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1、高海拔地区混凝土面板堆石坝施工技术研究摘要:混凝土面板堆石坝是以堆石或砾石为支撑结构,并在其上游面设置混凝土面板为防渗体的堆石坝,是土石坝的主要坝型之一。趾板和面板是面板堆石坝的防渗结构,又都是混凝土薄层结构,其质量的优劣直接关系着大坝的安全和使用寿命。本文对高海拔地区混凝土面板堆石坝中坝基处理、趾板与面板混凝土施工技术进行了研究。 关键词:高海拔地区混凝土面板堆石坝施工技术 :TU7:A:1672-3791(2011)01(c)-0122-01 混凝土面板堆石坝对坝址地形、地质条件及
2、各种类型的工程都有较好的适应性,同时,混凝土面板堆石坝和传统土石坝相比,具有投资省、工期短、安全性好、就地取材、施工方便、导流简易、适应性广等一系列优点,使这一坝型有广泛的应用领域。 高海拔地区混凝土面板堆石坝施工中由于趾板与面板在施工期暴露在空气中,运行期间又承受较大的水压力、冰压力,并受坝体变形、温度应力的影响,容易出现裂缝和接缝张开而引起大坝渗漏。因此,在寒冷地区如何减少裂缝和提高接缝适应变形能力,避免施工期早冻,是施工中应着重解决的问题。 1坝基处理 地基处理属于隐蔽工程,处理
3、措施及质量好坏,将直接影响坝体的安全,一旦出现问题,难以补救。因此在设计施工中必须认真对待。面板堆石坝的地基处理,其目的是为了保证趾板及坝料与坝基及岸坡的良好结合。对于与防渗体结合部位的地基处理是关键部位。通过处理,达到防止地基内出现过大的渗透压力,防止渗透水流引起的渗透破坏和损失过多的水量。面板堆石坝的趾板不仅与面板通过设有止水的周边缝共同作用,形成坝基以上的防渗体,同时趾板与经过固结灌浆、帷幕灌浆处理后的稳定岩基连成整体封闭地面以下的渗流通道,形成一个完整的防渗体系。因此,趾板地基处理是面板
4、坝地基处理的重点部位。 1.1固结灌浆 当趾板地基岩石破碎,节理裂隙发育时,为提高其整体性和抗渗性,应进行固结灌浆,因为趾板底部的表层岩石渗径最短,岩石较破碎,又不可能使用高压灌浆,故固结灌浆是必不可少的。固结灌浆的深度以能穿过表层的裂隙和强透水层为准。 1.2帷幕灌浆 对趾板基岩进行帷幕灌浆是面板坝基础防渗处理的重要措施之一。其主要目的同其他坝型一样,是在坝基中的一定深度形成低透水区。趾板沿宽度方向渗径短,渗流梯度大,除一般要求建基于坚硬非冲蚀性的较完整岩石上以外,还要设置灌浆帷幕,进
5、行严格处理。 1.3断层破碎带及张开节理处理 大部分坝基都存在着不同程度的缺陷,一般情况下,凡是位于坝基表层的缺陷,无论是节理、裂隙,还是断层、破碎带或者软弱夹层等,都可采用开挖回填混凝土方法处理。 2筑坝材料的填筑 面板坝的主体材料是堆石,采料、运输、填筑被列为面板堆石坝施工的三大要素。寒冷地区混凝土面板堆石坝填筑施工中,应对筑坝料源做出符合工程实际情况的规划:料场开采规划和备料是坝料供应的关键因素;利用其他建筑物的开挖料可使工程造价降低;方便的上坝交通道路X和良好的路面及大吨位运
6、输设备则是高强度填筑的有力保证;坝体分区填筑是加快施工进度和解决寒冷季节施工的有效措施。合理选用施工设备,做到设备生产能力配套,可使设备得到优化利用。 坝料填筑是面板坝施工中的关键,直接影响坝体施工质量和施工速度,应予以充分重视。面板坝填筑施工有这样的优点,即除面板后30m～40m范围内的垫层、过渡层和堆除面板后石体应保持平起上升以外。这一范围以外的堆石体可以在任何部位留下施工接缝,要求其接缝面坡度不陡于1∶1.3,以保证填筑堆石体的稳定和结合部位的碾压。要想缩短面板坝施工的总工期,必须充分利
7、用面板坝的这一优点,尤其是寒冷地区面板坝工程。 碾压试验是指在工程施工前,在施工现场对所采用的筑坝材料进行现场填筑和压实的试验。由于每一项工程的规模、坝体设计要求、填筑坝料的性质、施工单位的技术装备和施工技术水平等各不相同,加上堆石料粒径较大,室内试验不可能采用原级配进行,因此一般工程都需进行现场碾压试验,以便确定符合施工实际需要的碾压参数,指导施工,以最小的压实功能,取得最优的压实效果。垫层料的斜坡碾压采用半碾法,即自下而上为碾压一遍,自上而下由于机械手放碾速度控制不稳定,不考虑为碾压。
8、 3趾板施工与面板施工 3.1混凝土趾板和面板特点 混凝土趾板和面板有其自身的特点,这是在研究施工方案之前首先要研究的。面板有一个固定的坡比,在设计大坝时已经确定,常用1∶1.3和1∶1.4,这一坡面和形成的倾角约为36°～37°。这一数值关系到滑模的系统设计、养护和保温措施等。面板和岸坡部分的趾板均在斜坡面上施工,作业面较高,施工难度很大。由于各种接缝中均设有止水,同时又有钢筋存在,需要多工种进行作业,施工质量要求高。趾板施工要求在填筑垫层前完成,而面板施工多在垫层斜坡碾压至坝顶或一定高
