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位于中国陕西省长安县境内秦岭北麓的石砭峪河下游，距西安市35km，水库以灌溉、城市供水为主，兼有发电、防洪等综合效益（参见彩图Ⅴ—24）。水库总库容为2 810万m3，有效库容2 650万m3，设计灌溉面积1.12万hm2，向西安市年供水3 000万m3；水电站装机容量3mW，年发电量1 700万kW·h。
Ⅴ—24 石砭峪土石坝 刘俊辉供稿
坝址处控制流域面积132km2，多年平均年径流量9 700万m3。枢纽主要水工建筑物按3级建筑物设计，设计洪水标准为100年一遇洪水，洪峰流量650m3/s；校核洪水标准为1 000年一遇洪水，洪峰流量1 080m3/s；保坝洪峰流量为2 000m3/s。 坝址为U形河谷，河床宽70～90m，两岸地势陡峻，左岸平均坡度为55°，相应高差250～300m，为设计坝高的3～4倍，山体雄厚；右岸山体高度150～200m，平均坡度为46°，山体宽约100m；河床漂砾石层厚15 ～19m，两岸山麓坡积层厚5～33m；坝址区岩性为片麻花岗岩，无断层通过和不良地质条件；坝址附近缺乏防渗土料。这种地形地质条件适于采用定向爆破沥青混凝土斜墙堆石坝。 枢纽工程由大坝、输水洞、泄洪洞和两级水电站组成（图1）。大坝为定向爆破堆石坝，最大坝高85m，坝顶长度265m，坝顶宽度7.5m，上游坝坡为1∶1.7～1∶2.25，下游坝坡为1∶1.85～1∶2，坝体总量208万m3，其中定向爆破堆石坝体144万m3，人工填筑量64万m3。沥青混凝土防渗斜墙采用不设排水层的简式断面，其断面结构自下而上依次为干砌石垫层、沥青混凝土整平胶结层、沥青混凝土防渗层及沥青胶封闭层，斜墙厚度按水头分别采用32、27及22 cm，斜墙与岸边及截水墙连接设混凝土基座及铺设滑动接头。河床坝基采用倒挂井式人工垂直开挖混凝土防渗墙，最大深度为21.8m，周边采用灌浆帷幕防渗（图2）。输水洞位于左岸，兼作导流、灌溉、发电、供水和泄洪，为圆形压力隧洞，洞径为4m，设计最大泄量192m3/s，灌溉引水流量10m3/s。泄洪洞位于右岸，为城门洞形无压隧洞，洞宽8m，洞高9～16m，设计最大泄量为808m3/s。
图1 石砭峪定向爆破堆石坝平面图（单位：m）
图2 石砭峪定向爆破堆石坝剖面图（单位：m）
工程于1972年开工，进行导流洞及左岸主爆区和右岸副爆区的导硐、药室施工。1973年5月10日进行了定向爆破，总装药量1 589 t，爆破方量236万m3，上坝方量144万m3，上坝率60.7%，平均堆积高度57.3m，最低堆积高度51m，顶宽70m，上游平均坡度为1∶3，下平均坡度为1∶3.2，底宽370m，上坝单位耗药量为1.058 kg/m3，是当时中国装药量最大的定向爆破筑坝。定向爆破筑坝时，对岩体抛掷、应变、震动、堆积效果、地形和工程地质变化等进行了系统的观测研究，取得了大量的科学数据。观测成果表明，爆破抛掷上坝率高，堆积体比较集中，高度理想，马鞍形并不显著，堆积体密实度较高，单位耗药量较小，爆破对导流隧洞及附近建筑物的安全没有产生不利的影响，定向爆破筑坝是成功的。其主要效果是：①抛掷定向右岸坝轴线向上游偏移约4°；②爆破和上坝方量及堆积高度与设计吻合或有较大提高；③实测坝体平均孔隙率为24.5%，在低水位时爆破堆积体渗水量仅0.8m3/s，爆破后6个月坝体沉陷量仅50 cm，爆破堆石体级配良好，密度较大。 水库蓄水运行后曾于1980、1992、1993年发生渗漏，实测坝后最大渗漏量达1.72m3/s，为此水库降低水位运行。坝后产生渗漏的主要原因，是由于坝体人工填筑部分级配不良和右岸原坡积层在沥青混凝土斜墙铺筑时未予以清除造成隐患，致使防渗斜墙发生裂缝及坍坑引起渗漏。为此，于2000年1～6月对坝体浅层堆石体采取充填灌浆及沥青混凝土防渗斜墙表面铺设复合土工膜等加固处理措施。现在水库仍继续向灌区和西安市供水。 工程主要土石方量300万m3，其中洞挖石方12万m3；混凝土量2.6万m3；沥青混凝土量1.3万m3。工程总投资为9 500万元。
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