚砼板。基礎(chǔ)采用深錨桿和深固結(jié)孔灌漿，孔、排距采用1.5m，灌漿孔深10m，并布設(shè)8m長砂漿錨桿。根據(jù)地表與鉆孔實(shí)測強(qiáng)風(fēng)化巖波速不足2000m/s，通過固結(jié)灌漿，加強(qiáng)巖體的整體性，使其波速提高到3000—3500m/s以上，彈模由5.7GPa以上，將趾板基礎(chǔ)改造成弱風(fēng)化基礎(chǔ)性質(zhì)。趾板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成兩排帷幕灌漿，使趾板基礎(chǔ)達(dá)到微透水性質(zhì)。兩岸趾板基礎(chǔ)進(jìn)行地毯式固結(jié)灌漿處理。趾板下設(shè)防滲帷幕，河床段采用雙排帷幕灌漿，主帷幕孔深38m，付帷幕孔深28m，壩肩岸坡段采用單排帷幕，孔深左岸20m—25m、右岸30m—35m，與河床帷幕連接段深度25(35)m—38m。
固結(jié)灌漿:為加強(qiáng)趾板基礎(chǔ)巖體完整性，在趾板下對巖基進(jìn)行固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿孔距均為2.0m，孔深7—15m，排距1.5m。灌漿壓力0.2—0.5MPa。
帷幕灌漿:包括趾板基礎(chǔ)及右岸岸坡防滲帷幕灌漿。灌漿方式采用孔內(nèi)循環(huán)式，射漿管距孔底不大于0.5m，。帷幕灌漿孔壓力值為，第一段段長2.0m，壓力0.2MPa；第三段段長為3.0m，壓力0.3MPa—0.4MPa；第三段到第六段段長都為5m，壓力值為0.7MPa—1.4MPa
2.9安全監(jiān)測系統(tǒng)
2.9.1大壩外部變形監(jiān)測
大壩水平位移采用視準(zhǔn)線施測，垂直位移采用水準(zhǔn)法測量。水準(zhǔn)觀測標(biāo)石與視準(zhǔn)線觀測標(biāo)石共用。水準(zhǔn)基點(diǎn)須與鄰近的國家水準(zhǔn)基點(diǎn)接測。
在大壩上共設(shè)4條視準(zhǔn)線，分別布置在壩上4.85m、壩下5.0m、壩下37.7m、壩下66.165m，由多個(gè)位移測點(diǎn)組成，位移測點(diǎn)間距為30—40m；同時(shí)，在每條視準(zhǔn)線延長線的左右岸附近基巖上布置工作基點(diǎn)和和校核基點(diǎn)各1組。