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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,面板堆石坝简介,面板堆石坝简介,1,定义：,用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，用混凝土面板作防渗体的坝，简称“面板堆石坝”或“面板坝”。,一、概述,发展过程：,19,世纪及,20,世纪早期为抛填堆石坝阶段；,美国采矿、淘金 抛石填筑、高压水枪冲实 沉降大 面板难以承受大变形,1940,年后的,20,年内，抛填堆石坝向碾压堆石坝发展，出现了土质心墙堆石坝、斜墙堆石坝；,太沙基 薄层碾压,1965,年后，碾压堆石坝。,第1页/共31页,定义：一、概述发展过程：第1页/共31页,2,西北口面板堆石坝，坝高,95m,第2页/共31页,西北口面板堆石坝，坝高95m第2页/共31页,3,西北口面板堆石坝作为“七五”国家重点科技攻关的试验坝，结合实际工程做了大量科研工作，并用之于工程实际。,1988,年,4,月,23,日至,26,日浇筑第一块面板试验块,获得成功,随后将此项成果移交给施工单位，在,1989,年,3-6,月份浇筑其余各块，却出现严重裂缝事故，基本上呈水平走向，贯穿整个面板条块。当时引起一些人对面板坝的疑虑，甚至有的面板坝工程提出更改坝型的问题，影响了面板坝的声誉。经过多次调查分析论证，认为其主要原因是原材料使用不当，施工工艺不严格，以及未及时养护等，只要认真对待，还是可以解决的。,第3页/共31页,西北口面板堆石坝作为“七五”国家重点科技攻关的试验坝，结合实,4,江西东津,88.5m,第4页/共31页,江西东津 88.5m第4页/共31页,5,兴山,古洞口,118m,第5页/共31页,兴山古洞口 118m第5页/共31页,6,面板堆石坝的优点：,抗滑稳定性好。,水荷载面板坝体，整个堆石坝重量及面板上部分水重抵抗水压；分层碾压的堆石密实度高，抗剪强度大。,坝坡,1,：,1.3,或,1,：,1.4,，对应坡角,37.6,或,35.5,，接近松散抛填堆石的自然休止角，大大低于碾压堆石的内摩擦角（大于,45,），大多数堆石坝不做稳定分析。,坝坡陡，断面小，枢纽布置紧凑。,透水性好，抗震性能强。,排水性好，处于无水状态，地震时不会产生孔隙水压 力，不会液化或坝坡失稳。,施工导流方便，坝体可过水。,施工受雨季影响小，可分期施工。,第6页/共31页,面板堆石坝的优点：第6页/共31页,7,振动碾,第7页/共31页,振动碾第7页/共31页,8,坝面碾压,第8页/共31页,坝面碾压第8页/共31页,9,二、坝体结构,混凝土面板堆石坝主要由,堆石体,和,防渗系统,组成。,第9页/共31页,二、坝体结构混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成。第9,10,名称,位置,作用,要求,垫层区,面板下方,平整面板，避免应力集中；减少水荷载引起的变形；辅助防渗,粒径不能太大，有较多细料；良好级配,过渡区,垫层区和主堆石区之间,保护垫层并起过渡作用,级配连续，最大粒径,300mm,，低压缩性和高抗剪强度，自由排水性能,主 堆石 区,坝体上游,是承受水荷载的主要支撑体,低压缩性、高抗剪强度、较好的透水性和耐久性。,硬岩堆石料或砂砾料,次 堆石 区,坝体下游,与主堆石区共同保持坝体稳定，其变形对面板影响轻微,软岩堆石料,1,、堆石体,由垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区组成,第10页/共31页,名称位置作用要求垫层区面板下方平整面板，避免应力集中；减少水,11,三、构造设计,1,、防浪墙,作用：挡,水、防浪，减少堆石填筑方量，防浪墙延伸到两岸与坝头基岩连接，形成完整的防渗体系。,面板坝坝体稳定性能好，坝体沉降量较小，采用高防浪墙可减少填筑方量，降低造价。多采用“,L”,型钢筋混凝土墙。,防浪墙应设伸缩缝，其止水应和面板的止水或面板与防浪墙问水平接缝的止水连接。,2,、坝顶宽度,坝顶宽度根据坝高、交通要求、施工场地确定，若不考虑坝高因素，可采用,5,米。,第11页/共31页,三、构造设计1、防浪墙2、坝顶宽度第11页/共31页,12,3,、坝体坡度,根据岩基强度和构造、坝料性质以及坡面滚石的安全性确定。,岩基上，材料坚硬、级配良好坝高,140m,，采用,1,：,1.4,；坝高小于,110,130m,，采用,1,：,1.3,；材料不够理想，可放缓坝坡。,上游坡不设变坡，如无特殊要求，下游一般不设马道。高山峡谷区，设“之”字形上坝公路。,第12页/共31页,3、坝体坡度第12页/共31页,13,四、材料分区,1,、目的,在保证大坝可靠运行前提下，尽量利用枢纽的开挖料及坝址附近的材料，获得最大经济效益。,2,、原则,各区材料之间满足水力过渡要求，从上游向下游渗透系数递增，下游坝料对上游相邻材料有反滤作用；,变形模量从上游向下游递减，保证蓄水后坝体变形小，防止面板和止水系统破坏；,充分利用开挖石渣，以达到经济目的。,应根据料源及对坝料强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理等要求进行坝体分区，并确定相应填筑标准。,第13页/共31页,四、材料分区1、目的 应根据料源及对坝料强度、渗透性、,14,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。,上游铺盖区：用粉土、粉细砂、粉煤灰或其他材料覆盖在面板及周边缝上，起辅助防渗作用。,盖重区：覆盖在上游铺盖区上的渣料，维持上游铺盖区的稳定，并起保护作用。,周边缝：面板与趾板或趾墙间的接缝。,第14页/共31页,从上游向下游宜分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石,15,垫层区（,2A,）,作用：,1,、平整上游坡面，避免面板出现应力集中,2,、将水荷载引起的变形降至最低，以改善面板的受力条件,3,、有一定的防渗作用，能在未浇筑面板之前充当临时挡水物,垫层区水平宽度在,3m,左右，与周围岸坡基岩的连接处可适当加宽。,第15页/共31页,垫层区（2A）第15页/共31页,16,堆石区：,a,、过渡区（,3A,）：,位于垫层区和主堆石区之间，保护垫层并起着过渡的作用。如果没有过渡区，垫层区的细料必然会随着渗流进入主堆石区，所以必须设置过渡区。过渡区可以与垫层区等宽，但一般都大于,3m,。,第16页/共31页,堆石区：第16页/共31页,17,b,、主堆石区（,3B,）：,位于坝体上游，过渡区之后，是承受水荷载的主要支撑体。,要求：具有低压缩性，高抗剪强度，较好的透水性和耐久性。,只要最大粒径不大于铺层厚度，,5mm,以下的细料含量低于,20%,，,0.075mm,以下的颗粒含量低于,5%,的连续级配料，均适用于填筑坝体。,第17页/共31页,b、主堆石区（3B）：第17页/共31页,18,次堆石区（,3C,）：,位于坝体下游侧，与主堆石区共同保持坝体稳定。由于其主要功能不是承载水荷载，对坝体变形的影响不大，所以材料选取会适当放宽条件。但位于水下部分应选择能自由滤水，抗风化能力强的材料。,第18页/共31页,次堆石区（3C）：第18页/共31页,19,坝料填筑标准,料物或分区,孔隙率,(%),相对密度,垫层料过渡层细堆石料主堆石区堆石料下游区堆石料砂砾石料,15,2018,2220,523,28,0.75,0.85,各区坝料填筑标准可根据经验初步确定，其值可在上表范围内选用。设计应同时规定孔隙率,(,或相对密度,),、坝料级配范围和碾压参数。设计干密度可用孔隙率和岩石密度换算。,第19页/共31页,坝料填筑标准料物或分区孔隙率(%)相对密度垫层料过渡层细堆,20,2,、防渗系统,由钢筋砼,面板,、,趾板,、趾板地基的,灌浆帷幕,、周边缝和面板间的,接缝止水,组成。,a,、,面板,位于堆石坝体上游面起防渗作用的钢筋混凝土结构。,应根据坝体变形及施工条件进行面板分缝分块。垂直缝的间距可为,12,18m,。,第20页/共31页,2、防渗系统第20页/共31页,21,第21页/共31页,第21页/共31页,22,面板水平施工缝的设置宜考虑施工条件，满足临时挡水或分期蓄水的要求。继续浇筑混凝土之前，施工缝的缝面应经凿毛处理，清理干净，缝面用水湿润，铺一薄层高强度砂浆。面板钢筋应穿过缝面。,分期浇筑的面板，其施工缝应低于填筑体顶部高程，高差宜大于,5m,。如发现已浇筑面板与垫层间有脱空现象，应以低标号、低压缩性砂浆等灌注密实后再浇筑面板混凝土，保证其良好结合。,第22页/共31页,面板水平施工缝的设置宜考虑施工条件，满足临时挡水或分,23,面板厚度的确定应满足下列要求：,便于布置钢筋和止水，其相应最小厚度为,0.30m,；,控制渗透水力梯度不超过,200,；,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，降低造价。,面板的顶部厚度宜取,0.30m,，并向底部逐渐增加，在相应高度处的厚度：,t,0.30,十,(0.002,0.0035)H,式中,t,面板厚度，,m,；,H,计算断面至面板顶部的垂直距离，,m,。,中低坝可采用,0.3,0.4m,等厚面板。,第23页/共31页,面板厚度的确定应满足下列要求：第23页/共31页,24,b,、趾板：,连接地基防渗体与面板的混凝土板。保证面板与河床及岸坡间的不透水连接，同时是基础帷幕的盖板和滑模施工的起始工作面。,岩基上趾板厚度可小于与其连接的面板厚度，最小设计厚度应不小于,0.3m,。高坝底部趾板厚度应不小于,0.5m,，可按高程分段采用不同厚度。,趾板下游面垂直于面板底面的高度应不小于,0.9m,。,第24页/共31页,b、趾板：第24页/共31页,25,c,、接缝止水,周边缝应设置止水。底部止水铜片应选为最基本的防渗线，中部,Pvc,（聚氯乙烯）或橡胶止水片及顶部止水视情况选用。,低坝和,50m,以下中坝可以只采用一道底部止水。,中坝及,100m,以下高坝宜设置底、顶部两道止水。,100m,以上的高坝宜选用底、顶部两道止水，或底、中、顶部三道止水。,第25页/共31页,c、接缝止水第25页/共31页,26,第26页/共31页,第26页/共31页,27,第27页/共31页,第27页/共31页,28,沥青止水填充物,第28页/共31页,沥青止水填充物第28页/共31页,29,PVC,止水胶带,第29页/共31页,PVC止水胶带第29页/共31页,30,止水铜片（金属片）,第30页/共31页,止水铜片（金属片）第30页/共31页,31,
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