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堆石坝

周敏

堆石坝基本信息

中文名称 外文名称 rock-filldam

堆石坝正文

主体用石料填筑,配以防渗体建成的坝。它是土石坝的一种。这种坝的优点是可充分利用当地天然材料,能适应不同的地质条件,施工方法比较简便,抗震性能好等。其不足是一般需在坝外设置施工导流和泄洪建筑物。

沿革堆石坝有悠久的历史。中国公元前 256~前251年修建的四川都江堰水利工程,就是用竹笼装卵石叠成的。约公元200年,印度南部建成了高韦里河三角洲系统砌石堰工程,用于灌溉。500多年前修建的中国四川高岩头溢流堆石坝坝高3m,溢流量1000m/s,溢流面是用条石干砌的,至今仍在运用。爆破,使岩体按照一定的方向抛掷到河谷中,堆积成坝。然后再用一般方法填筑并修整到预定的断面和高度,并在上游设置防渗层。

重力墙式堆石坝坝上游用混凝土浆砌石或干砌石筑一重力式墙,下游为堆石体。在干砌石的上游用钢筋混凝土或沥青木板防渗。香港地区坝高 84m的新民坝,四川坝高51m的狮子滩坝(图6),均采用这种坝型。

过水堆石坝于坝顶和下游坡采用筋混凝土或浆砌石等护面,并对坝脚加以防护,以防止水流冲刷基础和坝体(图7)。现已建成的过水堆石坝的高度和溢流量均不大。

设计要点堆石坝的设计与土坝设计基本相似,包括稳定分析、渗流计算、 沉陷计算、 坝体细部结构设计等。对于高堆石坝还应采用有限元法进行应力应变计算,以了解坝体的应力和变形情况,有无产生拉力和裂缝的区域。坝体稳定计算可根据坝型采用圆弧法和折线法。当两侧堆石体较厚时,也可用堆石的内摩擦角和堆石体坡角的比值直接求出堆石体的稳定安全系数。在地震区,应计入地震荷载。堆石坝的沉陷,当采用码砌或抛填法时,很难用计算确定。根据经验,用抛填法筑坝,竣工后沉陷量可达坝高的1%~2%。采用振动碾压方法筑坝,施工完毕后,堆石沉陷量很小。如为土心墙,心墙在固结时会产生应力转移,引起心墙起拱作用,产生水平裂缝。如采用钢筋混凝土面板或沥青混凝土斜墙,蓄水后在陡岸处易引起面板沉陷量过大,造成止水破坏。为防止以上现象,除通过有限元法计算分析外,还应从构造上采取措施,防止裂缝的产生。

参考书目

电力工业部东北勘测设计院陈明致、浙江省水利厅来鋆:《堆石坝设计》,水利出版社,北京,1982。

堆石坝造价信息

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堆石坝常见问题

石坝面有土?

还是对工程质量有影响的,先口头提出整改,如不听, 可以写监理通知要求整改,

重力坝拱坝土石坝的区别

答; 重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。 重力坝的工作原理 重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足:A、稳定要求:主要依依靠坝体自重产生的抗滑力...

重庆大石坝房价多少

你可以根据下面几个例子参考下:1.价格:120万   月供:5497元   房型:3室2厅2卫   单价:10619元/平米  ...

土石坝的类型

土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。土石坝有高中低之分。土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规》(SL 274—2001)规定:高度在30m以下的为低坝;高度在30~70m...

石灰坝7号在哪里?

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面板堆石坝概述

面板堆石坝主要由三部分组成:防渗面板;防渗接地结构;堆石坝体。

1、防渗面板。是堆石坝的防渗部件,面板通过周边缝与防渗接地结构连接。

2、防渗接地结构。主要控制地基和两岸坝基的渗流,减少渗水量。

3、堆石坝体。是大坝的主要构件,也是面板的支撑结构,并要安全排泄面板及其接缝的漏水。

水布垭面板堆石坝筑坝技术内容简介

水布垭面板堆石坝坝高233米,是世界已建和在建的最高面板堆石坝,是国家"九五"科技攻关依托工程和"十五"重点建设项目。《水布垭面板堆石坝筑坝技术》全面总结了水布垭超高面板堆石坝设计、施工新理念及研究与应用的新技术、新工艺新材料和新机具,详细介绍了超高面板堆石坝筑坝关键技术体系。

本书可供水利水电工程设计、施工、管理和科研人员鉴使用,亦可供大专院校相关专业师生参考学习。

软岩筑面板堆石坝技术内容简介

在面板堆石坝中充分利用软岩料填筑坝体是面板坝发展的一个重要特征,有些面板坝全断面使用软岩料填筑,为拓展软岩料的应用范围积累了重要的经验。本书首先介绍软岩面板堆石坝技术的发展,然后从软岩堆石料的工程性质、坝体断面分区及计算方法、防渗及地基处理、软岩料爆破开采技术、软岩面板堆石坝的填筑以及软岩应用面板坝工程实例等方面,对软岩筑面板堆石坝的技术进行总结。该书是第一本较全面介绍软岩筑面板坝技术的书籍,期待起到抛砖引玉的作用。

本书可供水利部门以及高等院校从事大坝工程科研、设计、施工、管理的人员和师生参考。

浅谈面板堆石坝填筑施工优化与质量控制?

我国的水利工程中比较有名的土石坝很少。

土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝。当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。

近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年以后得到发展,并促成了一批高坝的建设。目前,土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。

按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:

1、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳,基本上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土)筑成。

2、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体,用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。

3、非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。

下面是中达咨询给大家带来关于面板堆石坝填筑施工优化与质量控制相关内容,以供参考。

1、基本资料

新疆开都河柳树沟水电站混凝土面板堆石坝为2级建筑物。坝高1020m,坝顶长1864m,坝顶宽100m,正常蓄水位149450m,总库容约7710×104m3,装机容量180MW。上游坝坡1:14,下游坝坡马道以上1:13,马道以下坡比1:15,综合坡比1:177。坝址区为典型的峡谷地形,河谷呈基本对称的“V”型。两岸均为基岩边坡,山势高陡,自然边坡坡度一般50°~75°,局部近直立。坝体防渗结构为钢筋砼面板,坝体主要受力结构为堆石料填筑体。坝体填筑从上游到下游依次分为面板上游面粉质壤土铺盖(1A)及石渣盖重区(1B)、垫层区(2A)、过渡层区(3A)、主堆石区(3B)、下游堆石区(3C)及干砌石护坡(3D),与趾板结合处填筑长03H的垫层小区料(2B),坝体填筑总量16633万m3。

2、施工方案优化

在坝体填筑前期,就对上游围堰防渗方式进行了优化,将原来的高压旋喷防渗方式改为控制性灌浆,全力保证了基坑开挖及坝体填筑的干地施工环境,后提出利用坝肩及坝基开挖石料进行下游小断面回填、上坝石料不加水碾压、料场及上坝道路优化等方案,在保证了施工节点目标与经济效益的前提下确保了施工质量。

(1)、挖填平衡,采用下游小断面回填

在坝肩开挖未完成、全断面坝体填筑无法实现的情况下,提出先进行下游小断面回填,充分利用坝肩开挖石渣料及上游基坑开挖可利用料,直接运至下游进行回填,减少二次倒运工程量[1],既节约了成本又保证了施工进度。

(2)、上坝石料不加水碾压

合同文件对堆石料的材质、粒径、施工方法提出了明确要求,未明确加水事宜,但根据规范“坝体堆石料填筑宜加水碾压,加水量宜通过碾压试验分析确定”、“天然砂砾石的加水量宜为填筑方量的10%~20%,爆破石料的加水量以为10%~25%”[2][4]、“在无试验资料情况下,砂砾料加水量宜为填筑量的20%,堆石料……一般不超过填筑量的15%”[3]的要求,针对本工程的石渣料主要为凝灰质岩及结晶灰岩,属坚硬岩类,岩石致密坚硬,具有强度高、吸水率低等特点,通过认真研究土石坝设计及施工规范,经过碾压试验的充分论证,提出坝料不加水碾压的施工工艺,确保了施工质量及进度。

(3)、料场及上坝道路优化

进场后,对独树沟料场施工道路进行了现场勘察,发现必须修筑近2km的石渣道路,修筑成本较高,故放弃修筑,仅修筑料场底部至主路之间的道路;前期只修筑人工、慢性机械道路,提供料场开挖施工人员机械使用,分台阶对料场进行爆破,由推土机、挖机集中至料场底部供上坝时直接装车使用。

针对施工场地狭小、相邻标段施工干扰大、施工道路难以布置的特点,对上坝道路进行了优化。前期将下游小断面回填面积加大,直接填筑至1442高程,在填筑过程中上游预留“之”路直接与从4号洞出口相接(原来需通过下游围堰、厂房布置施工道路,后经坝后“之”路方可上坝),直接到达坝体填筑区,以便全断面填筑使用,节约运距近1km,既节约了上坝料运输时间,保证了施工进度,又创造了很好的经济效益。

3、施工质量控制

(1)、坝体填筑的流水作业

坝体填筑作业包括各种坝料铺填、推平、洒水(本工程取消)、碾压等主要工序,还包括超径石处理、上游垫层坡面整理、边角处理、斜坡碾压及防护、下游护坡铺设等项工作。填筑过程中必须采用流水作业法组织施工,既将整个坝面根据实际情况划分为若干个面积大致相等的工作面,在各工作面依次完成填筑的各个工序,使各个工作面上所有的工序能够连续进行,同高程上升,后进行接缝处理,避免超压或漏压现象,确保坝体填筑质量与进度。

(2)料源质量控制

面板坝主要的坝料为垫层料、过渡料及堆石料,主要从坝料的料源及制备控制,主要在级配、粒径入手,把好质量关。

垫层料的级配是在面板坝的坝料中是要求最为严格的。其集中表现在谢腊德级配界限,这个界限的关键是保证5mm以下的组份不小于35%~55%。最大粒径为80mm,粒径≤5mm含量为35%~50%,粒径≤01mm含量为2%~7%,在制备过程中往往掺加一定含量的细沙,以确保级配的连续性。过渡料最大粒径为300mm,粒径小于5mm含量为14%~25%,小于01mm含量小于7%,级配连续,不得有断径,不得有树根、杂草等杂物。

堆石料主要采用台阶深孔微差挤压爆破法制备,必须在施工过程中严格控制,特别是要做好爆破参数的选择。最大粒经为800mm,粒径小于5mm含量≤20%,小于01mm含量小于5%,级配连续,不得断径,不得有树根、杂草等杂物。

(3)坝料铺填及碾压

在坝体填筑前,按照设计图纸施放出各坝料分界线,由自卸车将合格坝料运至坝面填筑区,3m宽垫层料采用12m3反铲的斗子沿上游边线进行铺填,并辅以人工整理,考虑到碾压安全一般向上游超填30cm,水准仪校核整平;垫层小区料人工铺填,其余各料按照“先粗后细”的原则采用进占法进行坝料铺填,下游次堆石向下游方向超填1m。铺填完成后16T自行碾按照碾压参数平行于坝轴线进行碾压,与趾板结合处垫层料和小区垫层料、岸坡结合处过渡料采用4kw(激振力30kN)平板振动夯进行夯实(8~10遍)。

(4)坝体各区的填筑与结合部位的质量控制

面板坝堆石坝体各种料的颗粒组成、填筑碾压参数均不同。在铺料厚度上,一般垫层、过渡区层厚取04m,主堆石和次堆石区取08m,确保在铺料时堆石厚度比垫层和过渡料厚2倍,以便过渡区与堆石区的良好搭接,保持上游坝面平起填筑。铺料过程中确保各填筑料的同步上升,人工处理结合部位的超径石及大块集中、架空现象,垫层和过渡区每层(过渡区2层后和堆石区)进行一次骑缝碾压,碾压遍数在试验确定的参数基础上多碾压2遍。

(5)坝体与岸坡结合部位的质量控制

按照施工规范及设计要求面板坝堆石体地基不得存在反坡。一般采用削坡或处理,阳坡一般削为1:05的自然顺坡,阴坡一般采用填塞混凝土(或浆砌石)至1:03~1:04的自然顺坡。本工程为了考虑施工进度和质量,避免开挖对周围岩石的再次扰动,经设计提出在反坡部位采用过渡料掺加水泥(掺加标准100kg/m3),加水拌湿后分层碾压(每层不超过20cm)的方案。

(6)坝体分区分段填筑时结合部位的质量控制

考虑施工进度的需要,在不能确保全断面回填施工时,可根据实际情况进行分区分段填筑。为了避免超、欠压,确保碾压质量和施工安全,靠近外坡都存在约30cm~50cm的虚料无法碾压密实,在填筑过程中堆石体也无法避免向下滑落,同样也加大了虚料的厚度,在后期全断面补填时必须提前采用挖机或推土机将虚料刷为不缓于1:2的坡(至密实状态),后分层接缝,骑缝碾压。

4、效果分析

新疆开都河柳树沟面板堆石坝填筑从2011年9月1日开始,2012年5月30日结束,共填筑15101万m3(未含坝后护坡工程量)。在填筑施工过程中,按设计及规范要求的频次对各种坝料检测干密度、孔隙率、颗粒级配、渗透率数等,均符合设计及规范要求。各质量评定结果见下表1:混凝土面板堆石坝工程坝体回填质量评定汇总表。

5、结语

新疆开都河柳树沟面板堆石坝工程在坝体回填过程中,结合工程实际,经过多种方案的优化和质量控制,保质保量的完成了坝体回填工作,且取得了较好的经济效益。102m高大坝累计沉降量仅为381mm,完全达到了设计及规范要求的小于1%的标准,为后期面板施工奠定了良好的基础,并为同类型坝体施工提供了很好的借鉴和参考。

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