高面板堆石坝施工新技术探析

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1、高面板堆石坝施工新技术探析　　摘要：混凝土面板堆石坝是一种经济可靠的坝型，对地形地质以及气候具有很强的适应性，其具有坝体和枢纽工程很少，施工导流方便迅速以及便于就地取材等优点。近几年，而桩坝的研究和建设取得了飞速的发展，对于100m级的面板坝的建设积累了大量施工和设计方面的经验和技术。本文阐述了高面板堆石坝变形的原因以及采用新的施工技术对其进行施工防止变形的产生。关键词：高面板堆石坝；变形控制；技术中图分类号：TV641.4文献标识码：A文章编号：6混凝土面板堆石坝是一种经济可靠的坝型，对地形地质以及气候且有很强的适应性，其具有坝体和枢纽工程很少，施工导流方便迅速以及便于就

2、地取材等优点。近几年，而板坝的研究和建设取得了飞速的发展，对于100m级的面板坝的建设积累了大量施工和设计方面的经验和技术。日前，面板坝已经从100m级发展到了20nm级，我国已建成的天生桥一级面板堆石坝有178m，水布垭而板堆石坝高度为234m。相比于100m级的面板堆石坝，高面板坝出现了一些新的技术特点。随着坝高的增加，出现的这些问题逐渐的制约了高面板坝的发展。如面板的裂缝增加，破坏了坝体的防渗体系；不同材料分区之间的变形差异；由于面板的分期浇筑出现面板和堆石体之问的脱空，导致面板下面失去支撑体而产生大挠度变形。同时流变也是影响高面板坝变形的一个关键因素，研究如何将流变

3、产生的影响控制在坝体填筑阶段也将是发展高面板堆石坝要解央的重要问题。1高面板堆石坝变形的原因面板堆石圳是一种安全经济的枷型，对地形、地质和气候条件有着适用性，近些年，随着科学技术的不断发展与进步，面板堆石坝已经从早期的几十米的高度，成长到了现在百米的高度。在对面板堆石坝的建设设计上也在不断的探索全新的方式方法和手段，并逐渐的总结和归纳出一套完整的施工方案。相对于我国的高面板堆石坝建筑，超过百米以上的也不在少数，这些高面板堆石坝建筑有着明显的特点：面板堆石坝的高度越是增加．所受到的压力就会越大；分区堆石料的差异也会明显的严重；面板堆石坝的高度增加造成了施亡的难度提高，施工的工

4、期增长；库内的水位随着面板堆石坝高度增加而上升，使变形的状态趋于复杂。这些问题都会要种的影响到高面板堆石坝的建筑，使其出现变形的主要原因。因此．只有采取有效的方式方法和手段，才能够保证高面板堆石坝变形得到合理的控制．对各种安全隐患进行了打教的排除，保证面板堆石坝的稳定和正常的工作。2面板堆石坝采用冲碾压实技术2.1面板堆石坝常规碾压的主要问题6实践和观测资料证明，堆石体在自重和水压力作用下产生的变形是造成面板开裂和止水破坏的主要原因。为了减小坝体后期变形，必须提高堆石体的压实密度，减小其孔隙率。目前采用常规碾压技术填筑的堆石坝存在以下问题：(1)从坝体材料性质分析：大多数面

5、板堆石坝的堆石料均为人工开挖，因开挖堆石料棱角突出，虽经加水碾压后部分棱角已破碎，但大坝竣工后在高应力作用下块石的棱角还会进一步破碎，导致坝体变形进一步产生。有一个直观的证明：由砂砾石料填筑的大坝，由于砂砾石料块体圆滑，坝体孔隙率≤15％，变形模量E300~350MPa，而堆石坝变形模量很难超过200MPa，因此用开挖堆石料填筑的大坝的坝体沉降变形要比砂砾石料填筑的大坝大5倍。(2)从河谷形状分析：有很多面板堆石坝建于狭窄河谷，由于拱效应显著，坝体变形梯度大，建成后需要10年以上其变形才趋于稳定；而建于宽河谷的面板坝在建成3年后坝体沉降就基本完成。(3)现有的碾压设备(最大

6、的25t)已接近极限，所能达到的压实密度也就有限。2.2冲碾技术应用概况针对上述常规碾压存在的问题．人们想到了冲击碾压设备。冲击碾轮为三边至六边形，由1台轮式拖拉机牵引，行走速度8～12km/h，冲击压实力达2000～40006kN(常规碾为300～500kN)，振幅为22cm(常规碾为2mm)。经冲击碾压实的堆石体，其干密度可达到2.3～2.4t/m3(目前面板坝主堆石料设计干密度一般为2.1～2.19t/m3)，孔隙率仅为13％～18％(规范要求主堆石料为20％～25％)，主堆石料的铺筑层厚可达1．6m(普通碾目前为80cm)。相比之下，冲击碾优势显而易见。2.3面板堆

7、石坝采用冲碾技术的可行性分析冲碾技术要用于面板堆石坝。必须首先弄清2个问题：研究堆石层问结合性状、机理；冲碾压实对坝体埋设仪器的影响。为此，在洪家渡水电站工程进行丁试验。面板坝的冲击碾压试验证明：铺筑层表面有10cm左右较疏松、破碎，但堆石料整个级配没有根本改变，可以接受；当观测仪器埋设的深度大于80cm时，埋设的土压力计和应变计没有损坏。由于冲击碾的冲击力主要是靠行走速度来实现的，故要求填筑单元面积不小于30m×18m(长×宽)，因此在小型土石坝上不宜采用。3面板堆石坝挤压式混凝土边墙技术混凝土挤压式边墙技术是面