碧口水电站土石坝的设计和施工

碧口水电站土石坝高105.3m，坝顶有高5.3m钢筋混凝土L形挡水墙，以阻挡上游3.5km处大滑坡体可能滑入水库中激起的涌浪漫过坝顶，并对校核洪水位起挡水作用。坝的2/3 坝高为砂卵石和石渣坝壳，以上为堆石坝壳。上游坝坡1∶1.8、1∶2.3，下游坝坡1∶1.7、1∶1.85、1∶2.2，坝顶宽8m，心墙土料为含少量角砾的重粉质壤土与粉质黏土，底部砂卵石覆盖层厚34m，设混凝土防渗墙防渗。坝的下游趾部填筑反压平台以防坝基砂砾层液化，利用此平台作为开关站场地，在此场地下埋设排水管将渗流导至尾水渠。

原设计在坝中心砂卵石地基内设一道厚1.3m高42.5m的混凝土防渗墙，顶部伸入心墙6m，施工初期，心墙填筑质量未达到要求，心墙内填了多层砂砾。心墙两侧又未填筑反滤层，填到657m高程时，决定停工处理。原水利电力部调顾淦臣任工程局总工程师，原总工程师调离。乃将心墙挖除10m，在坝轴线下游12m处再打设一道厚80cm的混凝土防渗墙，并将心墙下游部位加宽，其下游坡由1 ∶0.25 改为1 ∶0.4，后来填筑的心墙两侧都设两层反滤。堆石体与反滤层之间，增设一层80～100mm 粒径砾石过渡层，以免反滤料进入堆石孔隙中去。碧口水电站枢纽布置及剖面如图8.19 所示。

心墙土料料场在坝址下游4km，用4m3电铲装16t自卸汽车运到坝面，推土机平土，铺土厚20cm，含水量16%～19%，16t双联羊足碾压20 遍，压实干密度为1.7～1.71g/cm3，压实度为0.98，渗透系数为i×10—7cm/s，砂卵石料场在下游河滩，用4m3电铲装16t自卸汽车上坝，推土机平土，铺土厚度80cm，用13.5t 振动碾压2 遍，干密度大于2.21g/cm3，相对密度大于0.75。边角部位用2.5t 夯锤落距3.5m 强夯2 遍。碧口坝是我国第一次用重型振动碾碾压砂卵石和堆石的坝，效果很理想。坝基开挖料含泥砂卵石以及隧洞、厂房、溢洪道开挖的石渣填筑在心墙上下游坝壳的中部，碾压干密度或相对密度都达到规定指标。堆石料在坝上游1.5km的山体开采，岩石为厚层凝灰岩夹薄层千枚岩。采用洞室大爆破开采，用4m3电铲装16t 自卸汽车运到坝面，150hp 推土机平料铺料厚1m，洒水。用13.5t振动碾压4 遍，干密度达2.27g/cm3，孔隙率为16.6%。(www.xing528.com)

坝顶L形钢筋混凝土挡水墙与路面底部有刺槛与黏土心墙严密结合，L形墙每20m分缝，竖缝内设沥青井，井内装金属棒，可定期加热熔融沥青。混凝土路面沿长度方向每5m留一个灌浆孔，每年春对混凝土路面底灌浆，把黏土心墙可能沉降导致路面底脱空处灌浆充填。

虽然施工初期发生质量问题，但后来补救加固，坝的质量很好。