《【水利課件】8 面板堆石壩》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【水利課件】8 面板堆石壩（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-9-1418 8 面板堆石壩面板堆石壩一、概述二、壩體結(jié)構(gòu) 三、構(gòu)造設(shè)計(jì)四、材料分區(qū)五、研究問題2022-9-142 用堆石或砂礫石分層碾壓填筑成壩體，用混凝土面板作防滲體的壩，簡(jiǎn)稱“面板堆石壩”或“面板壩”。一、概述一、概述19世紀(jì)及20世紀(jì)早期為拋填堆石壩階段；美國(guó)采礦、淘金 拋石填筑、高壓水槍沖實(shí) 沉降大 面板難以承受大變形1940年后的20年內(nèi)，拋填堆石壩向碾壓堆石壩發(fā)展，出現(xiàn)了土質(zhì)心墻堆石壩、斜墻堆石壩；太沙基 薄層碾壓1965年后，碾壓堆石壩。2022-9-143西北口面板堆石壩，壩高95m2022-9-144江西東津 88.5m2022-9-145興山古洞口 118m2

2、022-9-146抗滑穩(wěn)定性好。水荷載面板壩體，整個(gè)堆石壩重量及面板上部分水重抵抗水壓；分層碾壓的堆石密實(shí)度高，抗剪強(qiáng)度大。壩坡1：1.3或1：1.4，對(duì)應(yīng)坡角37.6或35.5，接近松散拋填堆石的自然休止角，大大低于碾壓堆石的內(nèi)摩擦角（大于45），大多數(shù)堆石壩不做穩(wěn)定分析。壩坡陡，斷面小，樞紐布置緊湊。透水性好，抗震性能強(qiáng)。排水性好，處于無水狀態(tài)，地震時(shí)不會(huì)產(chǎn)生孔隙水壓力，不會(huì)液化或壩坡失穩(wěn)。施工導(dǎo)流方便，壩體可過水。施工受雨季影響小，可分期施工。2022-9-147振動(dòng)碾2022-9-148壩面碾壓2022-9-149二、壩體結(jié)構(gòu)二、壩體結(jié)構(gòu)混凝土面板堆石壩主要由堆石體和防滲系統(tǒng)組成。20

3、22-9-1410名稱名稱位置位置作用作用要求要求墊層區(qū)面板下方平整面板，避免應(yīng)力集中；減少水荷載引起的變形；輔助防滲粒徑不能太大，有較多細(xì)料；良好級(jí)配過渡區(qū)墊層區(qū)和主堆石區(qū)之間保護(hù)墊層并起過渡作用級(jí)配連續(xù)，最大粒徑300mm，低壓縮性和高抗剪強(qiáng)度，自由排水性能 主 堆石 區(qū)壩體上游是承受水荷載的主要支撐體低壓縮性、高抗剪強(qiáng)度、較好的透水性和耐久性。硬巖堆石料或砂礫料 次 堆石 區(qū)壩體下游與主堆石區(qū)共同保持壩體穩(wěn)定，其變形對(duì)面板影響輕微軟巖堆石料 1、堆石體 由墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)組成2022-9-14112、防滲系統(tǒng) 由鋼筋砼面板、趾板、趾板地基的灌漿帷幕、周邊縫和面板間的接縫

4、止水組成。a、面板 位于堆石壩體上游面起防滲作用的混凝土結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)壩體變形及施工條件進(jìn)行面板分縫分塊。垂直縫的間距可為1218m。在兩壩肩附近的面板應(yīng)設(shè)張性垂直縫（A縫），其余部分的面板設(shè)壓性垂直縫（B縫）。張性垂直縫的數(shù)量可根據(jù)地形地質(zhì)條件參照工程經(jīng)驗(yàn)或有限元計(jì)算確定。兩岸垂直縫在距周邊縫法線方向約0.61.0m范圍內(nèi)，應(yīng)垂直于周邊縫布置成折線形式。2022-9-14122022-9-1413 面板水平施工縫的設(shè)置宜考慮施工條件，滿足臨時(shí)擋水或分期蓄水的要求。繼續(xù)澆筑混凝土之前，施工縫的縫面應(yīng)經(jīng)鑿毛處理，清理干凈，縫面用水濕潤(rùn)，鋪一薄層高強(qiáng)度砂漿。面板鋼筋應(yīng)穿過縫面。分期澆筑的面板，其施工

5、縫應(yīng)低于填筑體頂部高程，高差宜大于5m。如發(fā)現(xiàn)已澆筑面板與墊層間有脫空現(xiàn)象，應(yīng)以低標(biāo)號(hào)、低壓縮性砂漿等灌注密實(shí)后再澆筑面板混凝土，保證其良好結(jié)合。2022-9-1414面板厚度的確定應(yīng)滿足下列要求：便于布置鋼筋和止水，其相應(yīng)最小厚度為0.30m；控制滲透水力梯度不超過200；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，降低造價(jià)。面板的頂部厚度宜取0.30m，并向底部逐漸增加，在相應(yīng)高度處的厚度：t0.30十(0.0020.0035)H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。中低壩可采用0.30.4m等厚面板。2022-9-1415b、趾板：連接地基防滲體與面板

6、的混凝土板。保證面板與河床及岸坡間的不透水連接，同時(shí)是基礎(chǔ)帷幕的蓋板和滑模施工的起始工作面。巖基上趾板厚度可小于與其連接的面板厚度，最小設(shè)計(jì)厚度應(yīng)不小于0.3m。高壩底部趾板厚度應(yīng)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應(yīng)不小于0.9m。趾板一般可不作穩(wěn)定分析。厚度超過2m時(shí)，需進(jìn)行穩(wěn)定和應(yīng)力分析。趾板穩(wěn)定分析用剛體極限平衡法。計(jì)算中不計(jì)趾板錨筋作用及面板與趾板之間的傳力。堆石壓力只能考慮堆石的主動(dòng)壓力，或考慮面板下的堆石在面板承受水庫(kù)壓力后產(chǎn)生的側(cè)向壓力。2022-9-1416c、接縫止水 周邊縫應(yīng)設(shè)置止水。底部止水銅片應(yīng)選為最基本的防滲線，中部Pvc或橡膠止

7、水片及頂部止水視情況選用。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，可以是其中的一種止水材料，也可以是柔性填料和無粘性材料兩種止水材料。低壩和50m以下中壩可以只采用一道底部止水。中壩及100m以下高壩宜設(shè)置底、頂部?jī)傻乐顾?00m以上的高壩宜選用底、頂部?jī)傻乐顾?，或底、中、頂部三道止水。不同壩高的壓性垂直縫均應(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。高壩張性垂直縫宜采用底、頂部?jī)傻乐顾?，中、低壩可只采用一道底止水，其結(jié)構(gòu)同壓性縫。2022-9-1417 面板

8、水平施工縫須用鋼筋穿過，應(yīng)不設(shè)止水。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)。防浪墻與面板的水平接縫，宜設(shè)置底、頂部?jī)傻乐顾?。中間與頂部止水均應(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部止水連接；周邊縫柔性止水可用柔性填料塞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。寒冷地區(qū)在水位變動(dòng)區(qū)不應(yīng)采用角鋼、膨脹螺栓作為柔性填料面膜的止水固定件，宜采用粘結(jié)材料，以避免遭到凍脹的破壞而失去其固定作用?；炷练罎B墻與連接板之間的接縫止水，應(yīng)按周邊縫止水設(shè)計(jì)。2022-9-14182022-9-14192022-9-14202

9、022-9-1421三、構(gòu)造設(shè)計(jì)三、構(gòu)造設(shè)計(jì)1、防浪墻 作用：擋水、防浪，減少堆石填筑方量，防浪墻延伸到兩岸與壩頭基巖連接，形成完整的防滲體系。面板壩壩體穩(wěn)定性能好，壩體沉降量較小，采用高防浪墻可減少填筑方量，降低造價(jià)。多采用“L”型鋼筋混凝土墻。防浪墻應(yīng)設(shè)伸縮縫，其止水應(yīng)和面板的止水或面板與防浪墻問水平接縫的止水連接。2、壩頂寬度 壩頂寬度根據(jù)壩高、交通要求、施工場(chǎng)地確定，若不考慮壩高因素，可采用5米。2022-9-14223、壩體坡度 根據(jù)巖基強(qiáng)度和構(gòu)造、壩料性質(zhì)以及坡面滾石的安全性確定。巖基上，材料堅(jiān)硬、級(jí)配良好壩高140m，采用1：1.4；壩高小于110130m，采用1：1.3；材料不

10、夠理想，可放緩壩坡。上游坡不設(shè)變坡，如無特殊要求，下游一般不設(shè)馬道。高山峽谷區(qū)，設(shè)“之”字形上壩公路。2022-9-1423四、材料分區(qū)四、材料分區(qū)1、目的 在保證大壩可靠運(yùn)行前提下，盡量利用樞紐的開挖料及壩址附近的材料，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。2、原則各區(qū)材料之間滿足水力過渡要求，從上游向下游滲透系數(shù)遞增，下游壩料對(duì)上游相鄰材料有反濾作用；變形模量從上游向下游遞減，保證蓄水后壩體變形小，防止面板和止水系統(tǒng)破壞；充分利用開挖石渣，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的。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)行壩體分區(qū)，并確定相應(yīng)填筑標(biāo)準(zhǔn)。2022-9-1424 從上游向下游宜分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、

11、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)及蓋重區(qū)。墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)及下游堆石區(qū)材料的填筑標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)壩的等級(jí)、高度、河谷形狀、地震烈度及料場(chǎng)特性等因素，并參考同類工程經(jīng)驗(yàn)綜合確定。特殊墊層區(qū)：位于周邊縫下游側(cè)墊層區(qū)內(nèi)，對(duì)周邊縫及其附近面板上鋪設(shè)的堵縫材料及水庫(kù)泥沙起反濾作用。上游鋪蓋區(qū)：用粉土、粉細(xì)砂、粉煤灰或其他材料覆蓋在面板及周邊縫上，起輔助防滲作用。蓋重區(qū)：覆蓋在上游鋪蓋區(qū)上的渣料，維持上游鋪蓋區(qū)的穩(wěn)定，并起保護(hù)作用。周邊縫：面板與趾板或趾墻間的接縫。2022-9-1425壩料填筑標(biāo)準(zhǔn)壩料填筑標(biāo)準(zhǔn)料物或分區(qū)孔隙率(%

12、)相對(duì)密度墊層料過渡層細(xì)堆石料主堆石區(qū)堆石料下游區(qū)堆石料砂礫石料1520182220523280.750.85 各區(qū)壩料填筑標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步確定，其值可在上表范圍內(nèi)選用。設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)規(guī)定孔隙率(或相對(duì)密度)、壩料級(jí)配范圍和碾壓參數(shù)。設(shè)計(jì)干密度可用孔隙率和巖石密度換算。2022-9-1426穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析 砼面板堆石壩壩坡參照已建工程選用，一般可不進(jìn)行穩(wěn)定分析。存在下列情況之一時(shí)，須進(jìn)行穩(wěn)定分析：壩基有軟弱夾層或壩基砂礫石層中存在細(xì)砂層、粉砂層或粘性土夾層；壩址位于地震設(shè)計(jì)烈度8、9度的壩；施工期堆石壩體過水或堆石壩體用墊層擋水度汛、且擋水水深較高時(shí)；壩體用軟巖堆石料填筑；地形條件不利。應(yīng)力和

13、變形應(yīng)力和變形 100m以上高壩或地形地質(zhì)條件復(fù)雜的壩，壩體應(yīng)力和變形宜用有限元法計(jì)算。有限元計(jì)算的參數(shù)宜由試驗(yàn)結(jié)合類似工程分析確定。試驗(yàn)用模擬料、制樣條件及加載方式應(yīng)力求能反映壩料的力學(xué)特性。其它的壩，可用經(jīng)驗(yàn)方法估算壩體變形。2022-9-1427地震區(qū)壩體的抗震措施地震區(qū)壩體的抗震措施 設(shè)計(jì)烈度為8、9時(shí)，宜加寬壩頂，適當(dāng)放緩壩坡和采用上緩下陡的壩坡，并在壩坡變化處設(shè)置馬道。下游坡面頂部宜用大塊石干砌，或用加筋堆石、表面用鋼筋網(wǎng)加固。宜用較低的防浪墻，并采取措施增加防浪墻的穩(wěn)定性 地震區(qū)壩的安全超高，應(yīng)包括地震涌浪高度。設(shè)計(jì)烈度為8、9時(shí)，安全超高應(yīng)計(jì)入壩和地基在地震作用下的附加沉降。加

14、大墊層區(qū)的寬度，加強(qiáng)和地基及岸坡的連接。宜在面板中間部分選擇幾條垂直縫，縫內(nèi)填塞瀝青浸漬木板或其它有一定強(qiáng)度的填充板。宜增加河谷中間頂部面板特別是順坡向的配筋率。宜增加壩體堆石料特別是在地形突變處的壓實(shí)密度。壩體用砂礫石料填筑時(shí)，應(yīng)增加排水區(qū)的排水能力。下游壩坡以內(nèi)一定區(qū)域宜采用堆石填筑。2022-9-1428如何確定碾壓堆石體的本構(gòu)關(guān)系、測(cè)定其系數(shù)如何進(jìn)行壩體在施工期和運(yùn)用期中的靜動(dòng)力及變形分析，做好止水設(shè)計(jì)如何快速大面積澆筑面板而防止開裂如何在較軟弱地基上修建面板堆石壩200米以上高面板堆石壩的問題五、研究任務(wù)五、研究任務(wù)2022-9-1429肚松肚松衯衯宸宸&愮鐝愮鐝D)?$?d悡悡!餯

15、怉餯怉 扈鋹扈鋹A 嘬貑嘬貑 d?啃啃?d怉怉?4 癮癮?0?2l豀豀/D 既既 脝脝?窗窗?兡薊癟兡薊癟鑳鑳 D?兗兗?t 穃穃$0嬅嬅7D胒胒 d恆恆 溓溓?様様?鸙捐鸙捐 賰賰 u:hD j o?3葏蓇葏蓇 3繼傘繼傘銨銨?3覌耺覌耺 缻缻D?B凓凓du鞁鞁?V悏悏鰒鸖鰒鸖 卯嬺嬝卯嬺嬝?cái)@吚憢擛吚憢 塒塒鼢鼢 媀媀?塧塧X B?6?鏃鏃P?塓塓 =?輧棵廤輧棵廤UQ嬹嬹?$嬭媇嬭媇-$?痁墢痁墢?頢頢 S ;聈聈%讖蚩魅讖蚩魅婥婥?F?;u?i7,嬤嬤;雞嶂嬇雞嶂嬇槣郬杽槣郬杽 gZ_ 摞摞?跌跌u孄孄?餽餽p嬑嬑 Jk萘秣萘秣?k賢賢wb#u 媜媜 7w兀兀?)鱱鱱H秒秒?Y?麐麐z

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17、?鈪醞鈪醞3h袳袳 牒牒 唣唣?罐罐CB?捓捓鐒鐒k 挭挭鑈鑈p衈衈 聮嗌聮嗌 蜞蜞敏敏?l 孰孰PB潉潉?潕潕2022-9-1430肚松肚松衯衯?雎?lián)]雎?lián)]=?牓牓2d?h糖糖=M 痞痞?(瘣滸瘣滸?(h?棧哐棧哐鋃鋃$*?z 3蓚蓚W 傯傯=%u旄旄 冏冏?塧塧?腦腦?U ZYY h?w鵓鵓?鎂鎂+x脲燴脲燴哠哠K?q 梽桃梽桃 羀羀徬徬?w?錭錭X?C?e?gei鎃鎃+,nit噈鲃噈鲃 c?u锳锳 9 硄硄 輕儍輕儍L8踇縎踇縎;W岐岐?u rH?Wx鵛鵛 8 吷吷y 兞兞 戀戀W 六六 堲堲?-猴猴w兂兂.+嬼嬼?墎墎 娮娮?嗠嗠鸊鸊GiJ倭倭r J?侜侜!?u?唻蕛唻蕛?凓凓|?縖鴰嬔

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