1前期设计方案
1.1坝体结构设计
水库枢纽工程建筑物由混凝土面板堆石坝、岸边溢洪道、取水兼放空隧洞等组成。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高86.0m，坝顶高程756.00m，坝顶长202.0m，坝顶宽7.5m，大坝上游坝坡1∶1.5065，下游平均坝坡1∶1.57(坝坡上设有6.5m宽的“之”字形上坝公路，公路之间坝坡1∶1.30)，见图1。堰顶高程749.00m，溢流净宽35m，侧槽首端底宽6.0m，末端底宽12.0m;侧槽段后接泄洪无压隧洞，总长465m，其中调整段长40m、收缩段长50m;泄洪隧洞出口接消力池，长80m，采用底流消能;出水渠段长20.0m。
1.2筑坝材料设计
垫层区水平宽3.0m，其上游侧采用混凝土挤压机挤压成型C5混凝土墙，高0.4m。过渡层水平宽4.0m，铺筑层厚0.4m，最大粒径300mm。主堆石区采用弱风化砂岩堆石料，铺筑层厚0.8m，最大粒径800mm。下游堆石区采用堆石料主要为砂岩和泥岩，可以使用与主堆石区相同材料或采用较低的压实标准和质量相对较差的软岩料、风化石料(开挖石渣)，铺筑层厚1.0m，最大粒径800mm。周边缝下游侧特殊垫层料，采用最大粒径＜40mm，且内部稳定的反滤料，铺筑层厚0.2m。上游铺盖区采用粉煤灰填筑，下游坝面为干砌块石护面，护坡厚500mm，材料分区特性表见表1。
1.3大坝分缝和止水
混凝土面板采用C25混凝土，混凝土抗渗等级为W8，抗冻等级F100。根据面板的受力情况，两坝肩附近左右岸面板分别设5条和4条张性垂直缝，间距7.5～9.96m不等;其余河床段面板共设7条压性垂直缝，间距均为15.00m。垂直缝底部设一道W型铜止水，缝面涂刷沥青乳液，其中张性垂直缝缝顶部需采用GB弧凸状塑性填料，外加三元乙丙复合板并用不锈钢固定封闭保护。防浪墙与面板顶部水平接缝止水结构与周边缝相同，防浪墙伸缩缝分缝位置与面板垂直缝在同平面位置，中部设置铜止水一道。
1.4基础处理设计
1)坝基开挖:本工程最大坝高86.0m，趾板基础应开挖至坚硬、不冲蚀和可灌浆的基岩，将趾板、垫层和过渡层设于弱风化层上部，开挖面应力求平顺，避免陡坎和反坡。2)固结灌浆:在趾板基础开挖过程中，对趾板基础进行固结灌浆并对断层破碎带进行深挖回填，固结灌浆按两排、孔深5m、排距2.0m布置。固结灌浆工程量2220m。3)帷幕灌浆:根据地形地质条件及岩体的透水率确定帷幕边界，具体布置为帷幕线主要沿趾板轴线布置，平面上接弱透水岩体，原则接地下水位，垂向上以岩体透水率≤3Lu，帷幕长约444m，帷幕面积13600m2，总进尺4500m。
2优化设计方案
2.1工程方案优化
在前期设计方案的基础上，根据实际的勘探测量工作的结果，设计方案随着现场查明地质情况进行优化，以达到控制工程造价的目的［1］。1)大坝结构优化设计:垫层、过渡层材料料场由原初步设计灰岩料场(运输距离46km)改为弱风化砂岩料场(运输距离1km);主堆石料材料料场由原初步设计开采砂岩料场填筑改为部分利用开挖洞碴填筑;次堆石料材料料场由原初步设计开采砂岩料场填筑改为部分利用开明挖石碴填筑。2)坝基覆盖层开挖:优化设计坝基河床仅挖除趾板区及50m低压缩区范围的覆盖层，其余坝基覆盖层保留利用，减少开挖量0.34万m3、减少填筑量7.84万m3。优化后的大坝剖面图见图2。
2.2施工组织
2.2.1大坝工程大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高86.0m，坝顶高程756.00m，坝顶长202m，坝顶宽7.5m，顶部上游侧设置5.7m高的防浪墙，大坝上游坝坡1∶1.5065，下游坝坡平均为1∶1.57，混凝土面板厚0.3～0.6m，面板后设水平宽3.0m的垫层、4.0m的过渡层，过渡层后为主堆石区，下游为次堆石区，下游坝面为干砌块石护面。面板与河床和两岸基础相接处设趾板。大坝填筑的垫层和过渡料均采用灰岩料(运距约46km)、主、次堆石区均采用弱风化砂岩料［2］。2.2.2料场规划与开采铜灌口水库灌区工程大坝填筑石料场仍采用初步设计选择的石料场(Ⅰ号)，料场位于坝址左岸下游，料场距坝址直线距离0.5～0.8km。料场为峡谷地形，单面斜坡，地形边坡较陡，另外坡体前缘右岸为进坝的唯一通道，料场开采及运输存在一定的施工干扰［3］。料场覆盖层为第四系覆盖层，植被生长较茂盛。经开挖揭露，覆盖层厚度1～5m，覆盖层以下为3m左右厚的强风化软岩层(无用层)。料场顶部与河床相对高差约200m，料场顶部可开采面积约为8800m2，顺河床方向开采长度约220m，顶部开采平台高程为800m，规划底部开采高程为650m，其开采高度150m。经初步测量，料场平均开采宽度为30m左右，料场顶部开采面积约为8800m2，可开采储量约132万m3，大坝回填总方量为140万m3左右，结合岩层产状，初拟开挖边坡坡比设为1∶0.3，每20m设一2m宽的马道［4］。
2.3优化效益
除了建筑工程方面的优化，在大坝观测设备及安装、设计工作费用都进行了不同程度的优化，优化设计总概算表见表2。从表2可以看出，大坝优化节省投资1625.92万元，监测工程调整减少投资33.90万元，优化设计工作费用497.21万元，本次优化可节省投资1162.61万元。
作者：蔡忠 单位：遵义水利水电勘测设计研究院
