白禪寺水電站面板壩的設(shè)計(jì)

白禪寺水電站面板壩的設(shè)計(jì)1概述白禪寺工程位于遂寧市境內(nèi)，為涪江梯級開發(fā)的第十七級。工程以發(fā)電為主，是兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖等功能的綜合性水利樞紐。正常蓄水位262.5m，正常水位下的總庫容為6920萬m3，電站裝機(jī)容量為48MW，多年平均發(fā)電量2262億kW·h。工程主要由攔河閘壩和引水發(fā)電系統(tǒng)組成。攔河閘壩由13孔泄洪閘和長約600m的非溢流壩組成，面板壩為非溢流壩的一部分，另一部分為位于左岸一級階地上的粘土心墻壩。面板壩全長327.8m，其右端與13孔泄洪閘相連，左端與粘土心墻壩相連。最大壩高25m，采用總方量為27萬m3的砂卵石填筑。2

壩體設(shè)計(jì)2.1壩基覆蓋層面板壩壩址區(qū)為第四系全新統(tǒng)河流沖積層，厚5～15m。上部為亞砂土或粘土，厚1～5m，下部為卵礫石夾砂層，厚4～12m。壩址中部位置有一古河道深槽，該深槽內(nèi)砂卵石厚達(dá)15m。砂卵石下部基巖為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。經(jīng)試驗(yàn)得知，河漫灘砂卵石天然密度為2.14～2.16t/m3，天然含水量為5.3%～8.7%，相對密度0.70～0.87。壩基砂卵石具有較大的透水性，基本屬自由透水，滲透系數(shù)為2.32×10-2～1.31cm/s。壩基砂卵石壓縮系數(shù)范圍值aV0.1～0.2=0.015～0.035MPa-1，壓縮模量ES0.1～0.2=5.81～11.56MPa-1，屬低壓縮性。同時，砂卵石壩基具有較高的抗剪強(qiáng)度，C=0.158～0.199MPa，φ=44.8～46.9°。壩基砂卵石層的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)對基礎(chǔ)的要求，故決定保留河床砂卵石層，在挖除上部砂土層后，直接在砂卵石覆蓋層上建壩。2.2

筑壩材料筑壩材料選用壩址附近的河灘砂卵石料及泄洪閘施工的基礎(chǔ)開挖料。根據(jù)試驗(yàn)，砂卵石筑壩料的最大密度為2.19～2.30t/m3，最小干密度為1.83～1.96t/m3。滲透系數(shù)為5.18×10-1～2.89cm/s，能夠滿足堆石料自由排水的要求。砂卵石堆石料屬低壓縮性，在飽和狀態(tài)下其壓縮系數(shù)aV0.1～0.2=0.016～0.029MPa-1，壓縮模量E=42.8～78.8MPa。三軸固結(jié)不排水剪成果顯示，筑壩砂卵石料具有較高的抗剪強(qiáng)度，φ=44.65～47.19°，C=0.135～0.228MPa。2.3壩體結(jié)構(gòu)及分區(qū)根據(jù)穩(wěn)定計(jì)算，壩體上下游邊坡均采用1∶1.6。壩頂無交通要求，根據(jù)拉模施工寬度確定壩頂寬度為5m，上游側(cè)采用3.2m高的“L”型鋼筋混凝土防浪墻。壩體剖面見圖1。壩體分為墊層區(qū)、特殊墊層區(qū)和主堆區(qū)。由于天然砂卵石堆石料滲透系數(shù)為5.18×10-1～2.89cm/s，基本上屬自由排水。故本工程壩體未設(shè)置專門的煙囪式排水區(qū)。墊層區(qū)水平寬度3m，設(shè)計(jì)要求最大粒徑為100mm，小于5mm以下含量為30%～40%，小于0.1mm以下含量＜5%，滲透系數(shù)為1×10-3～1×10-4cm/s，設(shè)計(jì)干密度2.18t/m3，鋪填厚度40cm。為盡量利用天然砂卵石料作為墊層料，設(shè)計(jì)進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)天然墊層料缺少0.5～5mm粒徑范圍，屬典型的間斷級配，其粗細(xì)約束關(guān)系不好，抗?jié)B強(qiáng)度低，易產(chǎn)生管涌破壞。故設(shè)計(jì)要求在天然料中摻入0.5～5mm的人工料以改善其級配，使其級配連續(xù)，粗細(xì)充填關(guān)系好，提高其抗?jié)B強(qiáng)度以滿足設(shè)計(jì)對墊層料的要求。特殊墊層區(qū)設(shè)于周邊縫附近，由墊層料篩除40mm以上顆粒后獲得，最大粒徑40mm，鋪填厚度15cm。主堆區(qū)要求為：最大粒徑300mm，5mm以下含量小于25%，0.1mm以下含量小于5%，其設(shè)計(jì)干密度2.15t/m3。滲透系數(shù)大于1×10-2cm/s，基本上采用河灘砂卵石料直接上壩，鋪填厚度80cm。由于壩體在實(shí)際運(yùn)行中，下游水位變幅大，且經(jīng)試驗(yàn)研究，砂卵石堆石料中的細(xì)粒易被帶走，故沿下游壩坡最高水位以下均設(shè)置反濾層。隸3降棋撐基礎(chǔ)防藝滲們長3.1

釋壩基覆蓋層處拳理幟買確險在覆蓋層上修日建面板壩，按足規(guī)范要求趾板脫應(yīng)盡量置于基段巖上?？紤]到賀本工程的面板瓶壩為低水頭河腐床式電站的擋干水建筑物，不古同于其他蓄水缺水庫的大壩。墊若按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)源將趾板置于基挨巖上，一是開飲挖工程量大，桿不經(jīng)濟(jì)；二是起施工期較長，珠施工導(dǎo)流及渡潛汛均存在一定打難度。為方便愧施工，避免大柴面積開挖，決紅定基礎(chǔ)防滲采謙用混凝土防滲罷墻，面板與防叼滲墻用水平趾晚板連勸接?？虿劾飮鴥?nèi)外已建類倆似工程大多采妹用混凝土槽孔階防滲墻進(jìn)行壩時體基礎(chǔ)防滲。墻經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比榆較，結(jié)合施工欠進(jìn)度等方面的斤考慮，本工程企采用局部開挖慮后立模澆筑混遣凝土防滲墻的唇方案。防滲墻歲寬度為房1m讓，高度最淺處艇3m挽，最深處約謎15m膨，底部與基巖總相接。施工時纖，用反鏟開挖懇砂卵石至基巖最，清理表面強(qiáng)親風(fēng)化巖層后，悶在弱風(fēng)化基巖鐘上立模進(jìn)行防斧滲墻澆筑。實(shí)秩際施工時，基批巖頂部的強(qiáng)風(fēng)胖化層很薄，一慮般不超過概1m蕉，很多部分挖茅除砂卵石后直朝接為弱風(fēng)化基鋪巖，無強(qiáng)風(fēng)化使層抵。引耽稿名防滲墻混凝土垂為擁150化號，不配筋，挨每間隔疫12m耕設(shè)一條變形縫爺，縫內(nèi)設(shè)一道喪橡膠止水，瀝露青杉木板填縫螺。防滲墻混凝忠土澆筑完成后并，隨即進(jìn)行墻羅兩側(cè)的砂卵石副回填。要求兩孩側(cè)砂卵石基本梁上同步上升，阿高差不超過劫1m伸，并用小型機(jī)輪具碾壓。實(shí)際凱施工時，底部蕩兩側(cè)砂卵石無弄法用機(jī)具碾壓壞，采用注水后甘讓其自由下沉位的方式，密實(shí)抽度基本滿足設(shè)確計(jì)要求駱。丸瓦3.2

之基礎(chǔ)帷幕灌淋漿廟澡半戒混凝土防滲墻墻底部設(shè)有寬瘡2m癢，厚給1.5m曾的灌漿蓋板，排以便對防滲墻脅底部的基巖進(jìn)字行帷幕灌漿。叫設(shè)單排帷幕，簽孔距傘2m適。帷幕深度深渠入隨10Lu倒線以下護(hù)5m丸，設(shè)計(jì)要求對斃基礎(chǔ)帷幕灌漿破后，其透水率辦小于存10Lu猛。施工時，砂兼卵石開挖至基竿巖后，清除表錢面強(qiáng)風(fēng)化層，脊再澆筑灌漿蓋輩板，待蓋板混檢凝土強(qiáng)度達(dá)到鎖50%早后進(jìn)行帷幕灌懇漿，最后將蓋征板混凝土打毛申后，在其上澆丟筑混凝土防滲確墻。矮4攪昨派面板及趾塘板規(guī)溪4.1片病預(yù)面誤板顛饒跑置面板為汁0.3m蜜等厚度，共尊27車塊面板，其中梅標(biāo)準(zhǔn)塊面板卸20嗎塊。寬度某14m戒、徐9.5m姿和禁7m鞠寬的面板各劣2著塊，另有傳3庫塊圓弧形面板造。面板混凝土蝴設(shè)計(jì)標(biāo)號算200艇號，抗?jié)B標(biāo)號朽S8綿，采用從425鍋號普通硅酸鹽議水泥，水灰比忍0.55債，摻減水劑。巴面板中部配置惑一層雙向鋼筋形，斜坡方向及辱水平方向配筋沸率均為牙0.4%宗，各種縫面均敞未設(shè)置局部抗館擠壓鋼筋喝。繁讀4.2合酸景趾洪板攪芒翠扎面板與防滲墻釋通過水平趾板貢柔性連接，避散免面板與防滲怪墻直接連接而奧產(chǎn)生較大的變鴉形。本壩趾板乘寬度一律取為挨4m桃，厚度為世60cm晝。由于趾板置乏于砂卵石層上猶，故每隔匯12m逝設(shè)置一條趾板施伸縮沉陷縫，迫縫內(nèi)設(shè)一道橡騾膠止水帶，縫對面刷乳化瀝青集3mm誦厚，不設(shè)填縫棕材料籮。北狼宴寒趾板混凝土為頓200棚號，抗?jié)B標(biāo)號抽S8默，趾板內(nèi)配置揪單層雙向鋼筋呼，配筋率約為情0.5%愧。拾脈5

揀分縫及止水設(shè)祖計(jì)瓦挑5.1串港焰周邊慌縫利露置尼面板與趾板之尋間的周邊縫設(shè)霜兩道止水，即稿底坐部句“刪F紹”糖型銅片止水和歌頂部塑性填料淘止水。塑星性填料頂部的搭密封象PVC譯膜與混凝土面茅之間傳統(tǒng)的做抄法是采用角鋼揉與膨脹螺栓固舉定，該法雖較儉為可靠，但若糠施工不當(dāng)，對跨面板邊緣混凝差土的損害將較僻嚴(yán)重。本工程崖改為用專用粘遲接劑將吩PVC叔膜與混凝土表茶面粘接，效果污較好，避免了題大量鉆孔對混守凝土的損害。路簽?zāi)闹喊迮c防滲墻節(jié)之間的周邊縫艙設(shè)一道銅片止坦水，頂部覆蓋負(fù)粉細(xì)砂和粘土最。燒兇5.2

反面板垂直彈縫死陪尸仆由于本壩壩高糖較低腿，儉“司B款”苦型壓性垂直縫磨只在面板厚度惕的二分之一處止設(shè)置一道橡膠先止水帶業(yè)，女“壽A午”挑型張拉性縫則劈在頂部加設(shè)一咳道塑性填料止頭水，縫內(nèi)一律洗不設(shè)填充料，盾只刷一道片3mm鹿厚的乳化瀝青敬防粘。雹5.3

唇趾板橫棄縫悄榨說改原設(shè)計(jì)只設(shè)一遵道中部橡膠止蛋水，縫內(nèi)涂刷級乳化瀝青。后車在施工時，將夜古河槽段及其口以右改宴為響“需D測”揀型銅片止水，芽并在縫內(nèi)填充昏瀝青杉木板扭。落端5.4

蹦壩頂防浪墻與短面板之間的水源平頁縫帶戴估換按規(guī)范要求，彼此水平縫按周戲邊縫處理，設(shè)挖一道中部橡膠蒙止水和頂部塑鉤性填料止水，霸瀝青杉木板填逮縫像。說誼6便曾泉面板壩與其它滋建筑物的連肆接脆汽圓鍛白禪寺電站面委板壩位于左岸野河灘，與其相康鄰的左岸一級斯階地高程為算267測～好269m歸，該階地壩段均高僅為楊5m軌至炒7m阻，基礎(chǔ)為較厚橫的亞粘土層。甲為利用該層亞桶粘土，該段壩陷型采用粘土心鞠墻壩，以使心俗墻與基礎(chǔ)亞粘胳土層結(jié)合防滲酒。面板壩與粘尋土心墻壩采用繪混凝土擋墻分喂隔。同時，該蹲混凝土擋墻與弊左側(cè)第一塊面董板相接?；炷M土擋墻上游頂捧面與面板坡度枯相同，并沿頂杜面設(shè)置一道顛1m薪寬滑模道，以枯利最左側(cè)一塊港面板施工。同獸時，該混凝土耳擋墻還要滿足犁面板壩與心墻龍壩由于施工時殼間的差異而產(chǎn)據(jù)生的單側(cè)土壓點(diǎn)力工況笛。隱蘇晌醫(yī)面板壩右端與嚷泄洪閘相接。溫?fù)?jù)水工模型試捕驗(yàn)，面板壩右剛端頭設(shè)計(jì)了一鋸段圓錐形壩體宴，故該段面板線相應(yīng)采用了圓片臺形表面的型仙式，因而增加盒了一定的施工尺難度。施工時傍，該段圓弧型帝面板無法采用階滑模施工，而雹采用組合鋼模鬼立模澆筑，并摧將該段面板厚盒度改為淺40cm朵，實(shí)際施工質(zhì)旬量較好，達(dá)到寇了設(shè)計(jì)要求。7結(jié)語預(yù)姜皇白禪寺電站大村壩是一座結(jié)合找工程實(shí)際建造扎在覆蓋層上的脫砂卵石填筑面腔板壩。通過該搖面板壩的設(shè)計(jì)撲，筆者有以下墳幾點(diǎn)體會瓣：曠攪

(1卸)反面板壩作為河陳床式電站的擋痕水建筑物與水游庫大壩有所不鵝同，在設(shè)計(jì)上尖應(yīng)根據(jù)實(shí)際情傭況，考慮渡汛票及施工工期等水因素，以方便肝施工，縮短工滾期京；劫帽

(2棄)榴壩高較低時，蟻為節(jié)約造價，名面板垂直縫止捏水可采用一道熄橡膠止水而不謊用銅片故；見漲

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