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1、高面板堆石壩施工新技術(shù)探討 摘要：混凝土面板堆石壩是一種經(jīng)濟(jì)可靠的壩型，對(duì)地形地質(zhì)以及氣候具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，其具有壩體和樞紐工程很少，施工導(dǎo)流方便迅速以及便于就地取材等優(yōu)點(diǎn)。近幾年，而樁壩的研究和建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，對(duì)于100m級(jí)的面板壩的建設(shè)積累了大量施工和設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。本文闡述了高面板堆石壩變形的原因以及采用新的施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行施工防止變形的產(chǎn)生?！ ￡P(guān)鍵詞：高面板堆石壩；變形控制；技術(shù) 中圖分類號(hào)：TV641.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：5 混凝土面板堆石壩是一種經(jīng)濟(jì)可靠的壩型，對(duì)地形地質(zhì)以及氣候且有很強(qiáng)的適應(yīng)性，其具有壩體和樞紐工程很少，施工導(dǎo)流方便迅速以
2、及便于就地取材等優(yōu)點(diǎn)。近幾年，而板壩的研究和建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，對(duì)于100m級(jí)的面板壩的建設(shè)積累了大量施工和設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。日前，面板壩已經(jīng)從100m級(jí)發(fā)展到了20nm級(jí)，我國(guó)已建成的天生橋一級(jí)面板堆石壩有178m，水布埡而板堆石壩高度為234m。相比于100m級(jí)的面板堆石壩，高面板壩出現(xiàn)了一些新的技術(shù)特點(diǎn)。隨著壩高的增加，出現(xiàn)的這些問題逐漸的制約了高面板壩的發(fā)展。如面板的裂縫增加，破壞了壩體的防滲體系；不同材料分區(qū)之間的變形差異；由于面板的分期澆筑出現(xiàn)面板和堆石體之問的脫空，導(dǎo)致面板下面失去支撐體而產(chǎn)生大撓度變形。同時(shí)流變也是影響高面板壩變形的一個(gè)關(guān)鍵因素，研究如何將
3、流變產(chǎn)生的影響控制在壩體填筑階段也將是發(fā)展高面板堆石壩要解央的重要問題?！ ?高面板堆石壩變形的原因 面板堆石圳是一種安全經(jīng)濟(jì)的枷型，對(duì)地形、地質(zhì)和氣候條件有著適用性，近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，面板堆石壩已經(jīng)從早期的幾十米的高度，成長(zhǎng)到了現(xiàn)在百米的高度。在對(duì)面板堆石壩的建設(shè)設(shè)計(jì)上也在不斷的探索全新的方式方法和手段，并逐漸的總結(jié)和歸納出一套完整的施工方案。相對(duì)于我國(guó)的高面板堆石壩建筑，超過百米以上的也不在少數(shù)，這些高面板堆石壩建筑有著明顯的特點(diǎn)：面板堆石壩的高度越是增加．所受到的壓力就會(huì)越大；分區(qū)堆石料的差異也會(huì)明顯的嚴(yán)重；面板堆石壩的高度增加造成了施亡的難度提高，
4、施工的工期增長(zhǎng)；庫(kù)內(nèi)的水位隨著面板堆石壩高度增加而上升，使變形的狀態(tài)趨于復(fù)雜。這些問題都會(huì)要種的影響到高面板堆石壩的建筑，使其出現(xiàn)變形的主要原因。因此．只有采取有效的方式方法和手段，才能夠保證高面板堆石壩變形得到合理的控制．對(duì)各種安全隱患進(jìn)行了打教的排除，保證面板堆石壩的穩(wěn)定和正常的工作?！ ?面板堆石壩采用沖碾壓實(shí)技術(shù) 2.1面板堆石壩常規(guī)碾壓的主要問題 實(shí)踐和觀測(cè)資料證明，堆石體在自重和水壓力作用下產(chǎn)生的變形是造成面板開裂和止水破壞的主要原因。為了減小壩體后期變形，必須提高堆石體的壓實(shí)密度，減小其孔隙率。目前采用常規(guī)碾壓技術(shù)填筑的堆石壩存在以下問題：5 (1)從壩體材
5、料性質(zhì)分析：大多數(shù)面板堆石壩的堆石料均為人工開挖，因開挖堆石料棱角突出，雖經(jīng)加水碾壓后部分棱角已破碎，但大壩竣工后在高應(yīng)力作用下塊石的棱角還會(huì)進(jìn)一步破碎，導(dǎo)致壩體變形進(jìn)一步產(chǎn)生。有一個(gè)直觀的證明：由砂礫石料填筑的大壩，由于砂礫石料塊體圓滑，壩體孔隙率≤15％，變形模量E300~350MPa，而堆石壩變形模量很難超過200MPa，因此用開挖堆石料填筑的大壩的壩體沉降變形要比砂礫石料填筑的大壩大5倍?！ ?2)從河谷形狀分析：有很多面板堆石壩建于狹窄河谷，由于拱效應(yīng)顯著，壩體變形梯度大，建成后需要10年以上其變形才趨于穩(wěn)定；而建于寬河谷的面板壩在建成3年后壩體沉降就基本完成?！ ?
6、3)現(xiàn)有的碾壓設(shè)備(最大的25t)已接近極限，所能達(dá)到的壓實(shí)密度也就有限?！ ?.2沖碾技術(shù)應(yīng)用概況 針對(duì)上述常規(guī)碾壓存在的問題．人們想到了沖擊碾壓設(shè)備。沖擊碾輪為三邊至六邊形，由1臺(tái)輪式拖拉機(jī)牽引，行走速度8～12km/h，沖擊壓實(shí)力達(dá)2000～4000kN(常規(guī)碾為300～500kN)，振幅為22cm(常規(guī)碾為2mm)。經(jīng)沖擊碾壓實(shí)的堆石體，其干密度可達(dá)到2.3～2.4t/m3(目前面板壩主堆石料設(shè)計(jì)干密度一般為2.1～2.19t/m3)，孔隙率僅為13％～18％(規(guī)范要求主堆石料為20％～25％)，主堆石料的鋪筑層厚可達(dá)1．6m(普通碾目前為80cm)。相比之下，沖擊碾
7、優(yōu)勢(shì)顯而易見?！ ?.3面板堆石壩采用沖碾技術(shù)的可行性分析5 沖碾技術(shù)要用于面板堆石壩。必須首先弄清2個(gè)問題：研究堆石層問結(jié)合性狀、機(jī)理；沖碾壓實(shí)對(duì)壩體埋設(shè)儀器的影響。為此，在洪家渡水電站工程進(jìn)行丁試驗(yàn)。 面板壩的沖擊碾壓試驗(yàn)證明：鋪筑層表面有10cm左右較疏松、破碎，但堆石料整個(gè)級(jí)配沒有根本改變，可以接受；當(dāng)觀測(cè)儀器埋設(shè)的深度大于80cm時(shí)，埋設(shè)的土壓力計(jì)和應(yīng)變計(jì)沒有損壞?！ ∮捎跊_擊碾的沖擊力主要是靠行走速度來實(shí)現(xiàn)的，故要求填筑單元面積不小于30m×18m(長(zhǎng)×寬)，因此在小型土石壩
