面板堆石坝坝体分区资料.docx

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1、面板堆石坝坝体分区资料坝体分区一 .建筑材料资料整理分析坝体中应有畅通的排水通道且坝料之间应满足水力过渡的 要求，各区坝料的透水性宜按水力过渡要求从上游向下游增加, 下游堆石区下游水位以上的坝料不受此限制；坝轴线上游侧坝 料应具有较大的变形模量且从上游到下游坝料变形模量可递减, 以保证蓄水后坝体变形协调，尽可能减小对面板变形的影响， 从而减小面板和止水系统遭到破坏的可能性；充分合理利用枢 纽的开挖料，以达到经济的目的。各料场概况一览表料场编号料场位置料场面积T1距上坝址距离0.71km距上坝址距根据分区原则，坝体从上游向下游依次分为：混凝土面板 (F)、垫层区(2A)、过渡区(3A)、主堆石区

2、(3B)、 下游次堆石区(30 及排水棱体(3D) o四、坝体填料设计根据株树桥混凝土面板堆石坝、新疆山口工程、 贵州洪家渡工程进行对照，可以得出以下坝体填料。1 .垫层区垫层区是混凝土面板的支承层。要求上游表面均匀平整， 有足够的抗剪强度，而且应是半透水的。即使面板有裂缝或接 缝止水有缺陷，形成漏水通道半透水层也可以防止大量漏水。 施工时期在未做面板前也可以临时挡水，但必须防止侵水坍塌。 垫层区的材料是经过加工的，含有足够数量的砂砾和粉粒的小 石，水平宽度一般不小于3m。设计中采用C1砂砾石料场，最大粒径为80mm，小于5 mm的颗粒含量约占30.2%,且级配连续，压实后应具有低压 缩性和高

3、抗剪强度，不均匀系数Cu=52.27,曲率系数Cc=8.0, 水平宽度4m,等宽布置。2 .过渡区过渡区位于垫层区和主堆石区之间，起保护垫层和过渡作 用，材料的粒径级配和密实度要求位于两者之间，对低透水的 垫层料起渗流保护和排水作用。要求过渡区材料具有较高的密 实度和较大的变形模量，同时还应具有防止垫层内细颗粒流失 的反滤作用，并保持自身抗渗稳定性，水平宽度不应小于3m。设计中采用Pl石料场，最大粒径不得超过300mm,水平 宽度4m,等宽布置。3 .主堆石区主堆石区是大坝主体和主要承载结构，位于坝轴线上游部 位，对坝体稳定具有重要意义，应满足抗剪强度高，压缩性低 和透水性强的要求，堆石级配最

4、大粒径不得超过600mm,小 于5mm颗粒含量不宜大于20%,小于0.075mm的颗粒含量小 于5%o主堆石区为大坝主要支撑体的一部分，兼作坝体排水 体，根据以上要求，故选用P1石料场。4.下游堆石区下游堆石区承受荷载很小，其压缩性对面板变形影响较小, 因此可采用强度较低的石料如软岩填筑，选用P2石料场5.棱体排水棱体排水可降低坝体浸润线，防止坝坡土的渗流破坏和冻 胀。当下游有水时，可防护下游坡脚不受下游水流及波浪的淘 刷。当堆石体较大时，可作为坝坡的支撑，有利于坝坡的稳定。 顶部高程超出下游最高水位的高度，1、2级坝应不小于1m, 并应超过波浪沿坝坡的爬高。堆石内坡为1:11:1.5,外坡为

5、1:1.51:2.0,顶宽根据施工条件及检查观测需要确定，一般不小于1.0m,棱体顶部高程为869m。五、坝体分区材料总汇表级配要求大坝分区H山类别5mm0.075mm料径(%)(%)(mm)8030035 5035 50474-7干密度3(g/cm)最大压实层厚(mm)渗透系数(cm/s)垫层区过渡区沙砾石凝灰角砾岩C1料场。加工P1石料场400400-21x10-5x10-4主堆石区凝灰角砾岩P1石料场 600800山-y-有七2.15800自由排水趾板设计采用平趾板(趾板面等高线垂直于趾板基准线)进行布置。据SL 228-2013混凝土面板堆石坝设计规范确定出趾 板尺寸为：宽为5m,厚度

6、为0.5m,趾板下游面垂直于面板底 面的高度为1m,滑模息止长度为1m。由于本设计中面板堆石坝为中坝，故趾板建基面开挖至弱 风化线，据规范知岩石地基容许水力梯度取10。（超挖1m以 上的趾板地基岩上趾板钢筋的各项含钢率可按平板段设计厚度 的0.3%采用，钢筋应采用单层双向，保护层厚度应为 10 15cm。趾板应用砂浆锚杆与岩基连接在一起，锚杆直径一般采用 2535mm,间距1.21.5m,长34.6m。本次设计采用锚杆直 径 30mm,间距 1.3m,长 4m 0混凝土面板设计面板顶部厚度为0.3m,底部厚度为0.55,在混凝土面板中 间处设一层钢筋网，双向布置，其竖向、水平向配筋率为 0.3

7、%,垂直缝间距为12m,其主要技术指标见表1表1混凝土面板的主要技术指标项目混凝土标号指标级配抗渗标号抗冻标号F300W/C坍落度(cm)C25二级配W1O0O.4547、面板的分缝分块面板分缝的目的是为了适应坝体的变形，据SL 228- 2013混凝土面板堆石坝设计规范知垂直缝的间距为816m, 取12m。二、面板厚度面板厚度的确定应满足下列要求：1、应能便于在其内布置钢筋和止水，其相应最小厚度一 般米用0.3m。2、控制渗透水力梯度不超过200。3、在达到上述要求的前提下，应选用较薄的面板厚度， 以提高面板柔性和节约材料、降低造价。面板的顶部厚度宜取0.3m,并向底部逐渐增加，在相应 高度

8、处可按该公式确定：t=0.3+bH式中t面板厚度，m；H计算断面至面板顶部的垂直距离，m；b据SL 228-2013混凝土面板堆石坝设计规范规定b为0.0020.0035,多采用0.003由于坝高85m, 坝顶高程为945.3m,故经计算得：面板顶部厚度为0.3m,面 板底部厚度为0.55mo三、面板混凝土根据SL 228-2013混凝土面板堆石坝设计规范知，面 板混凝土应具有优良的和易性、抗裂性、抗渗性和耐久性。所 以本大坝面板混凝土强度等级为C25；面板混凝土的抗渗等级 应为W10o面板混凝土宜采用#525硅酸盐水泥或普通硅酸盐 水泥，宜掺用粉煤灰或其他优质掺合料同时粉煤灰的质量等级 不宜

9、低于H级，粉煤灰掺量宜为15%30%。面板混凝土应 掺用引气剂，并同时掺用高效减水利或普通减水剂。面板混凝 士应采用二级配骨料，石料最大粒径应不大于40mmo面板混 凝土的水灰比，寒冷地区应小于0.45。溜槽输送混凝土时，溜 槽人口坍落度宜控制在37mm。混凝土含气量宜控制在 4%6%。四、钢筋布置面板应采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每 向配筋率为0.3%0.4%,取0.3%,保护层厚度应为1015cm, 取为10cm。五、面板防裂措施（1）面板建基面应平整，不应存在过大起伏差、局部深 坑或尖角，侧模应平直。（2）面板混凝土配合比中应采用优质外加剂和掺合料， 降低水泥用量和用水量，

10、减少水化热温升和收缩变形。（3）面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土人仓温度应 加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄 水为止，或至少90d。（4）面板混凝土浇筑至坝顶后，宜至少间隔28d再浇筑 防浪墙混凝土。（5）当面板裂缝宽度大于0.2mm或判定为贯穿性裂缝时, 应采取专门措施进行处理。接缝止水设计一、接缝止水设置1、周边缝周边缝设置止水，由于该坝为中坝，故设置底、顶部两道 止水。底部应选止水铜片为最基本的防渗线，顶部止水系统一 般由柔性填料、粉细砂（或粉煤灰）等材料构成。2、垂直缝中坝的张性、压性垂直缝均应采用硬平缝结构，都只需采 用一道底部止水。缝的一侧缝面应涂沥青乳液等

11、防粘剂。止水 铜片下应设置PVC垫片并粘合在水泥砂浆垫座上。止水铜片 两侧底角应设置沥青止浆条。3、面板水平施工缝需用钢筋穿过，应不设止水。4、趾板伸缩缝可采用铜片、PVC或橡胶片止水，并应与 周边缝止水构成封闭系统。5、防浪墙与面板的水平接缝，宜设置底、顶部两道止水。6、其他接缝中间与顶部止水应与相接缝的底部止水连接形成封闭结构: 周边缝PVC止水带宜用夹具与垂直缝处的底止水连接；周边 缝柔性止水可用柔性填料与垂直缝的底部止水连接。止水面膜 宜粘结或压结，固定在面板上。混凝土防渗墙与连接板之间的接缝止水，应按周边缝止水 设计。二、接缝止水材料1、铜片底部止水宜符合下列要求：采用退火纯铜卷材，

12、其延伸率应大于20%；厚度0.81.0mm；立腿高度6080mm,鼻高5080mm,鼻宽12mm,平 段宽度不小于165mm。F型不带立腿侧的平段宽度不小于150mm。铜片宜在现场加工压制成型，异形接头宜在工厂加工压 制成型。2、柔性止水材料在运行环境条件下应高温不流淌、低温 不硬化，在水压力作用下易压入缝内，应粘结在混凝土界面上。3、粉细砂或粉煤灰渗透系数应比特殊垫层区至少低一个 数量级，最大粒径应小于1mm。4、PVC止水带，其拉伸强度、断裂延伸率、邵氏硬度及 脆性温度等性能，应满足设计要求。5、橡胶止水带性能应符合化学行业标准HG 228892 橡胶止水带的有关规定。周边缝应采用沥青浸渍

13、木板嵌缝，其厚度宜为12mm。坝基处理一、坝基及岸坡开挖离11.2km距上坝址距离5km距上坝址距离 79km无用层厚有用层度储量(万m3)度体积厚(m)(万 m (m)3)2.252.52.5140710 101 .趾板地基开挖面应力求平顺，避免陡坎和反坡，必要 时可进行削坡和回填混凝土找平处理。2 .趾板建基面宜为坚硬、不冲蚀和可灌浆的基岩。对于 中坝可建基于强风化层下部，本设计开挖至弱风化线。3 .坝体岩石基础的开挖标准按位置不同而异，堆石坝体 可置于风化岩石上，变形模量适应。4 .本设计中坝体地基砂砾石覆盖层挖去，坝体地基建基 面开挖至强风化线。5 .趾板上方岩质岸坡，应按稳定边坡或经

14、加固处理后的 稳定边坡开挖，以确保运行期安全。6 .堆石体地基在趾板下游0.30.5倍坝高范围内的岸坡， 宜开挖成1:0.5坡度。其余须将妨碍堆石压实的陡坎、倒悬体 清除。二、坝基处理1 .坝基处理应做到减小地基变形，提高抗剪强度，防止 渗漏和地基材料的冲蚀，改善地基表面的平整度，使之符合大 坝正常和安全运行的要求。2 .趾板的岩石地基应进行固结和帷幕灌浆处理。3 .固结灌浆应采用铺盖式，宜布置24排，深度应不小于5mo4 .帷幕灌浆应布置在趾板中部，并可与固结灌浆相结合 帷幕深度宜深入相对不透水层5mo15403.5305050600 T2料场T3砂砾Cl料场石料Pl厂P2距上坝址距离 11

15、.5km距上坝址距 离0.81.3km2-52-5302350800600舲用粗骨料(砾石)实验之便与质量要求对比表项目表观密度(g/cm3)堆积密度(g/cm3)孔隙率()吸水率(%)C12.671.601.02技术要求2.61.6452.515512.551.50 40231浅于标准色12.53.5为宜0.360.5为宜平均粒径(mm) 0.38二.坝体分区和料场规划基本原则根据分区原则，坝体从上游向下游依次分为：混凝土面板 (F)、垫层区(2A)、过渡区(3A)、主堆石区(3B)、 下游次堆石区(30及下游护坡(3D)。1坝体分区原则1.1 坝体应根据料源及对坝料强度、渗透性、压缩性、施

16、 工方便和经济合理等要求进行分区，并相应确定填筑标准。从 上游向下游宜分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区； 在周边缝下游侧设置特殊垫层区；100m以上高坝，宜在面板 上游面低部位设置上游铺盖区及盖重区。各区坝料的渗透性宜从上游向下游增大，并应满足水力过 渡要求。下游堆石区下游水位以上的坝料不受此限制。堆石坝 体上游部分应具有低压缩性。下游围堰和坝体结合时，可在下游坝趾部位设硬岩抛石体。1.2 用硬岩堆石料填筑的坝体分区，设计中可结合枢纽建 筑物开挖石料和近坝区可用料源，增加坝体其他分区。1.3 用砂砾石填筑的坝体分区，根据需要增减分区。1.4 对渗透性不满足自由排水要求的砂砾石、软岩坝体

17、， 应在坝体上游区内设置竖向排水区，并与坝底水平排水区连接, 将可能的渗水排至坝外，保持下游区坝体的干燥。必要时可设 置下游坝趾大块石棱体，起到反滤排水作用。1.5 坝基为砂砾石层，或岩基中有可冲蚀的夹层，且与坝 体材料的层间关系不满足反滤要求时，应在地基表面设置水平 反滤过渡层。以防止地基材料的冲蚀。1.6 坝体材料分区可通过工程类比确定。100m以上高坝， 应在坝料试验的基础上，通过技术经济比较确定。1.7 垫层区的水平宽度应由坝高、地形、施工工艺和经济 比较确定。当采用汽车直接卸料、推土机平料的机械化施工时, 垫层水平宽度以不小于3m为宜。如采用反铲、装载机等及配 合人工铺料时，其水平宽

18、度可适当减小，并相应增大过渡区宽度。垫层区可采用上下等宽布置；垫层区宜沿基岩接触面向下 游适当扩大，延伸长度视岸坡地形、地质条件及坝高确定。应 对垫层区的上游坡面提出平整度要求。在周边缝下游侧应设置 薄层碾压的特殊垫层区，见图对于砂砾石坝，当 设计的垫层区和主堆石（砂砾石）区之间满足水力过渡要求时， 也可不设专门过渡区。2料场规划基本原则2.1 料场可开采量（自然方）与坝体填筑量的比值：堆石料 为1.11.4；砂砾石料，水上为1.52.0,水下为2.02.5；不占或少占耕地，少毁林木；2.2 爆破工作面规划应与料场道路规划结合进行，并应满 足不同施工时段填筑强度需要；2.3 主堆石坝料的开采，宜选择运距较短、储量较大和便 于高强度开采的料场，以保证坝体填筑的高峰用量；2.4 对于垫层等有特殊级配要求的坝料，必要时可分别设 置专用料场；充分利用枢纽建筑物的开挖料。开挖时宜采用控制爆破方法，以获得满足设计级配要求的坝料，并做到“计划开挖、 分类堆存”。三、坝体分区设计