面板堆石壩壩體分區(qū)

1、壩體分區(qū)建筑材料資料整理分析壩體中應(yīng)有暢通的排水通道且壩料之間應(yīng)滿足水力過渡的要求， 各區(qū)壩料的透水性宜按水力過渡要求從上游向下游增加，下游堆石區(qū) 下游水位以上的壩料不受此限制；壩軸線上游側(cè)壩料應(yīng)具有較大的變 形模量且從上游到下游壩料變形模量可遞減，以保證蓄水后壩體變形 協(xié)調(diào)，盡可能減小對(duì)面板變形的影響，從而減小面板和止水系統(tǒng)遭到 破壞的可能性；充分合理利用樞紐的開挖料，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。各料場概況一覽表料場編號(hào)料場位置料場面積無用層有用層厚度（m）體積（萬m3）厚度（m）儲(chǔ)量（萬m3）土料場T1距上壩址距 離 0.71km4.50.52.25730T2距上壩址距 離廣1.2km5.00.52

2、.51050T3距上壩址距 離5 km5.00.52.51050砂礫料場C1距上壩址距 離 79km403.514015600石料廠P1距上壩址距 離 11.5km2-53050800P2距上壩址距離0.81.3km2-523600砼用粗骨料(礫石)實(shí)驗(yàn)之便與質(zhì)量要求對(duì)比表項(xiàng)目C1技術(shù)要求表觀密度(g/cm3)2.672.6堆積密度(g/cm3)1.601.6孔隙率(%)45吸水率(%)1.022.5針片狀顆粒含量(%)7.515軟弱顆粒含量(%)4.35含泥量(%)0.31So3(%)2.55堆積密度（g/cm3）1.591.50孔隙率（%）40云母含量02含泥量15.83堿活性骨料含量硫酸

3、鹽及硫化物含量0.091有機(jī)質(zhì)含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色淺于標(biāo)準(zhǔn)色輕物質(zhì)含量0.25W1細(xì)度細(xì)度模量2.942.53.5 為宜平均粒徑（mm）0.380.360.5 為宜壩體分區(qū)和料場規(guī)劃基本原則根據(jù)分區(qū)原則，壩體從上游向下游依次分為：混凝土面板（F）、 墊層區(qū)（2A）、過渡區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3B）、下游次堆石區(qū)（3C） 及下游護(hù)坡（3D）。1壩體分區(qū)原則1.1壩體應(yīng)根據(jù)料源及對(duì)壩料強(qiáng)度、滲透性、壓縮性、施工方便 和經(jīng)濟(jì)合理等要求進(jìn)行分區(qū)，并相應(yīng)確定填筑標(biāo)準(zhǔn)。從上游向下游宜 分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)；在周邊縫下游側(cè)設(shè)置 特殊墊層區(qū)；100m以上高壩，宜在面板上游面低部位設(shè)置上游鋪蓋 區(qū)

4、及蓋重區(qū)。各區(qū)壩料的滲透性宜從上游向下游增大，并應(yīng)滿足水力過渡要求。 下游堆石區(qū)下游水位以上的壩料不受此限制。堆石壩體上游部分應(yīng)具 有低壓縮性。下游圍堰和壩體結(jié)合時(shí)，可在下游壩趾部位設(shè)硬巖拋石體。1.2用硬巖堆石料填筑的壩體分區(qū)，設(shè)計(jì)中可結(jié)合樞紐建筑物開 挖石料和近壩區(qū)可用料源，增加壩體其他分區(qū)。1.3用砂礫石填筑的壩體分區(qū)，根據(jù)需要增減分區(qū)。1.4對(duì)滲透性不滿足自由排水要求的砂礫石、軟巖壩體，應(yīng)在壩 體上游區(qū)內(nèi)設(shè)置豎向排水區(qū)，并與壩底水平排水區(qū)連接，將可能的滲 水排至壩外，保持下游區(qū)壩體的干燥。必要時(shí)可設(shè)置下游壩趾大塊石 棱體，起到反濾排水作用。1.5壩基為砂礫石層，或巖基中有可沖蝕的夾層，

5、且與壩體材料 的層間關(guān)系不滿足反濾要求時(shí)，應(yīng)在地基表面設(shè)置水平反濾過渡層。 以防止地基材料的沖蝕。1.6壩體材料分區(qū)可通過工程類比確定100m以上高壩，應(yīng)在 壩料試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。1.7墊層區(qū)的水平寬度應(yīng)由壩高、地形、施工工藝和經(jīng)濟(jì)比較 確定。當(dāng)采用汽車直接卸料、推土機(jī)平料的機(jī)械化施工時(shí)，墊層水平 寬度以不小于3m為宜。如采用反鏟、裝載機(jī)等及配合人工鋪料時(shí)， 其水平寬度可適當(dāng)減小，并相應(yīng)增大過渡區(qū)寬度。墊層區(qū)可采用上下 等寬布置；墊層區(qū)宜沿基巖接觸面向下游適當(dāng)擴(kuò)大，延伸長度視岸坡 地形、地質(zhì)條件及壩高確定。應(yīng)對(duì)墊層區(qū)的上游坡面提出平整度要求。 在周邊縫下游側(cè)應(yīng)設(shè)置薄層碾壓的特

6、殊墊層區(qū)，見圖3.2.7。3.2.8 對(duì)于砂礫石壩，當(dāng)設(shè)計(jì)的墊層區(qū)和主堆石（砂礫石）區(qū)之間滿足水力過 渡要求時(shí)，也可不設(shè)專門過渡區(qū)。2料場規(guī)劃基本原則2.1料場可開采量（自然方）與壩體填筑量的比值：堆石料為1.1 1.4；砂礫石料，水上為1.52.0，水下為2.02.5；2.2不占或少占耕地，少毀林木；2.3爆破工作面規(guī)劃應(yīng)與料場道路規(guī)劃結(jié)合進(jìn)行，并應(yīng)滿足不同施 工時(shí)段填筑強(qiáng)度需要；2.4主堆石壩料的開采，宜選擇運(yùn)距較短、儲(chǔ)量較大和便于高強(qiáng)度 開采的料場，以保證壩體填筑的高峰用量；2.5對(duì)于墊層等有特殊級(jí)配要求的壩料，必要時(shí)可分別設(shè)置專用料 場；2.6充分利用樞紐建筑物的開挖料。開挖時(shí)宜采用控

7、制爆破方法， 以獲得滿足設(shè)計(jì)級(jí)配要求的壩料，并做到“計(jì)劃開挖、分類堆存”。三、壩體分區(qū)設(shè)計(jì)根據(jù)分區(qū)原則，壩體從上游向下游依次分為：混凝土面板（F）、 墊層區(qū)（2A）、過渡區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3B）、下游次堆石區(qū)（3C） 及排水棱體（3D）。1、墊層區(qū)材料（2A）:墊層區(qū)材料來源C1料場，巖性為砂礫石。2、過渡層區(qū)（3A）:過渡層區(qū)材料來源于P1料場，巖性為凝灰角礫巖O3、主堆石區(qū)（3B）:主堆石區(qū)材料來源于P1料場，巖性為凝灰角礫巖O4、次堆石區(qū)（3C）:次堆石區(qū)材料來源于P2料場，巖性為凝灰?guī)r。5、排水棱體區(qū)（3D）：排水棱體區(qū)材料來源于P1，P2料場的超徑石 塊。四、壩體填料設(shè)計(jì)根據(jù)株樹

8、橋混凝土面板堆石壩、新疆山口工程、貴州 洪家渡工程進(jìn)行對(duì)照，可以得出以下壩體填料。墊層區(qū)墊層區(qū)是混凝土面板的支承層。要求上游表面均勻平整，有足夠 的抗剪強(qiáng)度，而且應(yīng)是半透水的。即使面板有裂縫或接縫止水有缺陷， 形成漏水通道半透水層也可以防止大量漏水。施工時(shí)期在未做面板前 也可以臨時(shí)擋水，但必須防止侵水坍塌。墊層區(qū)的材料是經(jīng)過加工的， 含有足夠數(shù)量的砂礫和粉粒的小石，水平寬度一般不小于3m。設(shè)計(jì)中采用C1砂礫石料場，最大粒徑為80mm，小于5 mm的顆 粒含量約占30.2%，且級(jí)配連續(xù)，壓實(shí)后應(yīng)具有低壓縮性和高抗剪強(qiáng) 度，不均勻系數(shù)Cu=52.27，曲率系數(shù)Cc=8.0，水平寬度4m，等寬布 置

9、。過渡區(qū)過渡區(qū)位于墊層區(qū)和主堆石區(qū)之間，起保護(hù)墊層和過渡作用，材 料的粒徑級(jí)配和密實(shí)度要求位于兩者之間，對(duì)低透水的墊層料起滲流 保護(hù)和排水作用。要求過渡區(qū)材料具有較高的密實(shí)度和較大的變形模 量，同時(shí)還應(yīng)具有防止墊層內(nèi)細(xì)顆粒流失的反濾作用，并保持自身抗 滲穩(wěn)定性，水平寬度不應(yīng)小于3m。設(shè)計(jì)中采用P1石料場，最大粒徑不得超過300mm，水平寬度4m， 等寬布置。主堆石區(qū)主堆石區(qū)是大壩主體和主要承載結(jié)構(gòu)，位于壩軸線上游部位，對(duì) 壩體穩(wěn)定具有重要意義，應(yīng)滿足抗剪強(qiáng)度高，壓縮性低和透水性強(qiáng)的 要求，堆石級(jí)配最大粒徑不得超過600mm，小于5mm顆粒含量不宜大 于20%,小于0.075 mm的顆粒含量小于

10、5%。主堆石區(qū)為大壩主要支撐 體的一部分，兼作壩體排水體，根據(jù)以上要求，故選用P1石料場。下游堆石區(qū)下游堆石區(qū)承受荷載很小，其壓縮性對(duì)面板變形影響較小，因此可采用強(qiáng)度較低的石料如軟巖填筑，選用P2石料場棱體排水棱體排水可降低壩體浸潤線，防止壩坡土的滲流破壞和凍脹。當(dāng)下游有水時(shí)，可防護(hù)下游坡腳不受下游水流及波浪的淘刷。當(dāng)堆石 體較大時(shí)，可作為壩坡的支撐，有利于壩坡的穩(wěn)定。頂部高程超出下 游最高水位的高度，1、2級(jí)壩應(yīng)不小于1m，并應(yīng)超過波浪沿壩坡的 爬高。堆石內(nèi)坡為1:11:1.5,外坡為1:1.51:2.0，頂寬根據(jù)施工 條件及檢查觀測需要確定，一般不小于1.0m,棱體頂部高程為869m。五、

11、壩體分區(qū)材料總匯表大壩分區(qū)母巖類別填料來源級(jí)配要求干密度1 (g/cm最大壓 實(shí)層厚 (mm)滲透系數(shù) (cm/s)最大料徑(mm)Wmm(%)0.075mm(%)墊層區(qū)沙礫石C1料場。加工80355047400過渡區(qū)凝灰角礫巖P1石料場3003550474001X10T5X104主堆石區(qū)凝灰角礫巖P1石料場6002.204005X1(01X101次堆石區(qū)凝灰?guī)rP2石料場8002.18800自由排水排水棱體凝灰角礫巖與凝U-I, 有!灰LPB料場超 石徑80(2.15800自由排水趾板設(shè)計(jì)采用平趾板（趾板面等高線垂直于趾板基準(zhǔn)線）進(jìn)行布置。據(jù)SL 228-2013混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范確定出

12、趾板尺寸 為：寬為5m，厚度為0.5m，趾板下游面垂直于面板底面的高度為1m， 滑模息止長度為1m。由于本設(shè)計(jì)中面板堆石壩為中壩，故趾板建基面開挖至弱風(fēng)化 線，據(jù)規(guī)范知巖石地基容許水力梯度取10。（超挖1m以上的趾板地 基巖上趾板鋼筋的各項(xiàng)含鋼率可按平板段設(shè)計(jì)厚度的0.3%采用，鋼 筋應(yīng)采用單層雙向，保護(hù)層厚度應(yīng)為1015cm。趾板應(yīng)用砂漿錨桿與巖基連接在一起，錨桿直徑一般采用2535mm，間距1.21.5m，長34.6m。本次設(shè)計(jì)采用錨桿直徑30mm， 間距1.3m，長4m。混凝土面板設(shè)計(jì)面板頂部厚度為0.3m,底部厚度為0.55,在混凝土面板中間處設(shè) 一層鋼筋網(wǎng)，雙向布置，其豎向、水平向配

13、筋率為0.3%，垂直縫間 距為12m，其主要技術(shù)指標(biāo)見表1表1混凝土面板的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目混凝土標(biāo)號(hào)級(jí)配抗?jié)B標(biāo)號(hào)抗凍標(biāo)號(hào)W/C坍落度(cm)指標(biāo)C25二級(jí)配W10F300W0.4547一、面板的分縫分塊面板分縫的目的是為了適應(yīng)壩體的變形，據(jù)SL 228-2013混凝 土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范知垂直縫的間距為816m，取12m。二、面板厚度面板厚度的確定應(yīng)滿足下列要求：1、應(yīng)能便于在其內(nèi)布置鋼筋和止水，其相應(yīng)最小厚度一般采用 0.3m。2、控制滲透水力梯度不超過200。3、在達(dá)到上述要求的前提下，應(yīng)選用較薄的面板厚度，以提高 面板柔性和節(jié)約材料、降低造價(jià)。面板的頂部厚度宜取0.3m，并向底部逐漸增加

14、，在相應(yīng)高度處 可按該公式確定：t=0.3+bH式中t面板厚度，m；H計(jì)算斷面至面板頂部的垂直距離，m；b據(jù)SL 228-2013混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 b 為 0.0020.0035，多采用 0.003。由于壩高85m，壩頂高程為945.3m，故經(jīng)計(jì)算得：面板頂部厚度為 0.3m，面板底部厚度為0.55m。三、面板混凝土根據(jù)SL 228-2013混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范知，面板混凝 土應(yīng)具有優(yōu)良的和易性、抗裂性、抗?jié)B性和耐久性。所以本大壩面板 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；面板混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)為W10。面板混凝 土宜采用#525硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，宜摻用粉煤灰或其他 優(yōu)質(zhì)摻合料同

15、時(shí)粉煤灰的質(zhì)量等級(jí)不宜低于II級(jí)，粉煤灰摻量宜為 15%30%。面板混凝土應(yīng)摻用引氣劑，并同時(shí)摻用高效減水利或普 通減水劑。面板混凝土應(yīng)采用二級(jí)配骨料，石料最大粒徑應(yīng)不大于 40mm。面板混凝土的水灰比，寒冷地區(qū)應(yīng)小于0.45。溜槽輸送混凝 土?xí)r，溜槽入口坍落度宜控制在 37mm?；炷梁瑲饬恳丝刂圃?4%6%。四、鋼筋布置面板應(yīng)采用單層雙向鋼筋，鋼筋宜置于面板截面中部，每向配筋率為0.3%0.4%，取0.3%，保護(hù)層厚度應(yīng)為1015cm，取為10cm。五、面板防裂措施（1）面板建基面應(yīng)平整，不應(yīng)存在過大起伏差、局部深坑或尖角，側(cè)模應(yīng)平直。（2）面板混凝土配合比中應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)外加劑和摻合料，降低

16、水 泥用量和用水量，減少水化熱溫升和收縮變形。（3）面板混凝土宜在低溫季節(jié)澆筑，混凝土人倉溫度應(yīng)加以控 制，并加強(qiáng)混凝土面板表面的保濕和保溫養(yǎng)護(hù)，直到蓄水為止，或至 少 90d。（4）面板混凝土澆筑至壩頂后，宜至少間隔28d再澆筑防浪墻 混凝土。（5）當(dāng)面板裂縫寬度大于0.2mm或判定為貫穿性裂縫時(shí)，應(yīng)采 取專門措施進(jìn)行處理。接縫止水設(shè)計(jì)一、接縫止水設(shè)置1、周邊縫周邊縫設(shè)置止水，由于該壩為中壩，故設(shè)置底、頂部兩道止水。 底部應(yīng)選止水銅片為最基本的防滲線，頂部止水系統(tǒng)一般由柔性填 料、粉細(xì)砂（或粉煤灰）等材料構(gòu)成。2、垂直縫中壩的張性、壓性垂直縫均應(yīng)采用硬平縫結(jié)構(gòu)，都只需采用一道 底部止水?？p的

17、一側(cè)縫面應(yīng)涂瀝青乳液等防粘劑。止水銅片下應(yīng)設(shè)置 PVC墊片并粘合在水泥砂漿墊座上。止水銅片兩側(cè)底角應(yīng)設(shè)置瀝青 止?jié){條。3、面板水平施工縫需用鋼筋穿過，應(yīng)不設(shè)止水。4、趾板伸縮縫可采用銅片、PVC或橡膠片止水，并應(yīng)與周邊縫止水 構(gòu)成封閉系統(tǒng)。5、防浪墻與面板的水平接縫，宜設(shè)置底、頂部兩道止水。6、其他接縫中間與頂部止水應(yīng)與相接縫的底部止水連接形成封閉結(jié)構(gòu)：周邊 縫PVC止水帶宜用夾具與垂直縫處的底止水連接；周邊縫柔性止水 可用柔性填料與垂直縫的底部止水連接。止水面膜宜粘結(jié)或壓結(jié)，固 定在面板上。混凝土防滲墻與連接板之間的接縫止水，應(yīng)按周邊縫止水設(shè)計(jì)。二、接縫止水材料1、銅片底部止水宜符合下列要求

18、:采用退火純銅卷材，其延伸率應(yīng)大于20%；厚度0.81.0mm；立腿高度6080mm，鼻高5080mm，鼻寬12mm，平段寬 度不小于165mm oF型不帶立腿側(cè)的平段寬度不小于150mm。銅片宜在現(xiàn)場加工壓制成型，異形接頭宜在工廠加工壓制成 型。2、柔性止水材料在運(yùn)行環(huán)境條件下應(yīng)高溫不流淌、低溫不硬化，在 水壓力作用下易壓入縫內(nèi)，應(yīng)粘結(jié)在混凝土界面上。3、粉細(xì)砂或粉煤灰滲透系數(shù)應(yīng)比特殊墊層區(qū)至少低一個(gè)數(shù)量級(jí)，最 大粒徑應(yīng)小于1mm。4、PVC止水帶，其拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、邵氏硬度及脆性溫度等 性能，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。5、橡膠止水帶性能應(yīng)符合化學(xué)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG 228892橡膠止水帶 的有關(guān)規(guī)定。周邊縫應(yīng)采用瀝青浸漬木板嵌縫，其厚度宜為12mm。壩基處理一、壩基及岸坡開挖趾板地基開挖面應(yīng)力求平順，避免陡坎和反坡，必要時(shí)可進(jìn) 行削坡和回填混凝土找平處理。趾板建基面宜為堅(jiān)硬、不沖蝕和可灌漿的基巖。對(duì)于中壩可 建基于強(qiáng)風(fēng)化層下部，本設(shè)計(jì)開挖至弱風(fēng)化線。壩體巖石基礎(chǔ)的開挖標(biāo)準(zhǔn)按位置不同而異，堆石壩體可置于 風(fēng)化巖石上，變形模量適應(yīng)。本設(shè)計(jì)中壩體地基砂礫石覆蓋層挖去，壩體地基建基面開挖 至強(qiáng)風(fēng)化線。趾板上方巖質(zhì)岸坡，應(yīng)按穩(wěn)定邊坡或經(jīng)加固處理