混凝土面板堆石坝坝顶溢流技术探讨

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水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:水利水电工程建设有力保障人们的生产生活,它是一项利国利民、保障民生的重要工程。

所以,我们要对水利水电工程建设给予足够的重视,对混凝土面板堆石坝技术进行合理运用,切实保障水利水电工程的预防渗漏,从而有效提高水利水电工程建设质量。

关键词:水利水电;混凝土面板;堆石坝技术引言混凝土面板堆石坝是现代水利水电工程中常用的一种筑坝方法,采用这种方法建造的坝体主要由坝体内部的岩石和坝体外侧的混凝土面板组成。

在工程建设过程中,通常使用的是粗粒度较大的砂砾,在使用压实机和其他设备时,可以使其整体致密化,但也会使其产生变形。

水坝混凝土面板与堆石体的物性有较大差别,二者结合使用极易引发不同种类的病害。

为最大限度地降低病害,需要对大坝整体密实度与变形模量的相互影响进行深入研究,通过对面板变形模量与堆石体协调度的有效调控,降低或避免由于材料差异造成的病害。

1水利水电施工混凝土面板堆石坝技术1.1水利水电工程中坝体填筑施工技术在坝体填筑前,施工人员需将岸边、坝体基础等部位的杂物清理干净,确保工作面干净整洁,经检查合格后可以开始浇筑混凝土。

为了保证混凝土浇筑质量,技术人员需要对周边环境、天气情况、交通路线等影响因素进行深入分析。

如果处于汛期,则需要提前截流,避免影响混凝土浇筑及养护质量。

施工人员可以按照大坝表面施工阶段划分为不同的部分,分别进行施工,各个单元独立施工,最后将其组合,形成一个完整的整体,但连接部位会有接缝。

一般情况下,大坝自上而下可分为特殊垫层区、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区等。

大坝建成后,上游还包括了粉质黏土铺盖区和石渣回填盖重区。

在不同结构、不同层次的大坝施工过程中,其设计参数也会有所差异,因此,无论是设计人员还是施工人员,都要高度重视结合部位这一重难点施工区域,对坝体、岸坡、建筑物之间进行有效结合,避免出现沉降、裂缝等问题,尽可能地降低水库大坝的安全隐患。

此外,应加强审核大坝特殊垫层和垫层渗透施工,严格控制相关参数,确保与规范标准、设计要求相一致。

混凝土面板堆石坝坝顶高程

混凝土面板堆石坝坝顶高程

混凝土面板堆石坝坝顶高程混凝土面板堆石坝是一种常见的水利工程中使用的坝型结构,其堆石坝坝顶高程是其设计中非常重要的参数。

本文将一步一步回答关于混凝土面板堆石坝坝顶高程的问题,包括坝顶高程的确定依据、计算方法以及对工程影响等方面的内容。

一、混凝土面板堆石坝坝顶高程的确定依据混凝土面板堆石坝的坝顶高程主要是根据以下几个依据来确定的:1. 抗洪能力:混凝土面板堆石坝的主要功能之一是防洪,其坝顶高程需要能够满足设计洪水来流量的要求,以确保坝体不会溢流,从而保护下游地区的安全。

2. 周边地形条件:混凝土面板堆石坝的坝顶高程还需要考虑周边地形条件,如水位变化范围、下游重要设施位置等,以确保坝顶高程不会对周边地区造成影响,同时也能够方便工程施工和运行管理。

3. 坝体稳定性:坝顶高程也需要考虑混凝土面板堆石坝的坝体稳定性,包括坝顶的坝顶宽度、坝顶相关的水工结构等因素,以确保坝的整体稳定性和防渗性。

二、混凝土面板堆石坝坝顶高程的计算方法混凝土面板堆石坝的坝顶高程计算通常采用以下几个步骤:1. 设计洪水来流量确定:根据所在区域的水文气象数据以及洪水频率分析,确定设计洪水来流量。

这个值将作为计算坝顶高程的重要参数。

2. 底坝高程确定:根据所选的设计洪水来流量,结合工程的特定情况,确定混凝土面板堆石坝的底坝高程。

底坝高程是坝顶高程计算的起点。

3. 底坝高程减泄量计算:根据底坝高程和设计洪水来流量,计算混凝土面板堆石坝的底坝高程减泄量。

这个值是由底坝泄洪的需要所确定的。

4. 垫层高程确定:根据混凝土面板堆石坝的设计标准和规范要求,结合当地的地质条件和施工技术等因素,确定垫层的高程。

垫层的高程需要满足防止渗漏和稳定坝体的要求。

5. 堆石坝顶高程确定:根据底坝高程、底坝高程减泄量和垫层高程等相关参数,通过计算确定混凝土面板堆石坝的堆石坝顶高程。

在计算过程中,还需考虑坝体稳定性和导流设施等因素。

三、混凝土面板堆石坝坝顶高程的工程影响混凝土面板堆石坝的坝顶高程对工程有着重要的影响,包括以下几个方面:1. 坝体稳定性:坝顶高程的设计直接影响到混凝土面板堆石坝的坝体稳定性。

试析混凝土面板堆石坝技术及应用的选题

试析混凝土面板堆石坝技术及应用的选题

试析混凝土面板堆石坝技术及应用的选题【摘要】混凝土面板堆石坝技术直接影响水电开发工程的有序进行。

本文主要针对混凝土面板堆石坝技术及应用的问题进行了阐述。

【关键词】混凝土;面板堆石坝技术;应用一、前言面板堆石坝技术是水电开发混凝土工程的核心,对水电工程的正常运营起着非常重要的作用。

虽然我国在此方面取得了一定的成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进的地方。

因此,我们要加强对混凝土面板堆石坝技术及应用的研究,确保混凝土工程的质量。

二、混凝土面板堆石坝技术的应用现状60年代混凝土面板堆石坝引入我国,主要由堆石体和防渗系统组成,即:面板、趾板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区组成。

它拥有安全性、经济性和对地形地质条件的适应性良好的特点,所以,在我国发展的非常迅速而且得到了广泛的应用。

据统计,我国已建成的混凝土面板堆石坝150多座,坝高超过100m的有37座、坝高200m的有4座。

比如,2005年建成的洪家渡坝坝高179.5m,2007年建成的水布垭坝坝高233m,江坪河坝坝高22lm。

所以,混凝土面板堆石坝在我国水电开发进入了一个快速发展时期。

三、混凝土面板堆石坝技术及应用1、斜坡碾压固坡技术(1)施工原理及方法大坝上游坡面垫层料铺筑随主堆区填筑的升高而同步进行,在每一层垫层料铺筑时,需要向上游超宽30cm左右,当其铺筑高度达到3-5m或一期混凝土面板上到一定高程后,再由人工配合机械进行削坡。

削坡一般采用激光导向反铲修整,并辅以人工清理,然后随坝体继续往上填筑,待斜坡面长度达到15~25m 高度时,则利用布置于坝顶的卷扬机牵引满足一定重量要求的斜坡振动碾压,一般先静碾压2遍后再振动碾压4遍。

振动碾压时,上行振动,下行静碾,当碾压达到设计要求后再采用水泥砂浆或阳离子乳化沥青等材料进行喷护固坡。

以上施工工序随着大坝坝体的升高不断重复进行。

具体施工情况见图1。

(2)施工特点1)主要优点a.施工坡面的平整度好。

b.固坡砂浆(或沥青)厚度小而且均匀,能够较好地适应坝体变形。

混凝土面板堆石坝施工技术探究

混凝土面板堆石坝施工技术探究
3.3 混凝土面板浇筑施工
进行混凝土面板浇筑施工时,应充分考虑到坝体的整体 高度,根据高度不同,需要采取适当的浇筑施工措施。一般而 言,当混凝土坝体结构高度较大时,需要采取分层分段浇筑的 方式。此时,为了提升坝体结构的整体性,应处理好各个分段
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部位的接缝质量,通常需要采取钢筋穿过缝隙的方式,增强坝 体结构的整体性。进行混凝土面板浇筑施工的过程中,应根 据施工设计需求执行,保证混凝土板的结构轮廓与施工要求 相符。
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施工技术
混凝土面板堆石坝施工技术探究
王鸣
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贵州水利实业有限公司
摘 要:混凝土面板堆石坝施工技术因具备施工投入少,取材方便和经济适用的优势,在水利水电工程中的应用范围较广。 尤其是在社会生产以及人们生活对水源和电力需求逐渐提升的基础上,各地加大了对水利水电工程的建设投入力度,为了使水利 水电工程的经济效益和使用价值得到更好的发挥,应结合水利水电工程的应用需求和施工区域的实际状况,合理选用水利水电工 程的坝体施工技术。实践证明,混凝土面板堆石坝施工技术可使水利水电工程的经济效益得到有效提升。因此,以某个工程为 例,对混凝土面板堆石坝施工技术展开研究。
3.2 混凝土面板的结构设计
在设计大坝的时候,虽然采用的是混凝土堆石坝技术。 但是技术主体还是堆石坝。但想要保证大坝的质量问题,就 首先要保证面板的质量,在建设大坝的过程中一定要注意面 板的设计,在建设大坝中一般采用的是由上及下逐步加厚的 这一形式。在其建设面板的过程中,混凝土必须保持其坚硬 度以及抗渗漏性。如在高寒地区就必须采用抗冻性能好的策 略。为了在面板中增加其柔韧性来抵抗冲击力,以适应其形 状不会变形开裂。在面板表面还需要进行增加钢筋网以来确 保其强度,并在接缝处增加抗压物品。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:由于混凝土面板堆石坝施工技术具有施工成本低、材料种类多等优势,因此在水利水电工程中得到了广泛的应用。

尤其是人们对水利水电的需求越来越高,各地都纷纷加大了对水利水电工程的建设投资,采取最适宜的坝体施工技术,以期获取最佳的经济效益。

基于此,本文将重点探讨水利水电施工中混凝土面板堆砌坝技术的施工要点,并提出了相应的施工质量控制措施,以供有关人员作参考。

关键词:水利水电施工;混凝土面板;堆石坝技术引言:当前,由于我国经济的不断增长,许多水利水电工程项目获得了大量的投资。

其中,混凝土面板堆石坝技术的使用尤为重要,其具有操作简便、结构坚固,易满足各种安全标准等特征,因此,有必要对其进行更加深入的研究,以期更好地满足水利水电工程技术的发展需求,以保障水利水电工程的施工质量。

1混凝土面板堆石坝技术的施工要点分析1.1基础面处理在水库正式建造之前,应当由专业的技术人员对坝基础进行彻底的检查,包括剔除杂物、树根、腐殖土等,并且在填筑之前,应当再次检查,以确保工程质量。

此外,为了确保工程的安全,应当采取有效的措施来解决反坡问题,如使用破碎锤,合理布置排水系统,以确保水利水电工程的安全性和可靠性。

1.2测量放线为了确保混凝土面板堆石坝的质量,应当采取分层浇筑的措施,以便更好地满足施工要求。

施工人员对各填充区域的边界也要精确划定,对辅料的厚度要严格控制,采用测量放线的方式,使用石灰石或油漆等材料进行检验。

同时,在对挤出侧壁进行测量和放样时,对测量结果的精度进行了严格的控制,以保证挤出侧壁符合设计要求。

此外,为确保大坝的填筑质量,在施工过程中,应当加强对测量放线的监督力度,以防止漏压、欠碾等不良后果的发生。

1.3坝体填筑首先,在进行正式的水库建设项目的混凝土面板结构施工之前,应当严格检查岸坡、坝基等部位的质量,以确保其达到规定的标准,并且能够满足安全要求。

因此,在工程施工过程中,必须充分考虑地质和水位条件,如遇洪涝灾害应采取相应的防护措施。

超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题

超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题

超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题混凝土面板堆石坝技术的不断发展,给中国的社会经济发展带来了良好的影响,而且混凝土面板堆石坝的建设和发展经历了一个非常长的过程,经过发展混凝土面板堆石坝的设计和施工方法也更加成熟,但是要想获得长久的发展,必须要深入的研究超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术。

一、中国高混凝土面板堆石坝的发展中国以现代技术修建混凝土面板堆石坝始于 1985 年。

第一座开工建设的是湖北西北口水库大坝,坝高为 95m,第一座建成的是辽宁关门山水库大坝,高度为 58.5m。

中国的现代混凝土面板堆石坝建设与国外相比,起步虽晚,但起点高、发展快。

根据中国大坝委员会的统计,截止到 2005 年底,中国已建成或在建的混凝土面板堆石坝有 150 多座,其中,坝高大于100m 的混凝土面板坝有 37 座。

2000 年建成的天生桥一级水电站大坝,坝高为 178m,在当时同类坝型中列居亚洲第一,世界第二,其库容、坝体体积、面板面积、电站装机容量等指标均居世界同类工程之首。

近些年来,中国又相继建成了高 179.5m 的贵州洪家渡混凝土面板堆石坝和坝高 185m 的贵州三板溪混凝土面板堆石坝等一批高混凝土面板堆石坝工程,而即将建成的湖北清江水布垭混凝土面板堆石坝,则是目前世界上最高的混凝土面板堆石坝,坝高达到了 233m。

就目前的发展而言,中国的面板堆石坝建设无论是规模、数量和技术发展的程度都走在了世界的前列。

二、超高混凝土面板堆石坝的技术难点与研究方向随着我国西部水电开发进程的加快,未来将在金沙江、澜沧江、怒江、雅砻江、大渡河和黄河上游以及西藏的雅鲁藏布江修建一批高坝工程。

由于这些地区地形、地质条件复杂,交通运输困难,缺乏防土料等因素,混凝土面板堆石坝坝型将可能是最为经济的选择,如古水、马吉、松塔和茨哈峡等工程。

这些工程的坝高一般都在 250 ~ 300m 左右,如选择混凝土面板堆石坝方案,则需要在 300m 级高面板堆石坝的工程特性及关键技术问题和运行特点方面进行深入细致的研究。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:混凝土板岩大坝由于成本低、地质条件适应性好、充分利用当地材料等优点而得到了广泛应用。

虽然现代板岩大坝阶段的建设仍然离不开经验大坝的范畴,但它逐渐导致了一个实证判断和理论分析与科学实验相结合的阶段。

随着计算机技术和数值计算方法的飞速发展和进步,数值方法逐渐成为保持面板堆变形特性的重要手段。

有限元数值模拟是目前研究混凝土板桩的可行性和设计与优化的重要手段,是数值分析的主流方法。

据中国水电工程公司水泥混凝土坝技术委员会统计,截至2017年,我国已建成30m以上的混凝土板坝已达277座,在建工程已达75座,主要与阿猴岩、大岩、拉瓦等项目的规划和建设有关,我国高规格的混凝土板坝跨越200-300m高坝。

随着大坝工程规模的增加和施工难度的增加,对数值模拟的精度也提出了更高的要求。

大型工程的计算模拟往往工作量大,进度紧迫,研究人员应考虑计算精度和计算效率,建立数值模型应着眼于工程的核心问题,几何模型应尽可能详细。

基于此,本篇文章对水利水电施工混凝土面板堆石坝技术进行研究,以供参考。

关键词:水利水电;混凝土面板堆石坝;施工技术;质量管理引言在目前阶段水利水电工程建设中常见的重点施工技术是混凝土板岩坝技术,该技术对工程质量和经济效益都具有重要意义,而且对提高水电工程的施工效率和提高施工效率也具有重要意义,因此本文通过对水电混凝土板岩技术的分析,探讨了提高工程质量的质量控制措施,为水电工程的发展提供参考。

1筑坝关键技术分析与国内外在深度覆盖100米高层混凝土坝不同,不仅覆盖深度大,沙层中含有透镜,而且两侧板块对岩石的强烈放电,有一定的突破和创新,促进了混凝土坝技术的发展。

(1)河床覆盖层的最大厚度为65m,三大岩石群层的波动性大,颗粒组成和技术特性复杂,局部透镜具有砂层(厚度2.5~13.44m)。

通过实地调查、室内外调查、数值计算比较和技术类比,分析了覆盖层各岩石群的分布特性和颗粒分布,并提出了物理力学(包括动力学)特性指标;通过多种评价方法,对砂的液化和液化问题给出了明确的结论;提出了处理泄漏,渗透稳定性,压缩变形和砂层液化的技术措施。

水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工探讨

水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工探讨摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国水利工程行业的飞速发展,与此同时,水利工程的建设质量的管理也提上了日程。

我国平原的大部分水库修筑于建国初期,多为均质土坝,坝高较低。

由于历史因素,有的水坝基础处理不彻底,即使是普通的水坝,也没有进行完善的坝基处理。

坝体坍塌、坝基下陷和渗漏现象时常发生。

如遇汛期发生洪水,大坝下发生漏水的可能性较大。

随着施工工具和混凝土技术的完善,水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工技术已成为建设大坝的主要手段。

关键词:水利工程;混凝土;面板堆石坝;坝体填筑;施工措施引言坝体堆石的压缩模量是表征坝体变形性质的最主要指标,是衡量堆石质量的标准,其与坝体最大沉降量、面板挠度等都存在着密切关系。

本文主要对水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工做论述,详情如下。

1面板堆石坝简述面板堆石坝是由混凝土面板、垫层料、过渡料及堆石区组成,而堆石区又分为主堆石区和次堆石区。

大坝防渗依靠上游防渗面板、坝肩趾板和上游地基防渗墙形成一个密闭的防水空间。

考虑河流每年度汛要求,大坝坝体前期需填筑至度汛高程,坝体填筑有效施工天数较少,直接要求施工单位要制定详细的坝体填筑方案,严要求、高标准、按进度计划完成前期坝体填筑工程。

所以面板堆石坝坝体填筑施工总体如何安排、施工现场如何布置、采用哪种填筑技术值得探讨交流及深入研究。

2水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工2.1施工过程2.1.1施工准备坝体填筑前,将施工区域内各种杂物、草皮、树根等彻底清除;将岸坡坡度修整至设计要求边坡,不得有倒坡;将填筑区域内开挖线以下部分包括勘探孔槽全部回填密实,封堵灌浆帷幕周围的勘探孔,处理基础范围内的地质缺陷,按施工图纸验收。

2.1.2测量放样在坝体轮廓外围布置测量控制点,利用GPS测量放样。

坝体填筑施工前,采用GPS测放出坝体上、下游及各个填筑区的填筑边线,由人工撒出白灰线标示在基岩面上。

坝体填筑施工中,一般坝体填筑平均每升高1.8m进行一次测量放样,在坝面上放样出大坝上、下游的填筑边线,坝体横向接坡面的削坡边线,用白灰线和示坡桩在填筑面上标示清楚,由液压挖掘机自下而上按照设计坡比削坡。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术摘要:我国经济水平的快速发展加速了水利水电工程项目的建设进程,在此过程中,混凝土面板堆石坝施工技术的应用发挥了非常关键的作用。

混凝土堆石坝施工技术具有结构稳固且施工工艺简单的特点,其以良好的优势特点在水利水电工程项目中得到了全面推广应用。

科学合理应用混凝土面板堆石坝施工技术,能够进一步提升水利水电工程项目的建设质量。

鉴于此,本文立足于水利水电混凝土面板堆石坝施工要求,围绕施工技术的具体应用展开如下探讨。

关键词:水利水电;施工工程;混凝土面板;堆石坝技术1.水利水电混凝土面板堆石坝施工要求混凝土面板堆石坝施工技术作为现代水利水电工程项目建设中的一项关键技术,该项施工技术的应用,主要包含了坝内的石体和外部混凝土面板两个方面的内容。

常用的石体材料是大颗粒砂石,运用压实设备进行压实作业,尽管能够从整体上增加机械设备的密度,但是,同样也加大了变形的可能性。

因构成水利水电大坝混凝土面板和堆石体之间的物理性差异较大,因此,这二者之间的融合容易产生不同类型的病害,为了能够尽可能降低病害产生的几率,就需要施工人员深入分析坝体的变形模量和密实度,只有确保堆石体和混凝土面板整体协调,才能够将因物料引起的病害降到最低[1]。

2.混凝土面板堆石坝技术的施工要点分析2.1基础面处理及测量放线基础面的处理是施工前需要开展的一项工作,同时也是确保施工环境洁净度的关键。

对此,施工单位要彻底清理施工现场的垃圾和杂物,如果清理不到位,还需要采取二次清理措施,以免浇筑过程中出现堵漏问题。

一旦在基础面施工中出现反坡问题,就需要用破碎锤等工具进行破碎处理,之后再彻底清理干净,确保施工质量。

其次,在不同施工领域标注清楚分界线,并做好测量放样工作,确认厚度尺寸,以免后期出现测量误差[2]。

同时,在测量放线环节,施工人员要尽可能避免出现欠碾或者漏压问题,以便为后续施工作业的顺利开展奠定良好的基础。

2.2优选材料,科学做好配比在使用混凝土面板堆石坝技术的时候,要做好材料选择工作,一旦材料有误,就容易引起面板裂缝。

《大坝溢流面施工技术措施》

1概述1.1 概述大坝设有3个溢流表孔,每个溢流表孔净宽10m,溢流面厚度2~3.5m,溢流面水平距离41.877m,溢流面砼为标号等级为C35W8F100,砼为抗冲耐磨砼、砼内掺钢纤维,3个溢流表孔砼工程量为5398m3。

1.2 编制依据1)溢流坝段体型图(EL.718m以下);溢流坝段钢筋图(EL.718m以下);2)混凝土施工技术规范;3)模板施工技术规范;2施工布置2.1 混凝土的拌制、运输设首部的1#砂石砼系统作为砼供应站,混凝土集中在1#砂石砼系统生产。

混凝土的运输采用8m3混凝土搅拌运输车运输至工作面。

2.2 混凝土入仓溢流面砼的入仓方式全部采用泵送入仓,人工振捣。

2.3 模板的选择溢流面为曲线型永久外露面,收仓时对表面的外观及准确度相对要求较高,同时、溢流面施工工期紧,要求的施工速度较快。

为此、溢流面的模板采用拖模,拖模用A3钢板和型钢制作成定型模板后,运至现场进行安装,拖模在砂石系统工程部加工成型后,用自卸车运输至消力池底板上,从消力池上安装拖模。

拖模安装前,需在每个表孔的闸墩上设拖模轨道,轨道采用Ⅰ20工字钢,轨道的固定方式为:在表孔每边闸墩上打设Φ32mm插筋固定(预埋插筋由于准度低而不采用),插筋沿溢流面上方182mm位置打设一排、插筋深入砼内80cm、外露20cm、间距1m,工字钢轨道直接焊在插筋上,轨道与溢流面完全平行,且轨道安装精度决定了溢流面的浇筑精度,故插筋打孔与轨道安装均需用全站仪进行放样控制。

拖模上没有设专门的施工平台和抹面平台,等拖模安装完成后,再用1.5寸钢管在拖模上焊简易的施工平台和抹面平台。

2.4 钢筋加工厂在大坝右坝肩平台上设一个临时钢筋加工厂。

钢筋在钢筋厂加工好后,用15T自卸汽车运输至工作面上下游,然后人工搬运和绑扎。

2.5 通信联络及指挥在现场配备6台对讲机作为现场生产组织与施工协调的通信联络之用,管理和施工人员手机作为辅助通信。

3 溢流面混凝土施工3.1 溢流面混凝土施工顺序溢流表孔设有弧形工作闸门和板式检修门,为尽快形成工作门槽和检修门槽的金结安装工作面、同时也尽量减小相互间的施工干扰,施工时先将闸门段的溢流面浇筑完成,闸门段的溢流面较为平顺、高差小,用普通小钢模板便可施工完成。

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第20卷第3 进 混凝土面板堆石坝坝顶溢流技术探讨 何光同 3 一‘ (福建省水利水电勘测设计研究院,福建福州35000 ) 

2000年6月 可V《; f 四 "-Fvbt f、/ 

摘要:针对混凝土面板堆石坝坝顶溢流的关键技术难题,通过大量变形夹l剥资料的统计,用变形条 件不利的工程实例分析变形特性对其上部结构,包括挡水闸门、泄洪建筑物、渗漏排水等因素的影 响,提出相应的对策和工程措施,并进一步对造价和工期进行剖析,认为混凝土面板堆石坝坝顶溢 流技术上可行,经济效益显著 《!出 研 坝 关键词:堆石坝; 塑童;兰兰苤丝;些坐丝垫. 中国分类号:TV641.4 3 文献标识码:B 文章编号:1006-7647(2O0O)03—0038—03 

迄今为止,混凝土面板堆石坝坝顶溢流是该坝型 国内外尚未完全解决的重大技术难题,阻碍了该坝型 更加广泛的推广应用.尤其在福建地区,坝址地形大 部分山高坡陡,难有台适的垭口建独立溢洪道.由于 山高坡陡.溢洪道开挖料直接上坝的比例较小,高边 坡处理难度大,所以溢洪道投资占坝体投资的比重较 大.如福建芹山坝达43 8%,万安溪坝达39 2%.福建 省已有多例是由于溢洪道的高投人,影响了该坝型的 经济竞争力 因此,如能实现坝顶溢流,必将开拓更广 泛的应用前景.要实现馄凝土面板堆石坝坝顶溢流, 首先要充分了解和掌握堆石坝的变形特性,其次要解 决溢洪道结构对堆石体的变形适应性、溢洪道渗漏排 水等技术问题并分析造价、工期等经济问题. 1堆石体变形特性及对上部建筑物的影响 建造在堆石体之上的溢洪道与常规的相比,最 不利的影响因素是堆石体作为基础具有沉降变形的 显著特点.堆石体变形对上部建筑物的影响是坝顶 溢流方案能否成立的关键问题.以下分别对沿坝轴 线和水流方向的变形特性及影响进行详细分析并提 出相应的工程措施. 1 1沿坝轴线方向的变形及影响 大量观测资料表明 碾压堆石体的沉降变形,绝 大部分是在施工期完成的.表I列出了国内外若干 面板坝堆石体沉降特性的有关数据,从表中可以看 出,除成屏外,蓄水期最大沉降量占坝高的比例均小 于0.13%,蓄水期沉降量占总沉降量的比例均小于 25%.为便于分析,假定某工程坝高70m,河谷宽高 比为4,蓄水期最大沉降量占坝高的比例为O.13%, 则蓄水期坝顶最大沉降量为91 n'Rn.两岸坡受地基 约束变形较小,从坝体变形不均匀性对建筑物的不 利影响,即从工程安全角度出发,假定两岸堆石体在 蓄水期的沉降为零,当河床横断面开挖后若基础无 明显的突变,堆石体沿坝轴线的变形是连续的.根据 对实测资料的回归分析,沉降变形服从抛物线分布, 曲线方程为Y=4 64 X 10 ,见图1. 表1 国内外若干面板坝堆石体沉降特性统计 程暑称坝高/m 嚣菇 施I 名 

注: 『自<中国混凝土面板堆石坝十年学术研讨会论文集)第91 页.其中. 为最大沉降和坝高之比. 为蓄水期沉降和总沉降之比 从泄洪闸运行开启的对称性来讲,一般希望闸 门能布置成奇数孔 从图I可看出,越往岸边,闸孔 的累积沉降变形差值越大(接近实际情况).当闸门 宽为i0m时,从中间孔往岸边箅起的第5孔Ay= 4.0 rtml;当闸门宽为12m时,第4孔的△ =4 7llflm. 般情况,钢闸门变形的适应范围应在3mm以内, 即在闸孔净宽范围内的累积沉降变形不宜超过此 值,所以布置泄洪闸时应根据变形条件、泄量及泄洪 

作者简介:何光同(1957一) 男,福建福州^.高级工程师,硬士.主要 事水工设计与研究 38· 

维普资讯 http://www.cqvip.com 0 圈1坝顶沉降变形及溢洪道布置示意圈 I一孔闸底板的最大沉降差值.n Ⅱ闸孔宽12m的 孔最大沉降值,mm 净宽确定闸孔的宽度和泄洪总宽度. 根据图l示意,溢洪道钢筋混凝土结构按常规 做法一孔一缝设置变形缝,完全能适应本例的均匀 沉降和连续的不均匀沉降.闸室混凝土结构应力分 析应考虑溢流堰混凝土底板的变形影响.闸室上部 即启闭房框架结构可根据不同的启闭方式用铰接方 式适应变形.后拉式启闭机不需要跨墩的启闭房,不 存在上部结构的变形适应性问题. 1.2沿水流方向的变形及影响 迄今,人们主要关心堆石体的沉降变形和面板的 挠度,这方面的资料较多,沿水流方向变形的资料较 少.但是,表2、表3及图2提供的资料有助于分析沿 水流方向的水平和垂直变形特性.表2列出国内外l3 个面板坝蓄水期面板的最太挠度值和最大值占坝高 的比例值.除Arela坝外,挠度值占坝高的比例均小于 0 27%,图2配合表3列出了s呻划0坝(挠度占坝高 的比例为0.23%)蓄水期沿水流方向的水平位移值. 坝上部570.O0m高程主要表现为全断面向下游的平 移位移,其值约9.0cm.坝中部542.O0m高程主要表 现为坝中线上游侧约5.8Clll指向下游的水平压缩变 形,坝中线下游侧约6 7cm指向下游的平移位移.坝下 部515.O0m高程主要表现为全断面向下游的平移位 移,其值约3.5∞.从图2可看出下游坡面的变形接近 线性分布,溢洪道基础附近沿水流方向的水平向变形 主要是平移.因此对上部建筑物布置无明显不利影响. 

囤2 se 坝观潮布置及坝体水平位移示意图 

表2若干工程的面板蓄水期最大挠度值 注:引自《中国混凝土面板堆石坝十年学术研讨会论文集)第96 面,其中c为面板挠度最大值与坝高之比 表3 Se ̄redo坝水库蓄水期堆石坝水平位移值…㈣ 

注:“一 表示向下辨平移. 对于沿水流方向的沉降变形分布,从图3的等 值线图中可以看出,等值线分布均匀.说明沉降变形 接近线性分布,距离面板越远变形越小.作为溢洪道 基础的上部堆石体在坝中线处出现拐点,但是整个 断面上的沉降总量和差值都不大,按图4所示,在结 构突变处设伸缩缝,既能满足结构自身的要求又能 满足不均匀沉降的要求. 

圈3阿里亚坝水库蓄水后堆石体沉陷等值线(锄) 以上分析对象均为统计资料中极为不利的实 例.如沿坝轴线方向变形分析实例是在l1个样本中 扣除一个奇异点后的最不利的例子;沿水流方向变 形分析的实例是在l3个样本中扣除一个奇异点后 的次大变形实例因此,分析成果具有实际意义按 统计理论分析,应用上述结果指导实际工程,实现的 概率达91 7%以上.在实际工程中如对堆石材质、 施工质量、孔隙率等关键指标提出严格要求并加以 控制,那么实现和控制预期变形量的把握性将更大. 2溢洪道挡水结构抗滑稳定 由于坝顶溢洪道坐落在堆石体上部的垫层上.混 39- 

维普资讯 http://www.cqvip.com 凝土与垫层之间的摩擦系数约0.35,明显小于独立式 溢洪道基岩作为基础的摩擦系数.如图4所示,当弧 形闸门尺寸为宽10m,高10m,溢流堰厚度3m时,抗 滑安全系数为1_8,能满足接触面抗滑稳定要求.按此 规模进行深层抗滑稳定分析,安全储备较大. 

图4坝顶溢洪道横剖面 3溢流面结构 由上述分析可知,堆石体变形对溢流面混凝土 结构无明显的不利影响.不利因素是溢流面结构坐 落在堆石体之上,混凝土与堆石之间连接的整体性 较差;有利因素是坡面平缓,泄洪时动水压力以正压 力为主以福建省穆阳溪芹山堆石坝岸边溢洪道模 型试验为例,陡槽段坡度为1:2.7,仅在反弧段前约 50m处出现67kPa的负压,经设置一道通气孔后负 压减为4 kPa,能满足常规混凝土结构的技术要求. 反弧段的大体积混凝土(图4)为泄洪结构整体稳定 提供了保证.为了溢流面混凝土能够均匀地传力以 及满足溢流面渗水的渗透稳定,溢流面混凝土下部 可参照上游面板设置垫层和过渡料的做法.若在垫 层中埋设拉筋则可进一步提高整体性 鉴于福建省尤溪水东水电站已成功地在碾压混 凝土坝上采用阶梯溢流面消能,已于1995年5月经 历了单宽流量达100 /s的泄洪考验.国外也有不 少碾压混凝土坝阶梯消能的研究成果和实例.由于 面板堆石坝坡面较缓,更有利于阶梯溢流面消能并 减少负压和空蚀的可能性.细部结构见图5,用预制 混凝土挡板(高度与堆石体、碾压层的模数匹配)形 成阶梯,最后浇筑阶梯的水平层形成整体的阶梯溢 流面.此结构施工简单,整体性好,适应变形能力强, 图5阶梯溢流面细部结构 还可省去反弧段大体积混凝土. 4溢洪道渗漏和排水 从以上分析可知,坝顶溢洪道混凝土结构能适 应堆石体的变形,与常规溢洪道混凝土相比,裂缝渗 漏条件并没有恶化,即使出现渗漏现象,短时期的泄 洪渗漏量和渗漏总量也不会太大.但是,无论如何少 量的渗漏总是不可避免的.因此,要认真做好坝体排 水.首先,在所有坝顶溢洪道混凝土结构下部设置过 渡层和垫层辩,起渗漏稳定和均匀传力作用.其次, 下游侧及下部堆石体要有良好的透水性,对于堆石 体来讲,只要引起重视,这一点容易做到.最重要的是 在坝下游设排水通道,并做好排水反滤.对于普通的 挑流消能溢洪道可在反弧段下部设置排水廊道,以确 保排水通畅并方便巡视检修.对于阶梯溢流面可在阶 梯内设置专门的通道将渗水直接排向下游河道. 5造价和工期 福建省四座混凝土面板堆石坝(万安溪,1994年 建成;芹山,1999年建成;街面,拟建;牛头山,方案比 较)若采用闸室尺寸为10m×10m的坝顶溢洪道,可 节省投资27_8%一32.9%.经济效益十分显著. 常规溢洪道与坝顶溢洪道相比,更具有独立性, 尤其是独立溢洪道可与坝体同步施工,当坝的主体 工程完成时,溢洪道可基本上同步投人使用.而坝顶 溢洪道是建造在堆石体之上,必须等堆石体上升至 溢流堰底高程时才能着手施工溢洪道,因此,溢流堰 底以上坝体要分为三个工作面,即左、右岸坝段和溢 洪道,左、右岸坝段要分别上坝,会增加一定的施工 难度,但是,此时的控制工期还是溢洪道工程.与常 规相比,约需增加1—3个月总工期. 6结语 在11个工程项目的实测资料中,有1O个项目 75%以上的沉降变形是在施工期完成的,建造在堆 石体之上的溢洪道混凝土结构能适应运行期的残余 沉降变形.但是普通钢闸门的止水不能适应太大的 不均匀沉降,因此,闸孔的宽度应根据沉降变形量来 确定.一般情况闸孔宽度不宜大于10m,作为试验性 项目,闸孔高度宜在lOm以下.混凝土面板堆石坝坝 顶溢洪道技术上可行,造价低,对于中等坝高的工程, 风险不大,而成功的把握性较大.不利因素是施工有 定的干扰,工期有所延长.对于泄洪单宽流量不大 的工程。阶梯溢流面消能是一种较为理想的选择. 

参考文献: [I]靳国厚.巴西两座混凝土面板堆石坝的原型观测资料分 析[J].水利水电技术,1995(2)t59~64. f收稿日期:1999-1】_08编辑:熊水斌1 

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