3.10 地基处理及坝体与地基岸坡的连接
3.10.1地基处理
大坝基础至坝脚线外10米范围内的树林、树根、、地表孤石、块石以及河床底的淤泥、沙壤土等都应在填筑坝体之前都要进行清基，一般清除深度为0.3-1.0m,本设计清基深度初步设定为1m。筑坝前所建造的地质勘探的钻孔、试坑、平洞井、泵等均应回填，对坝基进行平整、振动碾压或夯板夯实。特殊部位采取的措施如下：
1）河槽处：水流常年冲刷，基岩裸露，抗风化能力强，吸水量也较低，故只需清除覆盖层即可，挖至基岩即可。
2）右岸河滩：覆盖层和坡积物相对较厚，坝区右岸破碎达60米的钻孔岩芯获得率仅为20%，可见岩石裂隙十分发育，拟采用局部帷幕灌浆。
3）平山嘴大溶洞和大泉眼大溶洞：前者对大坝及库区均无影响，但后者朝南东方向延伸的话，则可能通向库壁，待将来蓄水后，库水有可能顺着溶洞漏到库外，为安全起见，可修筑土铺盖，用水泥砂浆填缝。铺盖同时还应与粘土心墙相连，向上库区及右岸延伸展布，将岩溶封闭。
3.10.2 坝体与地基的连接
1）河槽部位：岩芯获得率及吸水量均能达到要求，采用在心墙底端局部加厚的方式与地基相连。
2）右岸河滩：上部岩层裂隙较发育，岩芯获得率只有20%。而覆盖层也较左岸厚，采用截水槽的方式与基岩相连。截水槽可挖至基岩以下2.5m深处，内填壤土。
截水槽横断面拟定：边坡采用1：2.0；底宽，渗径不小于（1/3～1/5）H，其中H为最大作用水头（下游无水时为54.5m），底宽取1/4×54.5=13.625m,则取14m。
3.10.3 坝体与岸坡的连接
左坝肩到左滩地，坡积风化层及其岸坡杂物需彻底清除，左岸坡不应成台阶状，反坡或突然变坡，应修建混凝土齿墙，由于岩石岸坡一般不宜陡于1:0.5～1:0.75，太陡会引起裂缝，故左岸根据地形地质因素考虑，开挖时基本与基岩大致平行，坡度为1：0.7。右坝肩到右滩地坡积风化层处理与左岸相同，基岩开挖角不宜太大。
心墙与岸坡连接处的断面应扩大1/3，并设反滤层。防渗体邻近岩质岸坡1.0m范围内，采用粘土填筑，且保持W=W最优。岩面在填土前应采用粘土浆抹面，且按要求设反滤层，并可将心墙嵌入岸坡内。
3.11裂缝处理
由于设计、施工不当等诸多方面的原因，土石坝中常常会出现裂缝，而在渗流等因素作用下，裂缝将进一步发展，威胁大坝安全。平山水库作为Ⅱ等工程，其裂
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缝处理更加需要细致小心，需要有其防治处理方案。
3.11.1裂缝的成因
平山水库土石坝在建造和运行的过程中一般都要发生变形。在不利的地形和坝基土质条件下，可能产生局部过大的变形和应力，当其超过坝体材料的承受能力时，将产生裂缝。
3.11.2裂缝的防治措施
3.11.2.1改善坝体结构或平面布置
平山水库根据需要合理设计放缓坝坡，同时在渗流处铺设足够厚的反滤层，特别是对易于出现裂缝的部位进行适当加厚，另外在进行土料分区时采用粒径相差不大的两种土料相邻布置，在黏土心墙和坝壳之间设置较宽的过渡区。 3.11.2.2重视坝基处理
平山水库土石坝按3.11.1进行必要的坝基处理，以避免过大的不均匀沉降及水力劈裂冲蚀。
3.11.2.3适当选用坝身土料
平山水库土石坝防渗体是黏土心墙，心墙的中上部对土料适应变形的能力要求较高，但心墙的中下部所承受的荷载较大，而不均匀的变形的可能性较小，故对其适应变形的要求可适当降低，故针对防渗体不同部位选用不同土料。 3.11.2.4采用适宜的施工措施和运行措施
在修筑平山水库土石坝的心墙或易于开裂的部位，其建筑速率可适当放缓，以使下部坝体有充分的时间达到预期的沉降量；在施工间歇期要妥善保护坝面，防止干缩、冻溶裂缝的产生，一旦产生及时处理；运行期，特别是初次蓄水时，水位升降速度不宜过快，以免坝体各部位的变形来不及调整，互不协调，产生高应力，同时避免出现水力劈裂。
3.11.3裂缝处理
平山水库土石坝在设计和施工时，应注意防范裂缝的形成和发展。发现裂缝时要查明性状，分析原因，做好处理预案。
1）对表面裂缝，先用沙土填塞，再以低塑性黏性土封填、夯实。对深度不大的裂缝，也可以将裂缝部位的土体挖除，回填含水率稍高于最优含水率的土料，分层夯实。
2）对深层裂缝，可进行灌浆处理，用低塑性黏性土或在其中加少量中、细砂等做灌浆材料自流或加压灌注，但要防止水力劈裂。
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4 溢洪道设计
4.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定
根据本工程地形地质条件，利用枢纽右岸的马鞍形垭口，采用正槽式溢洪道，引水渠末端设置圆形渐变段，泄槽不设收缩、弯曲段和扩散段，不设尾水渠。
4.2 溢洪道基本数据
由于没有做调洪演算，初步拟定溢洪道水力计算成果见表4.1。
表4.1 溢洪道水力计算成果
计算情况 校核 上游水位（m） 116.0 下泄最大流量(m3/s) 1000 相应的下游水位(m) 70.0 4.3 工程布置
4.3.1引水渠
由于地形、地质条件限制，溢流堰往往不能紧靠库区，需在溢流堰前开挖引水渠，将库水平顺地引向溢流堰。为提高溢洪道的泄失。流速应大于悬移质不淤流速，小于渠道的不冲流速，设计流速宜采用3~5m/s，本设计采用设计流速v为3m/s。引水渠的横断面，在岩基上接近矩形，边坡根据岩层条件确定，新鲜岩石一般为1:0.1~1:0.3,风化岩石为1:0.5~1:1.0，本设计采用边坡坡率m为1:1.0。从平山水库坝址地形图可知控制堰顶高程为108m，堰高3m，故引水渠水深H为11m。
根据计算公式：
Q=vA （4.1） A=(B+mH)H （4.2）
可以初步拟定引水渠断面尺寸，具体计算结果4.2。
表4.2 引水渠断面尺寸计算成果
计算情况 校核 上游水位（m） 116 下泄最大流量 Q (m3/s) 1000 水深H（m） 边坡坡率m 底宽B(m) 11 1 20 由计算可以拟定引水渠底宽B为32m（安全设计）。在引水渠与控制堰之间设渐变段，采用圆弧连接，圆弧半径R=10m，圆弧的圆心角为90°；引水渠前段采用梯形断面，边坡采用1：1；引水渠总长L=30m。
4.3.2 控制段
溢洪道的控制段包括：溢流堰及其两侧的连接建筑。本工程是以灌溉发电为主的大（2）型工程，右岸岩石的渗水率小仅为0.001~0.01，采用实用堰。
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4.3.2.1实用堰剖面的设计
溢流面由顶部曲线段、中间直线段和反弧段三部分组成。设计要求：①有较高的流量系数，泄流能力大；②水流平顺，不产生不利的负压和空蚀破坏；③体形简单、造价低、便于施工等。
1)确定定型设计水头Hd
堰顶高程=108m；校核洪水位=116m； 最大堰上水头Hmax=116-108=8m；
定型设计水头：Hd=（0.65~0.85）Hmax=（0.65~0.85）×8=5.2m~6.8m 取
Hd=6m。
2)确定堰剖面
上游段各圆弧参数为：
R1?0.5Hd?0.5?6?3m，b1?0.175Hd?0.175?6?1.05m； R2?0.2Hd?0.2?6?1.2m，b2?0.276Hd?0.276?6?1.656m； R3?0.04Hd?0.04?6?0.24m，b3?0.282Hd?0.282?6?1.692m； 下游段满足方程：x1.85?2.0Hd0.85y整理得：
y?0.109x1.85 （4.3）
对于WES型标准堰面，其大致范围是：X=（-0.282~0.85）Hd，Y=(0~0.37)Hd，故因此x最大取5.1，相应的y取2.2。如图4-1所示。
图4-1WES型标准堰面
4.3.2.2孔口设计
①WES剖面的流量系数m
m的值主要取决于P1/Hd、H0/Hd的值。
P1/Hd=3 /6=0.5； 查表取值：m=0.49
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②溢流孔的设置
为了调节水位和流量，在溢流堰顶上设溢流孔，两孔之间设置闸墩，在与岸边连接处设置边墩，以便安设闸门。
开敞式WES型实用堰的泄流能力公式：
Q溢?cm??sL2gH03/2 （4.4）
式中：Q溢为校核洪水时最大下泄量1000m3/s；
ε为闸墩侧收缩系数，与墩头形式有关，本设计取0.95； c为上游堰坡影响系数，取1； m为堰流系数，取0.49； σs为淹没系数，不淹没取1；
H0为堰上水头，取校核洪水堰上水头8m；
g为重力加速度，取9.8；
则溢流段净宽度L为21.45m，为保证设计安全溢流段净宽度取24m 单宽流量q?Q1000??41.67m3/(s?m) L24令：溢流孔孔数n=2，则孔口宽b=12m，溢流段前缘总长
L0=nb+(n-1)d （4.5）
由于b为孔口宽度，d为中闸墩宽度取2.0m，边墩宽度取3.0m，则溢流前缘总长为L0=2×12+2+2×3=32m
单宽流量q?4.3.2.3闸门设计
1）闸门和启闭机
闸门是可以闭合、用于控制孔口水流的挡水建筑物，是水工建筑物的重要组成部分。闸门装置于岸边溢洪道的孔口上，控制流量，宣泄洪水。
闸门分为工作闸门、检修闸门和事故闸门。工作闸门用来调节下泄流量，需要在动水中启闭，要求有较大的启闭力；检修闸门用于短期挡水，以便对工作闸门、建筑物及机械设备进行检修，可以在静水中启闭，启闭力较小；事故闸门是在建筑或设备出现事故紧急应用，要求能在动水中关闭孔口。工作闸门一般设在溢流堰顶，检修闸门和工作闸门至少留有1~3m的净距，以便进行检修。
常用的工作闸门有平面闸门和弧形闸门。平面闸门的主要优点是：结构简单，闸
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Q1000??41.67m3/(s?m) L24