柏叶口水库面板堆石坝趾板结构设计
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柏叶口水库混凝土面板堆石坝施工期坝体排水
排水能力 。
２３ 趾 板 混 凝 土 内排 水 管 的预 埋 ．
趾板混凝 土内排水钢管埋设程序为 ： 测量 放样一钢管 固 定（ 钢管 上游端用木塞 塞紧 、 下游端伸 出模板 ８ ｍ） ０ｃ 一趾板 混凝 土浇筑一拆侧模 、 取木 塞一通水检查 。
２ 排水钢管的填筑 ． ４ 施工程序 为 ：坝基 沟坎找平一 花管及 滤 网安 装一卵 石 料、 垫层料 （ 过渡料 ） 填筑。
与相邻垫 层料 （ 区料 ） 小 同步上升 ， 直段周 边 ２～１ ｍ采 垂 ０ｅ 用卵石料 ， 其相邻 垫层 料 （ 在 过渡料 ） 每填 筑一层 、 界面均 交 需经 人工整理后 填筑 ，交 替上 升 ，高差 以不 大于 ５ ｍ控 ０ｅ
置设截水沟将一部分地表水弓出基坑 ，在基坑中设集水坑 ｆ
凝土 面板酿成重大事故 的危险 。
１ 主要 采取 的措施 ． ２
施工方 法具体 如下 ：水平 段反 向排 水管 附近 １ ｍ采用
小 区料 ，
柏 叶 口水 库坝体填 筑工程采 取在两 岸高边 坡 的合适 位
［ 收稿 日期 ］ ０ １０ ～ ５ ［ 回 日期 ］ ０ １０ — ６ ２ １ — ７ １ 修 ２ １－ ８ ２
［ 作者简介 ］ 张朝辉 ， １７ 男，９ ３年生 ，９ ６年毕业 于华北工 学院 ， １９ 工程师 。
第 ４ 总第 １２ ） 期（ ８期 ２ １ 年 １ 月 ０１ １
山西水 利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩＨＹＤＲｏＴＥＣＨ ＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１２ ４ ｌ
ＮＯ ． ０１ Ｖ２ １
１０ — １９ ２ １ ）４ １— ２ ０ ６ ８ ３ （０ ０ — ０ ０ １
２ 坝 体 排 水 的 布 置 及 主 要 施 工 方法
２３ 趾 板 混 凝 土 内排 水 管 的预 埋 ．
趾板混凝 土内排水钢管埋设程序为 ： 测量 放样一钢管 固 定（ 钢管 上游端用木塞 塞紧 、 下游端伸 出模板 ８ ｍ） ０ｃ 一趾板 混凝 土浇筑一拆侧模 、 取木 塞一通水检查 。
２ 排水钢管的填筑 ． ４ 施工程序 为 ：坝基 沟坎找平一 花管及 滤 网安 装一卵 石 料、 垫层料 （ 过渡料 ） 填筑。
与相邻垫 层料 （ 区料 ） 小 同步上升 ， 直段周 边 ２～１ ｍ采 垂 ０ｅ 用卵石料 ， 其相邻 垫层 料 （ 在 过渡料 ） 每填 筑一层 、 界面均 交 需经 人工整理后 填筑 ，交 替上 升 ，高差 以不 大于 ５ ｍ控 ０ｅ
置设截水沟将一部分地表水弓出基坑 ，在基坑中设集水坑 ｆ
凝土 面板酿成重大事故 的危险 。
１ 主要 采取 的措施 ． ２
施工方 法具体 如下 ：水平 段反 向排 水管 附近 １ ｍ采用
小 区料 ，
柏 叶 口水 库坝体填 筑工程采 取在两 岸高边 坡 的合适 位
［ 收稿 日期 ］ ０ １０ ～ ５ ［ 回 日期 ］ ０ １０ — ６ ２ １ — ７ １ 修 ２ １－ ８ ２
［ 作者简介 ］ 张朝辉 ， １７ 男，９ ３年生 ，９ ６年毕业 于华北工 学院 ， １９ 工程师 。
第 ４ 总第 １２ ） 期（ ８期 ２ １ 年 １ 月 ０１ １
山西水 利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩＨＹＤＲｏＴＥＣＨ ＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１２ ４ ｌ
ＮＯ ． ０１ Ｖ２ １
１０ — １９ ２ １ ）４ １— ２ ０ ６ ８ ３ （０ ０ — ０ ０ １
２ 坝 体 排 水 的 布 置 及 主 要 施 工 方法
柏叶口水库堆石坝面板混凝土的施工
每块 面板挤压边墙坡 面整修完毕并 经监理工程 师验收
合 格 后 ， 浇 筑 面板 混 凝 土 前 ９ ， 沥 青 喷 射 机 由上 至 下 在 ６ｈ 用 开 始 喷 涂 一 层 １ ｍ 厚 乳 化 沥 青 。 乳化 沥青 为 沥 青 含 量 约 ．ｍ ５ ６ ％的溶 剂 稀 释乳 液 。 ０
平整度测量 ， 工人 系安全绳用 十字镐把凸出坡面以外的混凝 土挖 除 ， 用高压水管 冲洗松 动石渣 ， 再 对挤压边墙层 间错 台 的位置进 行修整 ， 面板基础平顺 、 使 无突变 。
２ ． 垂 直 缝 砂 浆 垫层 施 工 ．２ ２
底部最大厚度 ５ ｍ。面板 混凝土总方量 １ ０ ， ９ｏ ３８ ３ｍ ， 最大浇 筑块长度为 １３６ 最 大单块 浇筑方量为 ７７２ ３钢筋 ４ ． ｍ， ８ ６． ｒ ， ５ｎ 制安 １２０ｔＷ１型止水 铜片 ２６ ７ｉ。面板 分两期 浇筑 ， ０ ， ７ ｎ 一 期浇筑河床段 ， 浇筑岸坡段 。面板 总体平 面布置见图 １ 二期 。
第 ３期 （ 总第 １１ ） ８期
２ １ 年 ８月 ０１
山西水利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨ ＮＩ ＣＳ
Ｎ － Ｔ ｔｌ ｏ１ １ ｏ３ ｌａ （ ｏ Ｎ ．８ ）
Ａｕ ．０１ ｇ２ １
Байду номын сангаас
１０ — １ ９２ １ ）３ １— ２ Ｏ ６ ８ ３ （０ ０ — ２ ０ １
图 ｌ 叶 口水 库 大 坝 面 板 分 布 图 柏
２ 混 凝 土 面 板 的施 工
２１ 面 板 混凝 土施 工 工序 ．
测 量放 线 ， 面清 理 ， 水 垫 层 铺 设 ， 水 片 安 装 ， 板 坡 止 止 模 安 装 ， 凝 土搅 拌 与 运 输 ， 槽 入 仓 及 人 工 摆 动 溜 槽 布 料 ， 混 溜 混
柏叶口水库面板堆石坝趾板结构设计
趾板岸坡一般是变化的，根据不同岸坡不同的 θ 角求出 与之相对应面板底线的仰角 α 角，再考虑到面板厚度和填筑 厚度的要求以及趾板上帷幕灌浆最小工作尺寸要求等因素 即可定出趾板的断面结构尺寸。因为此断面（图 1）与基准线 （图 2、图 3）是垂直关系，在基准线控制坐标和趾板断面形式 已定的情况下，据上述几何关系，趾板断面上各点的坐标也 就定了下来。
∴AG= 姨n2- m2 ；AH= 姨1+n2- m2
姨1+n2- m2
姨n2- m2
同理△BAC∽△BFA∽△ABI，
∴AF= AC ×AB= 姨n2- m2 × 姨1+m2
BC
姨1+n2
AI= BC ×AB= 姨1+m2 × 姨1+n2 ；
AC
姨n2- m2
∵AH⊥△BOC ，FG 位于△BOC 内，∴AH⊥FG，即 AG⊥
key wods：harmonious Jincheng soil-water conservancy Jincheng City
导了趾板线与面板倾角的函数关系，同时与采用 CAD 的三维空间作图法结果进行校核，验
证了公式的正确性。
关键词：柏叶口水库；混凝土面板堆石坝；趾板；基准线
中图分类号：TV222
文献标识码：B
柏叶口水库混凝土面板堆石坝方案枢纽主要建筑物由 大坝、溢洪道、泄洪发电洞、发电站等组成。工程区位于文峪 河中上游，大部分河谷较为开阔，坝址区河谷底宽约 120 m， 河谷断面呈“U”型。两岸群山连绵，沟谷发育。坝址区岸坡陡 峻，河谷两岸冲沟切割较深。区内大面积出露下太古界界河 口群变质岩，岩性以混合花岗岩、变粒岩为主。逯家岩村以北 出露岩浆岩，岩性为花岗岩。河床覆盖层主要为卵石混合土、 混合土卵石层。
∴AG= 姨n2- m2 ；AH= 姨1+n2- m2
姨1+n2- m2
姨n2- m2
同理△BAC∽△BFA∽△ABI，
∴AF= AC ×AB= 姨n2- m2 × 姨1+m2
BC
姨1+n2
AI= BC ×AB= 姨1+m2 × 姨1+n2 ；
AC
姨n2- m2
∵AH⊥△BOC ，FG 位于△BOC 内，∴AH⊥FG，即 AG⊥
key wods：harmonious Jincheng soil-water conservancy Jincheng City
导了趾板线与面板倾角的函数关系，同时与采用 CAD 的三维空间作图法结果进行校核，验
证了公式的正确性。
关键词：柏叶口水库；混凝土面板堆石坝；趾板；基准线
中图分类号：TV222
文献标识码：B
柏叶口水库混凝土面板堆石坝方案枢纽主要建筑物由 大坝、溢洪道、泄洪发电洞、发电站等组成。工程区位于文峪 河中上游，大部分河谷较为开阔，坝址区河谷底宽约 120 m， 河谷断面呈“U”型。两岸群山连绵，沟谷发育。坝址区岸坡陡 峻，河谷两岸冲沟切割较深。区内大面积出露下太古界界河 口群变质岩，岩性以混合花岗岩、变粒岩为主。逯家岩村以北 出露岩浆岩，岩性为花岗岩。河床覆盖层主要为卵石混合土、 混合土卵石层。
柏叶口水库枢纽工程可研面板堆石坝设计
柏叶口水库枢纽工程可研面板堆石坝设计
徐进
【期刊名称】《山西水利》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】分析了柏叶口水库枢纽工程的基本情况,介绍了柏叶口水库枢纽工程面板堆石坝的设计过程,对同类水库坝体设计具有借鉴意义.
【总页数】2页(P59-60)
【作者】徐进
【作者单位】山西省水利水电勘测设计研究院,山西,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】TV222
【相关文献】
1.水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计 [J], 任国兵;吴俊
2.柏叶口水库混凝土面板堆石坝设计与施工 [J], 范世平
3.柏叶口水库面板堆石坝接缝表层止水设计 [J], 闫国保
4.柏叶口水库面板堆石坝趾板结构设计 [J], 赵琦彦
5.夹岩水利枢纽工程面板堆石坝施工设计规划 [J], 文志颖;杨文;李国祥
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柏叶口水库面板堆石坝接缝表层止水设计
料（ 以下简称 Ｓ Ｒ填料 ） 和三元 乙丙橡胶增 强型 Ｓ Ｒ防渗保 护 盖片 、 ＨＫ弹性封边剂 ） 。表层 Ｓ Ｒ防渗体系止水原理 ： 水库 蓄 水时水压 力逐渐增 大 ， 在水压 力的作用 下 ， 周边缝 随堆石 坝
体变形而发生张开 、 切和沉降变形 ， 剪 当接 缝 张 开变 形 时 ，Ｒ Ｓ
混 凝 土 接 缝 、Ｒ 防 渗 体 系 （ 心 橡 胶 棒 、Ｒ ２型 塑 性 止 水 材 Ｓ 实 Ｓ一
如 图 ３所示 ， 压性垂直缝表层止水结构设计 和张性垂直 缝 的不 同之处 ，除了和周边缝连接 的 ２ ０ｍ接缝上仍采用垂
直 张 性 缝 的 止 水 设 计 外 ， 其 他 部 位 ， 消 了表 层 粉 煤 灰 辅 在 取
计一 所 所 长 ， 叶 口水 库 工程 项 目设 总 。 柏 高级 工程 师 。
・
４ ・
第 ３期 （ 总 １ 期 ） ８ １
２ １ 年 ８月 ０１
闰国保 柏叶 口水库 面板堆石坝接缝表层止水设计
：
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１ １ ３ ｌ
Ａｕｇ２ ．０１１
形。
如图 １ 所示 ， 叶 口水库面板坝周边缝止水结构 的层次 柏 为： 砂浆 垫层 、Ｖ Ｐ Ｃ垫 片 、 Ｆ型止水铜 片（ 氯丁橡胶 棒等 ） 含 、
（） ２防渗可靠性 。 在混凝土接 缝变形 的任何 阶段 ，包括水 位变 动和在坝址遭 遇地震 时 ，都 能实
现 混凝 土接 缝 与 混 凝 土 面板 一致
柏 叶 口水 库 面 板 堆 石 坝接 缝 表 层 止 水 设 计
闫 国保
（ 山西 省 水 利 水 电勘 测 设 计研 究 院 太原 ００ ２ ） ３ ０ ４
面板堆石坝趾板面板堆石坝原型观测设计
面板堆石坝趾板面板堆石坝原型观测设计水库坝址河床为狭窄的“V”形河谷，底宽仅40m，岸坡陡峻，两岸基本对称，库区地震基本烈度为Ⅵ度。
河床内砂卵石层厚度5~8m，基岩为绢云母石英片岩，岩层倾向上游。
两岸岸坡基岩裸露，两岸山体上部岩体风化强烈，构造发育，山体单薄，存在绕坝渗漏问题。
拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高坝高75.6m，坝顶长210m，坝顶宽8m。
上游坝坡为1：1.4，下游坝坡为1：1.25~1：1.4。
下游面405m高程设上坝道路。
坝体填筑总方量为68.5m3。
坝体填筑料从上游向下游依次为垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区。
垫层区、过渡区水平宽度均为3m，次堆石区布置在坝轴线下游，顶部高程为420.43 m，顶宽为3m，底部高程为360m，上游面为1：0.1的倒坡，下游坡比为1：1.4。
坝体垫层区、过渡区、主堆石区填筑料采用辉长-闪长岩，其饱和抗压强度为98.2MPa、软化系数平均为0.65；次堆石区填筑料采用绿泥石片岩，其饱和抗压强度为76.9MPa、软化系数为0.52。
面板为等厚度，厚0.3m，混凝土强度标号C25，抗渗标号W8，面板截面中间设单层钢筋。
趾板基础为娟云母石英片岩，河床趾板处有F9、F19断层相交通过，开挖后对两断层交汇地段用砼进行了置换。
对趾板基础进行固结灌浆处理，趾板下及两岸单薄山梁设防渗帷幕。
2 观测目的及内容黄石滩面板坝安全监测的主要目的是监测大坝在施工期和运行期间的工作实态，为大坝安全运行服务。
在确定观测项目时，依据《碾压式土石坝设计规范》(SDJ218-84)及《土石坝安全检测技术规范》(SL60-94)，并结合本工程特点来确定。
本面板坝安全监测的重点是变形和基础的渗流状况。
对地质条件复杂的地区，重复设置了仪器，以获得重要而全面的资料；而且采用一仪多用，扩大了监测范围，尽量做到监测仪器少而精。
主要监测项目见图1。
3分项监测设计3.1 变形监测3.1.1坝体表面变形观测坝体表面变形观测包括坝顶面和下游坡面水平位移、垂直位移观测。
柏叶口水库坝型方案比选及建筑物优化设计
段 ，根 据两种坝型对地质条件的要求差异进行深入 分析 。 坝址 区覆盖层一般厚度 ７ ８ ～ ｍ，在推测深槽部位 勘探揭露深度最大 １．ｍ 覆盖层以 Ｑ 卵石混合土 ５１ 。 层为主 ， 中未发现土夹层 ， 层 虽存在砂层 ， 但层薄且不 连续 ， 呈透镜体状分布 ， 原状 卵石混合土层具低压缩 性， 密实程度为 中密～ 密实 ， 抗剪强度较高。坝址左岸 基 岩 强 风化 层厚 ６ １ 弱风 化 层厚 ｌ～２ｍ。设计 ～ ５ｍ， ７ ２ 坝轴线主河床基岩强风化 层厚 ３ ８ ～ ｍ，弱风化层 厚 ｌ～ ０ｍ。 计趾 板 线处 强 风化层 厚 １ ｌ 左侧 河 谷 ４ ２ 设 ～ ０ｍ， 弱风化层厚 ｌ～ ３ 右侧河谷弱风化层厚 ３ ～ ５ ６ ２ ｍ， ５ ５ ｍ。
置换 和 固结灌 浆 工程量 。
在工程规模基本不变的前提下 ， 通过优化 防洪调
度方 式 ，对溢洪道 进 口控制 段底高程 １１７ ２ ． ｍ和 ５
１ ２ ８ １ ｍ分别进行调洪计算 ，其结果为设计洪水位和
校核洪水位基本相同。因此 ， 确定溢洪道进 口控制段
的底高程为 １ ２ ｍ， ８ 比可研阶段抬高 １ １ ｍ。
积 累 了经 验 。 ‘
［ 关键词 ］ 混凝土面板堆石坝 ； 碾压混凝土重力坝 ； 溢洪道 ； 泄洪发 电洞； 柏叶 口水库 ［ 中图分类号 ］ Ｖ ４ Ｔ ６ ［ 文献标识码 ］ ｃ ［ 文章编号 ］０４ ７ ４ （０ １０ — ０ １０ １０ — ０ ２２ １ ）９ ０ ３— ２
初设 阶段通过对坝址区地质进一步勘察可知 ， 左
岸岩石较完整 ， 风化程度较轻 ， 左岸岩性整体好 于右
岸。 泄洪发电洞位于左岸 ， 兼施工期导流 ， 洞进 口和趾 板之间应有适当的距离以满足施工 围堰布置 ， 口位 进 置上游约 ２ ０ ｍ岸坡岩石破碎且覆盖层较厚 ，上游发
柏叶口水库面板堆石坝渗流分析
库容 ９ ７ １ ２万 ｍ ， 控制 流 域 面积 ８ ７ ５ ｋ ｍ ， 是 一 座 以工
３ ． ２ 帷幕 灌浆前 后渗 流压 力监 测 为达 到监 测 防渗 帷幕 工 作状 况 的 目的 ， 沿 坝轴 线 方 向在 帷幕 上下 游 ３ ． ５ ｒ ｎ处 分 别 埋 设 ６支 （ 共 计
［ 摘要 ］ 介绍 了柏叶 口水库基本 情况 ， 对坝基渗水压 力、 防渗帷幕前后渗流压 力（ 趾板渗压计 ） 及 绕坝渗 流进行
了监测分析 ， 通过 定量分析渗流压力的 实际测量 资料 与坝体 变形量之 间的相关性 ， 对于同类型水利工程大坝 渗流量的安全性分析及评 价具有一定的借鉴作 用。
表 １ 坝基渗压计埋设位置表
仪器 断面 距坝轴线 测点 仪器 断面 距坝轴线 测点 编号 距离， ｍ 高程／ ｍ 编号 距离， ｍ 高程／ ｍ
Ｓ Ｙ１ ９ 坝＋ １ ５ ６ － ３ ９ ＿ ３ Ｏ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ２ 坝 ＋ ｉ ０ ０ － ６ ０ ． ０ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ２ Ｏ 坝 ＋ １ ５ ６ ２ ０ ． ０ Ｏ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ３ 坝 ＋ １ ０ ０ ２ ０ ． Ｏ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ２ １ 坝 ＋ １ ５ ６ ９ ０ ． ０ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ４ 坝 ＋ １ ０ ０ ９ ０ ． ０ ｏ １ ０ ６ ３ ． ５
计和施工过程 中对坝体渗流应进行严格监测和分析 。 通过渗流监测和分析 ， 研究渗流影响因素及其变化规
律 ，可 为其 他 水 工构 筑 物 渗 流 量 的监 测 和 分 析 提 供
借鉴 。
２ 工 程概 况
柏叶 口水库位于交城县会立 乡柏叶 口村 ， 建 于文
３ ． ２ 帷幕 灌浆前 后渗 流压 力监 测 为达 到监 测 防渗 帷幕 工 作状 况 的 目的 ， 沿 坝轴 线 方 向在 帷幕 上下 游 ３ ． ５ ｒ ｎ处 分 别 埋 设 ６支 （ 共 计
［ 摘要 ］ 介绍 了柏叶 口水库基本 情况 ， 对坝基渗水压 力、 防渗帷幕前后渗流压 力（ 趾板渗压计 ） 及 绕坝渗 流进行
了监测分析 ， 通过 定量分析渗流压力的 实际测量 资料 与坝体 变形量之 间的相关性 ， 对于同类型水利工程大坝 渗流量的安全性分析及评 价具有一定的借鉴作 用。
表 １ 坝基渗压计埋设位置表
仪器 断面 距坝轴线 测点 仪器 断面 距坝轴线 测点 编号 距离， ｍ 高程／ ｍ 编号 距离， ｍ 高程／ ｍ
Ｓ Ｙ１ ９ 坝＋ １ ５ ６ － ３ ９ ＿ ３ Ｏ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ２ 坝 ＋ ｉ ０ ０ － ６ ０ ． ０ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ２ Ｏ 坝 ＋ １ ５ ６ ２ ０ ． ０ Ｏ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ３ 坝 ＋ １ ０ ０ ２ ０ ． Ｏ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ２ １ 坝 ＋ １ ５ ６ ９ ０ ． ０ ０ １ ０ ６ ３ ． ５ Ｓ Ｙ ２ ４ 坝 ＋ １ ０ ０ ９ ０ ． ０ ｏ １ ０ ６ ３ ． ５
计和施工过程 中对坝体渗流应进行严格监测和分析 。 通过渗流监测和分析 ， 研究渗流影响因素及其变化规
律 ，可 为其 他 水 工构 筑 物 渗 流 量 的监 测 和 分 析 提 供
借鉴 。
２ 工 程概 况
柏叶 口水库位于交城县会立 乡柏叶 口村 ， 建 于文
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４ 结论
近年来 ，全市各级水保部 门依法履行 职责。从 １９ ９ ５年 起， 出台 了《 晋城 市水 土保持 预防监督 管理 实施办法 》 ｌ 等 ０ 余部规范性文件 ， 同时初 步建 立起 以市水土保持监督总站 为 龙头 的市 、 、 三级 水保监督 执法 网络 ， 市共有专 、 职 县 乡 全 兼
峻， 河谷两岸 冲沟切割较深 。区内大面积 出露下太 古界界河
板基准线供趾板施工使用 （ 该线常用 于趾板开挖 ） 。趾板施工 完毕后 ， 起作 用的是面板 基准线 “ ” ，Ｚ 线是 面板底面与 ｚ线 “” 趾板下游斜面的交线 （ 见图 １ ， ）面板按此基准线施工 ， 此用于
趾板 的模板架设 和止水定位 。 但在狭窄河谷地区的面板堆石 坝的趾板轴线与河谷 中心线 的交 角一般都较小 ， 甚至会 出现
即可定 出趾板 的断面结构尺寸。因为此 断面（ １与基准线 图 ） （ ２ 图 ３ 是垂直关系 ， 图 、 ） 在基准线控制坐标和趾板断面形式 已定 的情 况下 ， 据上述几 何关系 ， 趾板 断面上各点 的坐标也
就定了下 来。
图 ３ 三维几何图
令 Ｃ ＝ Ｏ Ｉ 则根据坡度 的关系可知 ， Ｅ ｎ Ｂ ＝ ＥＡ ＝， Ｂ ＝ ，Ｏ ｍ； 过 Ａ作线 Ａ Ｆ上Ｂ ， Ｇ上Ｃ Ａ ＣＡ Ｏ， Ｆ的延长线 与 Ｂ Ｄ交 于 Ｉ 点 ， Ｇ的延长线与 Ｏ Ａ Ｅ交 于 Ｈ点 。
・
４
・
第 ４期 （ 总第 １２期 ） ８ ２１ 年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮ Ⅺ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１ ２ ４ ａ
ＮＯ ． Ｖ２０１ ｌ
３ 切 实做 好监 督 保 护 工作 ， 制人 为 水 土 流 失 ． ５ 控
计进行 了新 的探讨 。 １ 趾板结构设计
１１ 趾 板 定 线 ．
８． 河床段“ ” ４０ ５ ｍ， ｚ 线高程高于趾板底面高 １ ． ．ｍ ０
１ 趾 板 宽度 的确 定 ． ２
趾板采取 “ ． ” ５ “ 的布置方式 （ １ 。为满 足多排帷幕 Ｏ 图 ） 灌浆施工要求趾板开挖宽度均为 ５ ． ｍ，根据水头大小确定 ０ 挂网喷混凝土区防渗所需渗径大小 ．这样可使开挖宽度尽
图 １ 趾 板 断 面 图
２ 趾板地基处理
为提高基岩 的整体性和抗渗能力 ， 对趾板 的岩石地基进
［ 收稿 日期 ］ ０ １０— ５ ［ 回 日 ］ ０１０—６ ２１－７ １ 修 期 ２ １－ ８２ ［ 作者简介 ］ 赵琦彦 ， １７ 男，９ ８年生，０ ８年获兰州交通大学硕 士学位 ， ２０ 工程 师。
・
３ ・
第 笔１ １ ８ 月 ２
赵彦 叶水面堆坝板构计 琦． 口库板石趾结设 柏
又 ’ＡＩ ． 上ＢＣ， Ｂ ‘ ． Ｃ上 Ａ ＡＩ ． Ｈ．
Ｎ（．ｏ） ｏｏＮ８ ．Ｏ１２ ４ｔ Ｎ２． Ｔｌ Ｖ１ ａ１ ０
行固结和帷幕灌浆处理 。沿趾板 中部 布置单排 帷幕 灌浆 ， 孔 距为 ２ｍ， 河床段深 入基 岩 ５ 两岸深入基岩 ３ ， ０ｍ， ０ｉ 左岸帷 ｎ 幕灌浆沿溢洪道底板 向外延伸 ３ 右岸 坝头帷幕 灌浆沿坝 ０ ｍ，
可能小 ， 减小 因趾板开挖而引起 的边坡开挖量 。
１ 趾 板 厚 度 的 确 定 ． ３
趾板 的定线也就是基准线 的定线 ， 由一 系列 的直线组 是 成 的。 根据常规做法 ， 趾板体 型设计一般采用 “ ” ｘ 线作为趾板 基 准线 ，ｘ” “ 线为面板 底面延伸 至趾板底面上所得 的交线 。 趾
两个方程联立求解得 ：
Ｈ｛ ＝
图 ２ 趾板 定线 平面 图
、ｎ ｍ ／ 一
ｃ ｓ Ａ ：ｍＸ ｉ ｏ 删 — Ｉ ／￣
—
建立 “ ” 与面板底 面（ ｚ线 上游坝坡 面 ） 的三维几何 图 （ 如 图 ３ 。假设 口Ａ Ｄ ） Ｂ Ｃ为面板底 面所 在平面 ， 即大坝上游 坝坡 面 。线 Ｂ Ｃ为某一岸坡段趾板“ “ ， ｚ 线 其在水平面上的投影为 Ｂ 。 Ｂ Ｅ为水平 面 ， Ｏ Ｃ为垂 面。 Ｅ 口Ｏ Ｄ 口Ａ Ｅ 上游坝坡 的坡度为 １ｍ， ｚ 线坡度 为 １ 其 与坝轴 线的水平 夹角 为 ０ ： “” ： ， 。坝 轴 曳ｆＡ Ｄ． ＬＤ Ｅ ０ ｉ ＣｆＢ ｆ Ｂ ．
‘ ． ’
在完成解析几何求解 的同时 ，又采用 Ｃ Ｄ中的三维空 Ａ 间作图法进行 了校核 。经验证 比较上述公式是正确的。
（ 转第 ９ 下 ４页 ）
Ｂ Ｏ上口Ａ Ｅ ， Ｏ Ｃ ＡＨ位 于口Ａ Ｅ Ｏ Ｃ内 ． Ｈ上Ｂ Ａ Ｏ；
又 ‘ＡＨ ＿ Ｏ，‘ ． ＪＣ ． ．ＡＨ上 △ Ｂ ＯＣ，‘ ．ＡＨ 上ＢＣ； ．
关系推导 如下 ：
ＡＣ
＝
ＢＣ
＝
；
・ ．
‘
Ａ Ｈ上ＡＢ Ｃ，Ｇ位于 ＡＢ Ｃ内，・ Ｈ上Ｆ 即 Ａ Ｏ Ｆ Ｏ ．Ａ ． Ｇ， Ｇ上
Ｆ ＡＡ Ｆ是直 角三角形 ， Ｇ， Ｇ
・
‘ｏ － ｃ
ｃ一
一 ｏ ｃｓ
；
在＆Ｈ ｌ 根据余弦定理有 ： Ａ 中，
ＨＩ２ ， ＋ ＝４ ４日 ２・ ・ 一 ＡＩ ＡＨ ・ Ｏ ＨＡ， ＣＳ ＡＨ ２Ｉ ２ Ｈ１ — ・ ・ ・ Ｏ ＡＩ ＡＩ ＋ ＡＩ ＨＩ Ｃ Ｓ ＝ Ｈ
式 比《 混凝土面板堆 石坝》 曹克 明， （ 汪易 森 ， 建军 ， 徐 刘斯宏
０
著） 一书 中的公式Ｉ 为简单 。 更 趾板 岸坡 一般 是变化的 ， 根据不 同岸坡不同 的 ０角求 出
Ｄ
Ｂ
与之相对 应面板底 线的仰角 角 ， 再考虑到面板厚度 和填筑
厚度 的要 求以及趾板 上帷幕灌浆 最小工作 尺寸要求 等因素
第４ （ 期 总第 １２ ） ８期
２１年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮⅪ Ｉ 啪 ＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ ｏ１２ ｏ Ｔｔ Ｎ ． ） ４ ａ ８
Ｎ０ ．０１１ ｖ２
１０ — １９ ２ １ ）４．３ ０ ０ ６ ８ ３ （０ ０ — — ２ ． １ ０—
煤、 开矿 、 冶炼 、 修路等造 成的水土流 失十分严重 ， 护生态 保 环境 的任 务十分艰 巨。因此 ， 必须 继续 加大水保 监督保护工 作， 加大水保监测 网络与信息 系统建设 ， 综合运用行政 、 法律 和经济 的手段 ， 加强对现 有植被和治 理成果 的保 护 ， 突出抓 好开发建设项 目水土保持“ 三同时” 制度的落实 。
Ａ ＝ ／ ２ ， ０ 、 １ ｎ一 ． ｃ 、 ｎ＿ ｃ ＝ ／ ＋ ２ｍ
。 ， ’
Ａ ＡＧＯ＇ ＯＡＣ， ＡＯＨ ． － ＂△ － ￣△
ＡＧ／ ＝ ＡＣ ＡＯ／ ＣＯ， ＡＨ／ ＡＯ＝ Ｏ／ Ｃ ＡＣ
‘
趾板 布置方式有三种方案 ： 趾板 面等高线 垂直于趾板定 线（ 本工程 为“ ” ） 即平趾板方案 ； ｚ线 ， 趾板面等高线垂直坝轴
“ 线超出趾 板区以外 的情况 ， ｘ” 不便 于施工定线。 为此本工程
口群变质岩 ， 岩性以混合花岗岩 、 变粒岩为主 。 逯家岩村 以北 出露岩浆岩 ， 岩性为花岗岩。河床覆盖层主要为卵石混合 土 、 混合 土卵石层 。 坝轴线 走向为 Ｎ ３２ ｏ 坝顶宽 １ 坝 顶长 ３ ０ｍ， ６ ．３Ｅ， ０ｍ， １ 从
浆， 灌浆 深度 １ 梅花形布置 ， ０ｍ， 孔距为 ３ｍ． 对横穿趾板的节 理密集带 ２ 宽范 围内帷幕灌浆进行 了局 部加密 ，布置 ３ ０１ １ １
排帷幕灌浆 。 ３ 趾板体型的关键几何关 系
根据勾 股定理很容易求得
Ａ ＝ ／ ＋ ， Ｃ 、 ｌｎ Ｂ 、 ｌｍ Ｂ ＝ ／ ＋ ０
轴线 向外延伸 ３ 沿趾板帷幕上下游侧各布置一 排固结灌 ０ｍ．
根据前 面的定义 “ 垂直 于“ ” 的趾 板剖面 与面板交 线 ｚ线 的仰 角是 ” 可知 ／ＡＨ＝ ． ， ＿ Ｉ 现在 已知 的条件 是为 Ａ ＝ ， ． Ｏ Ｉ
Ｂ ＝ Ｂ ＝ ， ＬＡ Ｈ． Ｏ ｍ，Ｅ ｎ 求 Ｉ
证 了公 式 的 正确 性 。
关键词 ： 柏叶 口水库 ｝ 混凝土 面板堆石坝 ； 趾板 ； 准线 基 中图分类号 ： ｖ ２ Ｔ ２２ 文献标识码 ： Ｂ
柏 叶 口水 库混凝土 面板堆石 坝方案 枢纽 主要建筑 物 由 大坝 、 溢洪道 、 泄洪发 电洞 、 发电站等组成 。工程区位于文峪 河 中上游 ， 大部分河谷 较为开 阔， 坝址 区河谷底宽 约 １０ｎ， ２ ｌ 河 谷断面呈 “ ” ｕ 型。两岸群山连绵 ， 沟谷发育 。 坝址 区岸坡陡
趾板定线以“ ” ｚ 线定线 。 根据地形 、 质条件确定各段趾板的“ ” 地 ｚ 线转角点 ， 结合 坝顶防浪墙的布置 ，ｚ “ “ 线起始高程 比趾板底面最低高程高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河床 中趾板底 面最低高程算起最大坝高 ８．ｍ 坝坡的选择 ８ ． ３
是根据 已建 工程采用类 比法确定 的， 上下游坝坡均 为 ｌ １ ． ：． ４ 本 工程 在设 计中进行 了全面 的优化 ， 同时对趾 板结 构设
垂直 。 趾板纵缝采用连续 、 不设永久缝的布置方式 ， 可减少伸
缩缝 中的止水与周边缝止水连接的施工难度 。为防止连续趾
板施工期 间 出现施 工裂缝 ， 采取 跳块浇筑 的施 工方法 ， 跳块 间经施工缝处理后浇筑低热微膨胀混凝土。
① 趾板 ； ②面板 ； ③基岩 ； ④挂网喷混凝 土
趾板厚度 ６考虑 了满足 自身稳定 、 固结和帷幕灌浆 ， 满足
盖重 、 满足温度应力及施工多方面要求 ， 按薄趾板设计 。 根据 坝址 区地质条件 ， 河床段趾板的建基面落至微风化的顶线高 程。经计算趾板厚度定位 ０６Ｉ． ．ｎ
１ 趾 板 布 置 ． ４
近年来 ，全市各级水保部 门依法履行 职责。从 １９ ９ ５年 起， 出台 了《 晋城 市水 土保持 预防监督 管理 实施办法 》 ｌ 等 ０ 余部规范性文件 ， 同时初 步建 立起 以市水土保持监督总站 为 龙头 的市 、 、 三级 水保监督 执法 网络 ， 市共有专 、 职 县 乡 全 兼
峻， 河谷两岸 冲沟切割较深 。区内大面积 出露下太 古界界河
板基准线供趾板施工使用 （ 该线常用 于趾板开挖 ） 。趾板施工 完毕后 ， 起作 用的是面板 基准线 “ ” ，Ｚ 线是 面板底面与 ｚ线 “” 趾板下游斜面的交线 （ 见图 １ ， ）面板按此基准线施工 ， 此用于
趾板 的模板架设 和止水定位 。 但在狭窄河谷地区的面板堆石 坝的趾板轴线与河谷 中心线 的交 角一般都较小 ， 甚至会 出现
即可定 出趾板 的断面结构尺寸。因为此 断面（ １与基准线 图 ） （ ２ 图 ３ 是垂直关系 ， 图 、 ） 在基准线控制坐标和趾板断面形式 已定 的情 况下 ， 据上述几 何关系 ， 趾板 断面上各点 的坐标也
就定了下 来。
图 ３ 三维几何图
令 Ｃ ＝ Ｏ Ｉ 则根据坡度 的关系可知 ， Ｅ ｎ Ｂ ＝ ＥＡ ＝， Ｂ ＝ ，Ｏ ｍ； 过 Ａ作线 Ａ Ｆ上Ｂ ， Ｇ上Ｃ Ａ ＣＡ Ｏ， Ｆ的延长线 与 Ｂ Ｄ交 于 Ｉ 点 ， Ｇ的延长线与 Ｏ Ａ Ｅ交 于 Ｈ点 。
・
４
・
第 ４期 （ 总第 １２期 ） ８ ２１ 年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮ Ⅺ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ Ｎ ．８ ） ｏ Ｔ ｔ ｏ１ ２ ４ ａ
ＮＯ ． Ｖ２０１ ｌ
３ 切 实做 好监 督 保 护 工作 ， 制人 为 水 土 流 失 ． ５ 控
计进行 了新 的探讨 。 １ 趾板结构设计
１１ 趾 板 定 线 ．
８． 河床段“ ” ４０ ５ ｍ， ｚ 线高程高于趾板底面高 １ ． ．ｍ ０
１ 趾 板 宽度 的确 定 ． ２
趾板采取 “ ． ” ５ “ 的布置方式 （ １ 。为满 足多排帷幕 Ｏ 图 ） 灌浆施工要求趾板开挖宽度均为 ５ ． ｍ，根据水头大小确定 ０ 挂网喷混凝土区防渗所需渗径大小 ．这样可使开挖宽度尽
图 １ 趾 板 断 面 图
２ 趾板地基处理
为提高基岩 的整体性和抗渗能力 ， 对趾板 的岩石地基进
［ 收稿 日期 ］ ０ １０— ５ ［ 回 日 ］ ０１０—６ ２１－７ １ 修 期 ２ １－ ８２ ［ 作者简介 ］ 赵琦彦 ， １７ 男，９ ８年生，０ ８年获兰州交通大学硕 士学位 ， ２０ 工程 师。
・
３ ・
第 笔１ １ ８ 月 ２
赵彦 叶水面堆坝板构计 琦． 口库板石趾结设 柏
又 ’ＡＩ ． 上ＢＣ， Ｂ ‘ ． Ｃ上 Ａ ＡＩ ． Ｈ．
Ｎ（．ｏ） ｏｏＮ８ ．Ｏ１２ ４ｔ Ｎ２． Ｔｌ Ｖ１ ａ１ ０
行固结和帷幕灌浆处理 。沿趾板 中部 布置单排 帷幕 灌浆 ， 孔 距为 ２ｍ， 河床段深 入基 岩 ５ 两岸深入基岩 ３ ， ０ｍ， ０ｉ 左岸帷 ｎ 幕灌浆沿溢洪道底板 向外延伸 ３ 右岸 坝头帷幕 灌浆沿坝 ０ ｍ，
可能小 ， 减小 因趾板开挖而引起 的边坡开挖量 。
１ 趾 板 厚 度 的 确 定 ． ３
趾板 的定线也就是基准线 的定线 ， 由一 系列 的直线组 是 成 的。 根据常规做法 ， 趾板体 型设计一般采用 “ ” ｘ 线作为趾板 基 准线 ，ｘ” “ 线为面板 底面延伸 至趾板底面上所得 的交线 。 趾
两个方程联立求解得 ：
Ｈ｛ ＝
图 ２ 趾板 定线 平面 图
、ｎ ｍ ／ 一
ｃ ｓ Ａ ：ｍＸ ｉ ｏ 删 — Ｉ ／￣
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建立 “ ” 与面板底 面（ ｚ线 上游坝坡 面 ） 的三维几何 图 （ 如 图 ３ 。假设 口Ａ Ｄ ） Ｂ Ｃ为面板底 面所 在平面 ， 即大坝上游 坝坡 面 。线 Ｂ Ｃ为某一岸坡段趾板“ “ ， ｚ 线 其在水平面上的投影为 Ｂ 。 Ｂ Ｅ为水平 面 ， Ｏ Ｃ为垂 面。 Ｅ 口Ｏ Ｄ 口Ａ Ｅ 上游坝坡 的坡度为 １ｍ， ｚ 线坡度 为 １ 其 与坝轴 线的水平 夹角 为 ０ ： “” ： ， 。坝 轴 曳ｆＡ Ｄ． ＬＤ Ｅ ０ ｉ ＣｆＢ ｆ Ｂ ．
‘ ． ’
在完成解析几何求解 的同时 ，又采用 Ｃ Ｄ中的三维空 Ａ 间作图法进行 了校核 。经验证 比较上述公式是正确的。
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Ｂ Ｏ上口Ａ Ｅ ， Ｏ Ｃ ＡＨ位 于口Ａ Ｅ Ｏ Ｃ内 ． Ｈ上Ｂ Ａ Ｏ；
又 ‘ＡＨ ＿ Ｏ，‘ ． ＪＣ ． ．ＡＨ上 △ Ｂ ＯＣ，‘ ．ＡＨ 上ＢＣ； ．
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Ａ Ｈ上ＡＢ Ｃ，Ｇ位于 ＡＢ Ｃ内，・ Ｈ上Ｆ 即 Ａ Ｏ Ｆ Ｏ ．Ａ ． Ｇ， Ｇ上
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式 比《 混凝土面板堆 石坝》 曹克 明， （ 汪易 森 ， 建军 ， 徐 刘斯宏
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著） 一书 中的公式Ｉ 为简单 。 更 趾板 岸坡 一般 是变化的 ， 根据不 同岸坡不同 的 ０角求 出
Ｄ
Ｂ
与之相对 应面板底 线的仰角 角 ， 再考虑到面板厚度 和填筑
厚度 的要 求以及趾板 上帷幕灌浆 最小工作 尺寸要求 等因素
第４ （ 期 总第 １２ ） ８期
２１年 １ ０１ １月
山西水利科技
Ｓ ＨＡＮⅪ Ｉ 啪 ＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ ｏ１２ ｏ Ｔｔ Ｎ ． ） ４ ａ ８
Ｎ０ ．０１１ ｖ２
１０ — １９ ２ １ ）４．３ ０ ０ ６ ８ ３ （０ ０ — — ２ ． １ ０—
煤、 开矿 、 冶炼 、 修路等造 成的水土流 失十分严重 ， 护生态 保 环境 的任 务十分艰 巨。因此 ， 必须 继续 加大水保 监督保护工 作， 加大水保监测 网络与信息 系统建设 ， 综合运用行政 、 法律 和经济 的手段 ， 加强对现 有植被和治 理成果 的保 护 ， 突出抓 好开发建设项 目水土保持“ 三同时” 制度的落实 。
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趾板 布置方式有三种方案 ： 趾板 面等高线 垂直于趾板定 线（ 本工程 为“ ” ） 即平趾板方案 ； ｚ线 ， 趾板面等高线垂直坝轴
“ 线超出趾 板区以外 的情况 ， ｘ” 不便 于施工定线。 为此本工程
口群变质岩 ， 岩性以混合花岗岩 、 变粒岩为主 。 逯家岩村 以北 出露岩浆岩 ， 岩性为花岗岩。河床覆盖层主要为卵石混合 土 、 混合 土卵石层 。 坝轴线 走向为 Ｎ ３２ ｏ 坝顶宽 １ 坝 顶长 ３ ０ｍ， ６ ．３Ｅ， ０ｍ， １ 从
浆， 灌浆 深度 １ 梅花形布置 ， ０ｍ， 孔距为 ３ｍ． 对横穿趾板的节 理密集带 ２ 宽范 围内帷幕灌浆进行 了局 部加密 ，布置 ３ ０１ １ １
排帷幕灌浆 。 ３ 趾板体型的关键几何关 系
根据勾 股定理很容易求得
Ａ ＝ ／ ＋ ， Ｃ 、 ｌｎ Ｂ 、 ｌｍ Ｂ ＝ ／ ＋ ０
轴线 向外延伸 ３ 沿趾板帷幕上下游侧各布置一 排固结灌 ０ｍ．
根据前 面的定义 “ 垂直 于“ ” 的趾 板剖面 与面板交 线 ｚ线 的仰 角是 ” 可知 ／ＡＨ＝ ． ， ＿ Ｉ 现在 已知 的条件 是为 Ａ ＝ ， ． Ｏ Ｉ
Ｂ ＝ Ｂ ＝ ， ＬＡ Ｈ． Ｏ ｍ，Ｅ ｎ 求 Ｉ
证 了公 式 的 正确 性 。
关键词 ： 柏叶 口水库 ｝ 混凝土 面板堆石坝 ； 趾板 ； 准线 基 中图分类号 ： ｖ ２ Ｔ ２２ 文献标识码 ： Ｂ
柏 叶 口水 库混凝土 面板堆石 坝方案 枢纽 主要建筑 物 由 大坝 、 溢洪道 、 泄洪发 电洞 、 发电站等组成 。工程区位于文峪 河 中上游 ， 大部分河谷 较为开 阔， 坝址 区河谷底宽 约 １０ｎ， ２ ｌ 河 谷断面呈 “ ” ｕ 型。两岸群山连绵 ， 沟谷发育 。 坝址 区岸坡陡
趾板定线以“ ” ｚ 线定线 。 根据地形 、 质条件确定各段趾板的“ ” 地 ｚ 线转角点 ， 结合 坝顶防浪墙的布置 ，ｚ “ “ 线起始高程 比趾板底面最低高程高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河床 中趾板底 面最低高程算起最大坝高 ８．ｍ 坝坡的选择 ８ ． ３
是根据 已建 工程采用类 比法确定 的， 上下游坝坡均 为 ｌ １ ． ：． ４ 本 工程 在设 计中进行 了全面 的优化 ， 同时对趾 板结 构设
垂直 。 趾板纵缝采用连续 、 不设永久缝的布置方式 ， 可减少伸
缩缝 中的止水与周边缝止水连接的施工难度 。为防止连续趾
板施工期 间 出现施 工裂缝 ， 采取 跳块浇筑 的施 工方法 ， 跳块 间经施工缝处理后浇筑低热微膨胀混凝土。
① 趾板 ； ②面板 ； ③基岩 ； ④挂网喷混凝 土
趾板厚度 ６考虑 了满足 自身稳定 、 固结和帷幕灌浆 ， 满足
盖重 、 满足温度应力及施工多方面要求 ， 按薄趾板设计 。 根据 坝址 区地质条件 ， 河床段趾板的建基面落至微风化的顶线高 程。经计算趾板厚度定位 ０６Ｉ． ．ｎ
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