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《瓦都水库粘土心墙坝的设计,施工与施工期原型观测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第22卷第2期四 川 水 力 发 电Vol.22,No.22003年6月SichuanWaterPowerJun.,2003瓦都水库粘土心墙坝的设计、施工与施工期原型观测孙 陶(四川省水利水电勘测设计研究院水电科研所,四川成都 610072)摘 要:查明筑坝料的物理力学性质并依据坝料性质进行坝体设计是土石坝设计的关键和保证其经济安全的根本所在。施工期的质量检查和原型观测是保证施工质量的必要手段,并能为今后工程运行管理提供可靠依据。通过瓦都水库粘土心墙土石坝的设计、施工控制和原型观测,可为今后类似的土石坝设计提供有益的借
2、鉴。关键词:瓦都水库;粘土心墙土石坝;分区设计;坝料性质;有限元;原型观测;施工控制中图分类号:TV641.2;TV4;TV698.1文献标识码:B文章编号:100122184(2003)0220011204 筑坝材料试验研究的深入,极大地拓宽了土石工程属三等工程,主要建筑物为三级。坝的用料范围和用料模式,为土石坝更广泛地应用提供了有利条件。如泥岩防渗料的研究和利用,拓宽2 坝料性质与坝体分区了土石坝防渗材料的调查利用范围;全级配反滤过渡料的研究和利用,简化了施工工序;天然冲洪积扇2.1 坝料概况碎石土的研究和利用,
3、节省了材料的加工费用。例如冲洪积含砾粘土心墙防渗料位于泥姑河右岸坝四川省的双溪、双河口、沉抗等水库心(斜)墙坝成功址区附近Ë级平台,地形平坦,层位稳定,储量约353地研究和利用砂泥岩作防渗料;大桥水库混凝土面万m,岩性以更新统冲洪积砾碎石土为主。堆石料板坝利用天然全级配冲洪积扇碎石土作垫层料;瓦位于坝址区下游1～1.5km的泥姑河北支左岸,由都水库心墙坝利用天然冲洪积扇碎石土作下游坝壳二叠系峨眉山玄武岩组成,岩石坚硬完整,有用层厚和天然全级配砂卵石作反滤过渡料3;晃桥水库心墙50m,储量156.28万m;反滤过渡料为泥
4、姑河天然坝利用天然全级配挤压破碎带石渣料作反滤过渡料砂卵石料,料场位于坝址区下游泥姑河漫滩上,由第等。因此,土石坝筑坝材料料场分布调查和工程性质四系全新统冲积砂卵砾石层组成,距坝址约2km,研究已成为土石坝优化设计的首要条件。笔者通过3有用储量约12.52万m;碎石土坝壳料由第四系冲瓦都水库粘土心墙土石坝的设计、施工、施工质量检洪积扇含土砾碎石组成,砾碎石为棱角状2次棱角状查和施工期原型观测的系列工作,简述了土石坝设3玄武岩,距坝址约2～3km,储量约19.35万m。计和建设的过程,强调了查明筑坝料的物理力学性2.2
5、坝料性质和坝体分区质对于土石坝工程坝体设计、施工具有重要意义。冲洪积含砾粘土心墙防渗料具非膨胀性、团粒结构、压实干密度较低等物理性质,具弱透水性、较1 工程概况高抗渗性、中等压缩性和较高的抗剪强度等力学性质;其物理力学性均能满足心墙防渗体用料的技术瓦都水库工程位于凉山州布拖县拖觉区境内,要求。玄武岩堆石料具强透水性、低压缩性和较高的是一座以灌溉为主,结合发电并兼人畜饮水的综合抗剪强度等力学性,其物理力学性都能满足堆石用利用工程,为布拖县牛角湾引水工程规划中的第二料、特别是上游堆石坝壳的技术要求。天然砂卵石料期开发项目,
6、系引水工程的龙头水库。具半透水性且具有一定抗渗强度,具低压缩性、高抗水库大坝为碾压式粘土心墙土石坝,坝高50.5剪强度性质,其物理力学性质基本满足反滤过渡料m,坝顶高程2356.5m,坝顶宽9m,最大坝底宽的技术要求。洪积扇碎石土料场分布不均匀,细粒部190.04m,坝顶长119m,防浪墙顶高程2357.7m。分具强烈分散性和强烈的冲蚀性,其含量及性质严坝体上游边坡1∶1.7～1∶1.8,下游边坡1∶2.3～重影响这种坝料的压实干密度和力学性质;洪积扇1∶2.5～1∶2.0;反滤过渡层宽度上游为4m,下游碎石土湿陷变形
7、和浸水软化现象明显,干湿抗剪强为6m;心墙顶宽5m,底宽29.75m,边坡为1∶度相差很大,在非饱和条件下具低压缩性、较高抗剪0.25。根据《水利水电枢纽工程等级划分及标准》,该强度性质。为避免水的冲蚀、湿陷变形和浸水软化,收稿日期:2003203204这种坝料宜用于下游干燥区,同时应做好排水设施,11防止浸润线抬高,危及坝体安全。有限元计算采用邓肯2张双曲线非线性弹性模型,根据上述各种坝料的物理力学性质,对坝体进模型数学表达式为工程界熟知并广泛使用,在此不再行如下分区:含砾粘土作心墙防渗料,玄武岩爆破堆赘述。由试验确
8、定的各种坝料的计算参数见表1。石料作上游坝壳和下游排水带,洪积扇碎石土作坝3.2 坝体应力应变体下游区坝壳料,反滤过渡料采用泥姑河全级配沙由计算知,竣工期坝体的大小主应力最大值都卵石料。大坝分区见图1。发生在坝底部反滤过渡层与心墙的交界部位,坝壳和反滤层对心墙有明显的应力“拱效应”,心墙部位出现大面积的低应力区,但未出现拉应力。因
