磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化研究

1、<p><b>　　四 川 大 學(xué)</b></p><p>　　工 程 碩 士 學(xué) 位 論 文</p><p>　　題 目 磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化研究</p><p>　　作 者 楊 靖 完成日期 2011 年3月16日</p><p>　　培 養(yǎng) 單 位

2、 四 川 大 學(xué) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 楊興國(guó) 副教授 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 林光杰 高級(jí)工程師 </p><p>　　工 程 領(lǐng) 域 水利工程 </p><p>　　授予學(xué)位日期 2011 年 月 </p>&

3、lt;p>　　磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化研究</p><p><b>　　水利工程領(lǐng)域</b></p><p>　　碩士研究生 楊 靖 指導(dǎo)老師 楊興國(guó) 林光杰</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　土石壩是一種歷史悠久的壩型，近代的土石壩筑壩技術(shù)自上

4、世紀(jì)50年代后得到發(fā)展，并促成了一批高壩的建設(shè)。因?yàn)楦鞣N地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性和較佳的經(jīng)濟(jì)性，土石壩已經(jīng)成為世界壩工中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最快的一種壩型。</p><p>　　磽磧水電站位于四川省寶興縣境內(nèi)東河上游河段，為寶興河流域梯級(jí)規(guī)劃“一庫(kù)八級(jí)”的高壩引水式的龍頭水庫(kù)電站。電站采用混合式開發(fā)，主要建筑物由攔河大壩、泄洪洞、放空洞、引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道和地下廠房等組成。攔河大壩為礫石土直心墻堆石壩，最大壩

5、高125.5m，正常蓄水位2140m，死水位2060.00m，總庫(kù)容2.12億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1.87億m3，具有年調(diào)節(jié)能力。引水隧洞全長(zhǎng)18.7Km，設(shè)計(jì)水頭490m，引用流量56.2 m3/s。地下式廠房，3臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量240MW，年利用小時(shí)數(shù)3800小時(shí)，多年平均發(fā)電量9.11億kw.h。</p><p>　　本文重點(diǎn)對(duì)磽磧水電站礫石土心墻堆石壩設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化方案及運(yùn)行監(jiān)測(cè)等內(nèi)容進(jìn)行

6、分析，并對(duì)土石壩的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方案、建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)行成果等進(jìn)行一些探討。土石壩雖然發(fā)展?jié)摿薮?，但由于土石壩所有物料的特殊性，?duì)土、石等當(dāng)?shù)夭牧系牟牧咸匦院蛷?fù)雜性，目前的相關(guān)理論認(rèn)識(shí)與計(jì)算方法均有一定的局限性，在一定程度上也限制了土石壩的設(shè)計(jì)水平，降低了土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)最優(yōu)化的可能性。本文希望能夠通過(guò)對(duì)磽磧水電站礫石土心墻堆石壩設(shè)計(jì)方案的闡述、國(guó)內(nèi)同類土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)的比較、已有工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)等工作，努力做到理論分析與工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)判斷相結(jié)合

7、，探索土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)最優(yōu)化的可能性。</p><p>　　本文通過(guò)對(duì)磽磧水電站礫石土心墻壩近年監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析可知，磽磧水電站礫石土心墻壩投產(chǎn)運(yùn)行近5年來(lái)，滲流、變形、應(yīng)力應(yīng)變、環(huán)境量等各項(xiàng)指標(biāo)觀測(cè)值均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，大壩運(yùn)行形態(tài)良好。運(yùn)行監(jiān)測(cè)情況也說(shuō)明磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案合理、設(shè)計(jì)方法正確，同時(shí)也驗(yàn)證了對(duì)大壩礫石土心墻、反濾料、過(guò)渡料、塊石料及壩基采取優(yōu)化方案能夠保證大壩安全運(yùn)行。</p>

8、<p>　　關(guān)鍵詞： 磽磧水電站 礫石土心墻壩 設(shè)計(jì)方案 優(yōu)化研究</p><p>　　The Design Proposal and the Optimization Research of QIAOQI Hydropower Station Earth-rock Fill Dam with Vertical Gravelly Soil Core</p><p>　　Majo

9、r: hydraulic project field</p><p>　　Master student: Yang Jing Supervisor: Yang Xingguo Lin Guangjie </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The earth-rock fill dam is a k

10、ind of historic dam type, the modern technical of earth-rock fill dam ever begins from the 1950s, and precipitates the instruction of high dams. Because of the super adaptability and better economic, the earth-rock fill

11、dam has spread more abroad and developed more speedy in the world industy of the dam.</p><p>　　QIAOQI Hydropower Station is seated at the upstream of the east river, which lies in Baoxing county of Sichuan p

12、rovince. The station is a diversion-type power station and also the leading station of the eight stages in Baoxing River’s cascade planning. The power station adopts the hybrid development , which composes of the dam、the

13、 spillway、the flush tunnel、the diversion tunnel、the surge tank、the pressure conduit and the underground plant . The dam is a earth-rock fill dam with vertical gravelly </p><p>　　In the article, the author pa

14、ys more attention to the analysis about the design principle、the design technique、the design project、the optimized project and its argument、the optimize benefit、the observation etc, and trys to make some investigation ab

15、out the design technique、the design project、the construct experience、the progeny during the run etc. The earth-rock fill dam has more potential, but due to the material of the dam, and the difficult about material charac

16、terise、stress-transmutation, th</p><p>　　From the analyse of the observation datas about the dam with earth-rock fill dam with vertical gravelly soil core, we know ever after running about 5 years all of the

17、 seepage、 the transmutation、the stress、the index of circumstance etc are between the design range and the dam is running all right. Which indicates the project and the technique of the dam are in reason, also validates t

18、he optimized project about the soil core of the dam、the filter material of the dam、the transition material of the </p><p>　　Keywords: QIAOQI Hydropower Station; Earth-rock Fill Dam with Vertical Gravelly Soi

19、l Core; The Design Proposal; The Optimization Research.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論6</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外土石壩發(fā)展?fàn)顩r6</p><p>　　1.2 磽磧水

20、電站礫石土心墻堆石壩情況簡(jiǎn)介6</p><p>　　1.2.1 磽磧水電站狀況6</p><p>　　1.2.2 磽磧水電站礫石土心墻堆石壩簡(jiǎn)介7</p><p>　　1.3 本文研究的重點(diǎn)及意義8</p><p>　　2 磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案8</p><p>　　2.1 大壩壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8&l

21、t;/p><p>　　2.1.1 壩頂高程及壩頂結(jié)構(gòu)8</p><p>　　2.1.2 壩體填筑材料分區(qū)9</p><p>　　2.1.3 壩體填筑材料技術(shù)要求11</p><p>　　2.1.4 壩體填筑的施工要求16</p><p>　　2.1.5 壩體填筑質(zhì)量檢查要求20</p><p&

22、gt;　　2.2 大壩壩體結(jié)構(gòu)計(jì)算20</p><p>　　2.2.1 壩坡穩(wěn)定分析計(jì)算20</p><p>　　2.2.2 大壩及壩基三維應(yīng)力變形計(jì)算22</p><p>　　2.3 大壩抗震設(shè)計(jì)31</p><p>　　2.3.1大壩及壩基三維動(dòng)力反應(yīng)分析31</p><p>　　2.3.2 大壩抗震結(jié)構(gòu)

23、設(shè)計(jì)32</p><p>　　2.4 大壩壩體及壩基防滲排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)33</p><p>　　2.4.1 設(shè)計(jì)原則33</p><p>　　2.4.2壩體及壩基防滲排水系統(tǒng)初擬布置方案35</p><p>　　2.4.3大壩及壩基三維滲流控制系統(tǒng)分析35</p><p>　　2.4.4大壩壩體及壩基防滲排水系

24、統(tǒng)設(shè)計(jì)39</p><p>　　2.5 大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)42</p><p>　　2.5.1礫石土心墻基礎(chǔ)開挖及處理要求43</p><p>　　2.5.2反濾層、過(guò)渡層及堆石區(qū)基礎(chǔ)開挖及處理要求45</p><p>　　3 磽磧水電站礫石土心墻壩優(yōu)化設(shè)計(jì)方案45</p><p>　　3.1 壩基及壩肩45

25、</p><p>　　3.1.1 國(guó)內(nèi)同類工程對(duì)比表45</p><p>　　3.1.2 磽磧水電站壩肩設(shè)計(jì)優(yōu)化47</p><p>　　3.1.3 磽磧水電站壩基設(shè)計(jì)優(yōu)化49</p><p>　　3.2 壩體防滲體55</p><p>　　3.2.1 國(guó)內(nèi)部分同類工程防滲體參數(shù)55</p>&

26、lt;p>　　3.3.2 磽磧水電站土石壩防滲體設(shè)計(jì)方案論證57</p><p>　　3.3 壩體反濾層58</p><p>　　3.3.1 國(guó)內(nèi)部分同類工程反濾層參數(shù)58</p><p>　　3.3.2 磽磧水電站反濾層設(shè)計(jì)方案論證60</p><p>　　3.4 壩體過(guò)渡料區(qū)60</p><p>　

27、　3.4.1 國(guó)內(nèi)部分同類工程過(guò)渡料參數(shù)60</p><p>　　3.4.2 磽磧水電站過(guò)渡料區(qū)設(shè)計(jì)論證62</p><p>　　3.5 壩體塊石區(qū)63</p><p>　　3.5.1 國(guó)內(nèi)部分同類工程塊石區(qū)參數(shù)63</p><p>　　3.5.2 磽磧水電站土石壩塊石設(shè)計(jì)論證65</p><p>　　3.6

28、 大壩設(shè)計(jì)優(yōu)化后的復(fù)核計(jì)算65</p><p>　　3.6.1 大壩施工斷面穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算66</p><p>　　3.6.2 “5.12汶川大地震”后大壩抗震穩(wěn)定復(fù)核71</p><p>　　3.6.3大壩及壩基施工斷面二維應(yīng)力變形復(fù)核計(jì)算74</p><p>　　3.7 尚待研究的設(shè)計(jì)優(yōu)化78</p><p&g

29、t;　　3.7.1 棄料處理78</p><p>　　3.7.2 干砌石護(hù)坡79</p><p>　　4 磽磧水電站礫石土心墻壩運(yùn)行監(jiān)測(cè)80</p><p>　　4.1 運(yùn)行監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介80</p><p>　　4.1.1 滲流監(jiān)測(cè)儀器布置80</p><p>　　4.1.2 變形監(jiān)測(cè)儀器布置81</p&

30、gt;<p>　　4.1.3 應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)儀器布置82</p><p>　　4.1.4 溫度監(jiān)測(cè)儀器布置83</p><p>　　4.1.5 地震監(jiān)測(cè)儀器布置83</p><p>　　4.2 運(yùn)行監(jiān)測(cè)情況85</p><p>　　4.2.1大壩防滲系統(tǒng)監(jiān)測(cè)85</p><p>　　4.2.2 大

31、壩變形監(jiān)測(cè)87</p><p>　　4.2.3 大壩應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)89</p><p>　　5 結(jié)論及建議90</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)92</b></p><p>　　作者在讀期間可研成果（論文）簡(jiǎn)介94</p><p><b>　　聲明95</b>&

32、lt;/p><p><b>　　致謝96</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外土石壩發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　土石壩指由土、石料或混合料等當(dāng)?shù)夭牧希?jīng)拋填、輾壓等堆筑成的壩，是一種歷史悠久、最為普及和常見的壩型。近代的土石壩筑壩技術(shù)自上世紀(jì)50年

33、代后得到發(fā)展，并促成了一批高壩的建設(shè)。因?yàn)楦鞣N地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性和較佳的經(jīng)濟(jì)性，土石壩已是世界壩工中應(yīng)用最為廣泛、發(fā)展最快的一種壩型。</p><p>　　土石壩以當(dāng)?shù)夭牧蠟橹饕ㄖ牧?，發(fā)展于19世紀(jì)中葉，開始時(shí)壩高較低，不超過(guò)30m。20世紀(jì)60年底以后，國(guó)際上以美國(guó)、前蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國(guó)為代表，先后建成許多百米級(jí)的高土石壩。截止目前，世界上200m高土石壩在壩體設(shè)計(jì)、物料選擇、壩體填筑、變形處理等

34、方面已經(jīng)趨于成熟。在200m級(jí)的高土石壩建設(shè)過(guò)程中，土石壩的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、工程特性和運(yùn)行特性等已經(jīng)形成系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，為300m級(jí)的高土石壩發(fā)展提供了良好的技術(shù)支撐。世界上已有建成的300m級(jí)的高土石壩，如前蘇聯(lián)的努列克壩、塔吉克斯坦的羅貢壩等，隨著土石壩設(shè)計(jì)方法與筑壩技術(shù)的不斷發(fā)展，300m級(jí)的高土石壩建設(shè)條件已經(jīng)基本具備。</p><p>　　國(guó)內(nèi)建成最早的堆石壩是獅子灘混凝土重力墻式拋填堆石壩，建成于19

35、57年。最早的面板堆石壩為貴州百花水電站拋填堆石壩，建成于1966年，高48.7m。以現(xiàn)代壩工技術(shù)建設(shè)的堆石壩起步于20世紀(jì)80年代，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，土石壩建設(shè)呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)，大壩壩高、大壩體積、樞紐泄洪工程規(guī)模等不斷取得突破。具有代表性的如甘肅碧口工程、陜西石頭河工程、云南魯布革工程、陜西金盆水庫(kù)工程、黃河小浪底工程、四川瀑布溝工程、云南糯扎渡工程等。隨著這些100m級(jí)、200m級(jí)和250m～300m級(jí)的高土石壩工程建設(shè)和運(yùn)行

36、，我國(guó)的土石壩筑壩技術(shù)已經(jīng)邁進(jìn)國(guó)際先進(jìn)水平行列。</p><p>　　1.2 磽磧水電站礫石土心墻堆石壩情況簡(jiǎn)介</p><p>　　1.2.1 磽磧水電站狀況</p><p>　　磽磧水電站位于四川省雅安市寶興縣境內(nèi)的青衣江主源寶興河上游，為流域梯級(jí)規(guī)劃“一庫(kù)八級(jí)”的第八級(jí)龍頭水庫(kù)電站，工程主要任務(wù)以單一發(fā)電為主，無(wú)航運(yùn)、漂木、防洪、灌溉等綜合利用要求。壩址位于寶

37、興河主源東河的磽磧鄉(xiāng)下游約1km處，壩址以上流域面積734.7km2，多年平均流量24.4m3/s，壩前正常蓄水位2140m，死水位2060m，水庫(kù)總庫(kù)容為2.12億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容為1.87億m3，具有年調(diào)節(jié)性能。電站最大水頭553.6m，最小水頭465.2m，額定水頭490m，額定流量18.58 m3/s。最大引用流量56.2m3/s，安裝3臺(tái)80MW混流式水力發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量240MW，年發(fā)電量9.11億kW·h，保證

38、出力87.9MW，枯水年枯水期平均出力87.9MW。</p><p>　　根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）、《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》（DL5180-2003）等有關(guān)規(guī)范規(guī)定，磽磧工程為二等大Ⅱ型工程；永久性主要建筑物級(jí)別為2級(jí)，次要建筑物為3級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別為4級(jí)；發(fā)電廠房按3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。由于擋水建筑物為125.5m高的礫石土心墻堆石壩，壩基為深厚覆蓋層，依據(jù)規(guī)范“（DL5180-20

39、03）”的規(guī)定，攔河大壩的級(jí)別宜提高一級(jí)，按1級(jí)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高，洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)取1級(jí)建筑物對(duì)應(yīng)的下限值。</p><p>　　根據(jù)國(guó)家地震局對(duì)本電站的地震基本烈度復(fù)核和危險(xiǎn)性分析成果，確定磽磧工程場(chǎng)址的地震基本烈度為7度。依據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（DL5073-1997）》的規(guī)定，攔河大壩的抗震設(shè)防類別為甲類、設(shè)計(jì)烈度為8度，其他永久性建筑物抗震設(shè)防類別為丙類、設(shè)計(jì)烈度為7度</

40、p><p>　　1.2.2 磽磧水電站礫石土心墻堆石壩簡(jiǎn)介</p><p>　　大壩采用礫石土心墻堆石壩，根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件，大壩軸線方位角采用NE65О。壩頂高程為2143.0m，防浪墻頂高程為2144.20m，壩頂寬度根據(jù)構(gòu)造要求取10m，壩頂總長(zhǎng)433.8m。壩頂設(shè)瀝青碎石路面。上游壩坡為1:2.0，在2090.00m高程處設(shè)5m寬?cǎi)R道，2044.00m高程以下與上游圍堰相結(jié)合。下游

41、壩坡為1:1.8，在高程2085.00m處設(shè)5m寬的馬道，壩腳與下游圍堰相結(jié)合，在下游壩腳左岸采用棄碴回填至2035m高程，壩腳右岸預(yù)留缺口與河道相連，作為排放壩體滲流的通道。</p><p>　　壩基河床覆蓋層采用一道厚1.2m的混凝土防滲墻進(jìn)行防滲，最大深度70.5m，防滲墻底嵌入強(qiáng)風(fēng)化基巖內(nèi)2.0m，嵌入弱風(fēng)化基巖內(nèi)1.0m。防滲墻下部采用2排灌漿帷幕進(jìn)行防滲，灌漿帷幕底高程為1910m。 </p&g

42、t;<p>　　大壩左、右兩岸心墻下部壩基的強(qiáng)風(fēng)化、強(qiáng)卸荷炭質(zhì)千枚巖較深，左岸強(qiáng)風(fēng)化水平深度一般18m～47m，右岸強(qiáng)風(fēng)化水平深度一般32m～65m(局部因地形坡度較緩達(dá)113m)。左右岸通過(guò)表層開挖和10m～15m深的固結(jié)灌漿處理，處理后基本上能夠達(dá)到弱風(fēng)化層標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)固結(jié)灌漿處理不到的強(qiáng)風(fēng)化層巖體采用3排灌漿帷幕，強(qiáng)風(fēng)化層以下采用2排灌漿帷幕。大壩防滲軸線總長(zhǎng)為710m。</p><p>　　磽磧

43、水電站礫石土堆石心墻壩結(jié)構(gòu)圖（圖1）：</p><p>　　圖1：磽磧水電站礫石土堆石心墻壩結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.3 本文研究的重點(diǎn)及意義</p><p>　　隨著水利水電建設(shè)的不斷發(fā)展，土石壩已經(jīng)逐漸成為壩工界的主導(dǎo)壩型之一。尤其是隨著樞紐布置、壩體分區(qū)、筑壩材料選擇、施工導(dǎo)流與度汛經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富以及爆破技術(shù)、機(jī)械制造水平、計(jì)算機(jī)技術(shù)、基礎(chǔ)處理技術(shù)的不斷

44、成熟，土石壩的發(fā)展將更迅速，展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　本文重點(diǎn)對(duì)磽磧水電站礫石土心墻堆石壩設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化方案及運(yùn)行監(jiān)測(cè)等內(nèi)容進(jìn)行分析，并對(duì)土石壩的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方案、建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)行成果等進(jìn)行一些探討。土石壩雖然發(fā)展?jié)摿薮?，但由于土石壩所有物料的特殊性，?duì)土、石等當(dāng)?shù)夭牧系牟牧咸匦院蛷?fù)雜性，目前的相關(guān)理論認(rèn)識(shí)與計(jì)算方法均有的局限性，在一定程度上也限制了土石壩的設(shè)計(jì)水平，降低了

45、土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)最優(yōu)化的可能性。本文希望能夠通過(guò)對(duì)磽磧水電站礫石土心墻堆石壩設(shè)計(jì)方案的闡述、國(guó)內(nèi)同類土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)的比較、已有工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)等工作，努力做到理論分析與工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)判斷相結(jié)合，探索土石壩設(shè)計(jì)指標(biāo)最優(yōu)化的可能性。</p><p>　　磽磧水電站礫石土心墻堆石壩的建設(shè)與建成，對(duì)行業(yè)土石壩的發(fā)展起到一定的示范作用。近年興建的瀑布溝大壩、兩河口大壩、雙江口大壩均借鑒了磽磧水電站礫石土心墻壩的設(shè)計(jì)與建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。&

46、lt;/p><p>　　2 磽磧水電站礫石土心墻壩設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 大壩壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 壩頂高程及壩頂結(jié)構(gòu)</p><p>　　壩前正常蓄水位2140.00m，汛限水位為2137.50m，經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪演算，設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位分別為2139.22m和2140.84m。壩頂高程根據(jù)《水電樞紐工程等級(jí)

47、劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn) DL5180-2003》、《水電樞紐碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 SL274-2001》、《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 DL5073-2000》有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，分別按以下四種工況進(jìn)行核算：</p><p>　　正常蓄水位 + 正常運(yùn)用情況的壩頂超高；</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水位 + 正常運(yùn)用情況的壩頂超高；</p><p>　　校核洪水位 + 非常運(yùn)用

48、情況的壩頂超高；</p><p>　　正常蓄水位 + 非常運(yùn)用情況的壩頂超高 + 地震安全加高。</p><p>　　以上四種情況的計(jì)算成果見表2-1，相應(yīng)壩頂高程分別為2143.29、2142.51m、2142.68m和2144.04m。</p><p>　　表2-1大壩頂高程計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2

49、74-2001）的規(guī)定，當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)有防浪墻時(shí)，壩頂超高可改為對(duì)防浪墻頂?shù)囊?。考慮防浪墻高度1.2m，取壩頂高程為2143.0m。礫石土心墻頂高程2142.00m，頂寬4.0m，均高于水庫(kù)正常運(yùn)用洪水位和非常運(yùn)用洪水時(shí)的水庫(kù)靜水位。壩基最低開挖高程為2017.50m，最大壩高125.50m?？紤]到交通和機(jī)械化施工需要，確定壩頂寬度10m。</p><p>　　根據(jù)規(guī)程規(guī)范要求，土石壩壩頂預(yù)留竣工后沉降超高。結(jié)

50、合本工程筑壩堆石料源質(zhì)量的不穩(wěn)定性和復(fù)雜筑壩現(xiàn)狀，進(jìn)行了大量敏感性計(jì)算分析，磽磧大壩壩頂竣工后的預(yù)留沉降超高值不小于0.8m。</p><p>　　2.1.2 壩體填筑材料分區(qū)</p><p><b>　?。?） 分區(qū)原則</b></p><p>　　攔河大壩根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件、筑壩材料分布等綜合分析，確定采用礫石土心墻堆石壩，最大壩高12

51、5.5m。根據(jù)壩體各料區(qū)變形協(xié)調(diào)連續(xù)以及壩料滲透反濾保護(hù)、結(jié)構(gòu)功能要求，壩體結(jié)構(gòu)分為防滲體、反濾層、過(guò)渡層、壩殼、排水體和護(hù)坡等，壩料分區(qū)擬按照當(dāng)?shù)夭牧蠅尉偷?、就近取材和挖填平衡原則，并考慮圍堰與壩體相結(jié)合，以節(jié)省工程投資和有利工程工期。</p><p><b>　?。?）壩體填料分區(qū)</b></p><p>　　根據(jù)大壩結(jié)構(gòu)布置，壩體填料從功能上可分為如下6個(gè)區(qū)：&

52、lt;/p><p>　?、?礫石土防滲心墻；</p><p>　　② 反濾層：包括下游垂直反濾層Ⅰ、上游垂直反濾層Ⅱ、 下游水平反濾層Ⅲ；</p><p><b>　?、?過(guò)渡層；</b></p><p>　　④ 堆石區(qū)：包括堆石區(qū)Ⅰ、堆石區(qū)Ⅱ；</p><p>　?、?高塑性粘土區(qū)：包括高塑性粘土Ⅰ

53、區(qū)和高塑性粘土區(qū)Ⅱ區(qū)；</p><p>　?、?表面護(hù)坡及墊層：包括上游干砌塊石護(hù)坡及墊層料、下游大塊石護(hù)坡；</p><p>　　礫石土心墻堆石壩主體填筑料從上游至下游依次為上游堆石Ⅰ區(qū)、上游過(guò)渡層區(qū)、上游反濾層區(qū)（厚5.0m）、礫石土心墻區(qū)（厚4m～65m）、下游反濾層區(qū)（厚6.0m）、下游過(guò)渡層區(qū)、下游堆石Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)。上、下游壩腳處有與壩體堆石相結(jié)合的上游圍堰、和下游圍堰，下游設(shè)置有

54、棄碴回填區(qū)（頂面高程2035.00m）。</p><p>　　大壩礫石土心墻料位于壩體中部，頂高程為2142.00m，頂寬4.0m，心墻上、下游坡度均為1:0.25，壩內(nèi)帷幕灌漿廊道上游側(cè)底高程2020.00m、下游側(cè)底高程為2019m，底寬65.25m。</p><p>　　大壩反濾料分為反濾層Ⅰ區(qū)、反濾層Ⅱ區(qū)和下游水平反濾層Ⅲ區(qū)共3個(gè)區(qū)。反濾層Ⅰ區(qū)緊鄰心墻下游面和心墻料底部，心墻底部反

55、濾料厚2.0m；反濾層Ⅱ區(qū)緊鄰心墻上游面和下游過(guò)渡料底部，過(guò)渡料底部反濾料厚2.0m；反濾料Ⅲ區(qū)位于下游堆石區(qū)底部，厚1.0m。</p><p>　　大壩過(guò)渡層位于反濾層兩側(cè)，上、下游頂高層均為2136.00m，寬寬4.0m，上、下游坡度均為1：0.6。</p><p>　　大壩堆石分為堆石Ⅰ區(qū)和堆石Ⅱ區(qū)，堆石Ⅰ區(qū)位于大壩上游堆石及圍堰、大壩下游2040m高程以下以及下游2110m以上堆石

56、區(qū)域，堆石Ⅱ區(qū)位于大壩下游2040m～2110m之間堆石區(qū)域。大壩上游2057.00m以上壩坡采用干砌石護(hù)坡，厚度為1.5m, 干砌石底部采用20cm厚碎石墊層。大壩下游2065m以下壩坡采用干砌石護(hù)坡，厚度為1.5m，2065m以上壩坡采用大塊石護(hù)坡，厚度為1.0m，并在大塊石表面植草護(hù)坡。</p><p>　　大壩高塑性粘土料分為高塑性粘土Ⅰ區(qū)和高塑性粘土Ⅱ區(qū)，高塑性粘土Ⅰ區(qū)用于河床混凝土廊道外側(cè)部位，寬11

57、.0m，高12.5m；高塑性粘土Ⅱ區(qū)用于心墻兩岸貼坡混凝土板部位，水平厚度為3.0m。 復(fù)合土工膜設(shè)在廊道兩側(cè)，上游至心墻底部上游邊線，下游至心墻底部邊線。土工格柵設(shè)置在大壩頂部2115.00～2139.00m高程之間的過(guò)渡料和堆石料區(qū)域內(nèi)，垂直間距2.0m，水平最大寬度30m。</p><p>　　壩體填料分區(qū)見圖2-1，以下稱設(shè)計(jì)剖面。</p><p>　　圖2-1 壩體填筑

58、料分區(qū)圖</p><p>　　2.1.3 壩體填筑材料技術(shù)要求</p><p>　?。?） 礫石土心墻防滲料</p><p>　　礫石土心墻料采用咔日溝料場(chǎng)的土料，土料級(jí)配包絡(luò)線及平均級(jí)配見表2-2。 </p><p>　?、?心墻礫石土中的水溶鹽含量應(yīng)不大于2.5%，有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)不大于1.5%。</p><p>　　

59、② 用于心墻防滲料的礫石土，其顆粒級(jí)配應(yīng)符合下列規(guī)定：填筑料最大粒徑應(yīng)不大于150 mm；粒徑大于5mm的顆粒含量不超過(guò)50%，小于0.075mm的顆粒含量應(yīng)大于15%，小于0.005的顆粒含量應(yīng)大于5%，小于20%。</p><p>　　③ 滲透系數(shù)應(yīng)小于1X10-5cm/s，抗?jié)B透變形的臨界坡降應(yīng)大于4.0，其滲透破壞型式應(yīng)為流土。</p><p>　?、?塑性指數(shù)應(yīng)大于7，小于20。

60、</p><p>　?、?礫石土心墻料填筑后的壓實(shí)度應(yīng)不小于99%，相應(yīng)的全料壓實(shí)最大干密度控制值見表2-3。</p><p>　　含水率ωf應(yīng)控制在ωop-2%≤ωf≤ωop+2%之間，不同粗礫含量的最優(yōu)含水率ωop見表2-3。</p><p>　　表2-2礫石土心墻料的設(shè)計(jì)級(jí)配表</p><p>　　表2-3全料壓實(shí)干密度控制值</

61、p><p>　?。?） 高塑性粘土料</p><p>　　高塑性粘土料采用蘆山干溪頭或干溪杠的土料。</p><p>　　高塑性粘土Ⅰ區(qū)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?、?顆粒級(jí)配應(yīng)符合：最大粒徑≤20mm，粒徑≤2mm的顆粒含量應(yīng)不小于90%，粒徑在5mm～20mm的顆粒含量應(yīng)控制在3%以內(nèi)；小于0.005mm的粘粒含量應(yīng)大于26%。&l

62、t;/p><p>　?、?塑性指數(shù)應(yīng)大于19。</p><p>　?、?滲透系數(shù)應(yīng)小于1x10-6 cm/s，抗?jié)B透變形的破壞坡降應(yīng)大于14。</p><p>　?、?水溶鹽含量應(yīng)不大于1.5%；有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)不大于1% 。</p><p>　?、?壓實(shí)度應(yīng)大于95% 。</p><p>　?、?含水率ωf應(yīng)控制在ωop+1

63、%≤ωf≤ωop+4%之間，ωop為最優(yōu)含水率。 </p><p>　　高塑性粘土Ⅱ區(qū)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?、?顆粒級(jí)配應(yīng)符合下列規(guī)定：最大粒徑≤20mm，粒徑≤2mm的顆粒含量應(yīng)不小于90%，粒徑在5mm～20mm的顆粒含量應(yīng)控制在3%以內(nèi)。小于0.005mm的粘粒含量應(yīng)大于25%。</p><p>　?、?高塑性粘土的塑性指數(shù)應(yīng)大于17。<

64、/p><p>　　③ 高塑性粘土的滲透系數(shù)應(yīng)小于1x10-6 cm/s，抗?jié)B透變形的破壞坡降應(yīng)大于14。</p><p>　?、?高塑性粘土中的水溶鹽含量應(yīng)不大于1.5%；有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)不大于1% 。</p><p>　?、?高塑性粘土的壓實(shí)度應(yīng)大于95% 。</p><p>　?、?高塑性粘土的含水率ωf應(yīng)控制在ωop+1%≤ωf≤ωop+4%之

65、間，ωop為最優(yōu)含水率。</p><p><b>　?。?） 反濾料</b></p><p>　　反濾料采用迎客松料場(chǎng)和幺堂子溝料場(chǎng)的天然砂礫料，經(jīng)機(jī)械分選篩分后，混合配制而成。反濾料應(yīng)具有連續(xù)良好的級(jí)配，應(yīng)呈粒狀顆粒，避免采用軟弱、片狀、針狀顆粒。</p><p>　　反濾料Ⅰ區(qū)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?、?/p>

66、 反濾料應(yīng)具有連續(xù)良好的級(jí)配。</p><p>　　② 反濾料壓實(shí)后的的級(jí)配上下包線及平均線要求見表2-4。</p><p>　　表2-4反濾料Ⅰ區(qū)的設(shè)計(jì)級(jí)配表</p><p>　?、?反濾料最大粒徑DMax≤40mm，考慮到細(xì)粒料壓實(shí)后破碎率的不利影響，需剔除0.25mm以下的顆粒。壓實(shí)前的配料級(jí)配可參考表2-5，但應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)性試驗(yàn)驗(yàn)證，如壓實(shí)后的參數(shù)不能滿足設(shè)計(jì)

67、級(jí)配，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　表2-5反濾料Ⅰ區(qū)的配料級(jí)配表</p><p>　　④ 反濾料小于0.075mm粒徑含量應(yīng)不大于4％，反濾料的D15顆粒粒徑宜在0.35mm≤D15≤0.7mm之間。 </p><p>　?、?反濾料壓實(shí)后的滲透系數(shù)應(yīng)大于4.0×10-3 cm/s。</p><p>　　⑥ 反濾料壓實(shí)后的相對(duì)

68、密度應(yīng)不小于0.8。</p><p>　　反濾料Ⅱ區(qū)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　① 反濾料應(yīng)具有連續(xù)良好的級(jí)配。</p><p>　　② 反濾料壓實(shí)后的級(jí)配上下包線及平均線要求見表2-6。 </p><p>　　表2-6反濾料Ⅱ區(qū)的設(shè)計(jì)級(jí)配表</p><p>　?、?反濾料最大粒徑DMax≤80mm，需剔除0

69、.25mm以下的顆粒。壓實(shí)前的配料級(jí)配可參考表2-7，但應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)性試驗(yàn)驗(yàn)證，如壓實(shí)后的參數(shù)不能滿足設(shè)計(jì)級(jí)配，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　表2-7反濾料Ⅱ區(qū)的配料級(jí)配表</p><p>　?、?小于0.075mm粒徑含量應(yīng)不大于4％，D15顆粒粒徑宜在0.35mm≤D15≤0.7mm之間。</p><p>　?、?壓實(shí)后的滲透系數(shù)應(yīng)大于4.0×10-

70、3 cm/s。</p><p>　?、?反濾料壓實(shí)后的相對(duì)密度應(yīng)不小于0.8。</p><p>　　反濾料Ⅲ區(qū)應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　?、?反濾料應(yīng)具有連續(xù)良好的級(jí)配。</p><p>　　② 反濾料的顆粒級(jí)配最大粒徑應(yīng)不大于100mm，≤0.075mm粒徑含量應(yīng)小于4％。</p><p>　?、?反濾料的

71、滲透系數(shù)應(yīng)大于5×10-3 cm/s。</p><p>　?、?反濾料壓實(shí)后的相對(duì)密度應(yīng)大于0.8。</p><p><b>　?。?） 過(guò)渡料</b></p><p>　?、?過(guò)渡料采用磽磧料場(chǎng)或小磽磧料場(chǎng)的天然砂礫石料，要求級(jí)配連續(xù)。</p><p>　?、?過(guò)渡料的設(shè)計(jì)級(jí)配上下包線及平均線要求見表2-8，

72、且應(yīng)符合下列規(guī)定：最大粒徑不大于300mm；小于0.075mm顆粒含量應(yīng)不大于5%。；小于5mm的顆粒含量不宜大于20%。</p><p>　?、?過(guò)渡料壓實(shí)后的滲透系數(shù)應(yīng)大于1.0×10-2 cm/s。</p><p>　?、?過(guò)渡料壓實(shí)后的相對(duì)密度應(yīng)不小于0.8。</p><p>　　表2-8過(guò)渡料的設(shè)計(jì)級(jí)配表</p><p>

73、<b>　?。?） 堆石料</b></p><p>　　① 堆石料Ⅰ區(qū)應(yīng)采用澤根村料場(chǎng)弱風(fēng)化～微風(fēng)化或新鮮的玄武巖加工而成。</p><p>　?、?堆石體Ⅱ區(qū)可采用強(qiáng)風(fēng)化的玄武巖填筑，可摻雜部分千枚巖，千枚巖含量不應(yīng)超過(guò)10％，且應(yīng)與玄武巖均勻混合。</p><p>　　③ 堆石料要求級(jí)配連續(xù)良好，最大粒徑不大于800mm，小于5mm的顆粒含

74、量宜小于10%～15％；≤0.075mm粒徑含量應(yīng)不大于5％，不均勻系數(shù)應(yīng)大于10，滲透系數(shù)應(yīng)大于5×10－2cm/s。</p><p>　?、?堆石的飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于40MPa，經(jīng)凍融后的飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于35MPa。 </p><p>　　⑤ 堆石料的最大與最小邊長(zhǎng)之比不超過(guò)3～4。</p><p>　?、?壓實(shí)后的孔隙率應(yīng)不大于23%。</p

75、><p>　?。?） 表面護(hù)坡及墊層料</p><p>　　① 護(hù)坡塊石料應(yīng)采用微風(fēng)化或新鮮的玄武巖塊石料，上游壩坡面干砌塊石石塊飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于45MPa，塊石粒徑500～700mm；下游大塊石護(hù)坡石料的飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于45MPa，其粒徑為500～800mm。</p><p>　　② 墊層料可采用迎客松料場(chǎng)的料源加工供應(yīng)，也可采用堆石料中的細(xì)粒料，其最大粒徑不大于

76、100mm；小于0.075mm的顆粒含量不大于5%；壓實(shí)后的相對(duì)密度應(yīng)大于0.7。</p><p><b>　　（7） 復(fù)合土工膜</b></p><p>　　鋪設(shè)在心墻底面、混凝土防滲墻上下游兩側(cè)的聚乙烯（PE）復(fù)合土工膜應(yīng)為二布一膜型式，其規(guī)格為500g/1mm/500g，有關(guān)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《聚乙烯（PE）土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T231-98）的要求，其

77、中 防滲薄膜破壞拉應(yīng)力≥12MPa, 斷裂伸長(zhǎng)率＞300%，滲透系數(shù)k＜1?10-11cm/s。</p><p><b>　?。?） 土工格柵</b></p><p>　　鋪設(shè)在壩體上部的土工格柵，其材料應(yīng)滿足以下要求：</p><p><b>　　① 材料強(qiáng)度</b></p><p>　　土工格柵

78、縱向(主拉力向)極限抗拉強(qiáng)度,每延米縱向拉伸屈服力應(yīng)不小于150KN,即P≥150KN/m;</p><p>　　土工格柵縱向伸長(zhǎng)率為2%時(shí),其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于48KN,即ε≤2%時(shí),P≥48KN/m;</p><p>　　土工格柵橫向極限抗拉強(qiáng)度,每延米橫向拉伸屈服力應(yīng)不小于50KN,即P≥50KN/m;</p><p>　　土工格柵橫向伸長(zhǎng)率為2%時(shí),其抗拉強(qiáng)度

79、應(yīng)不小于16KN,即ε≤2%時(shí),P≥16KN/m。</p><p>　　土工格柵單條的抗拉強(qiáng)度應(yīng)≥250Mpa。</p><p><b>　?、?材料延伸率</b></p><p>　　土工格柵縱向屈服伸長(zhǎng)率≤8%；</p><p>　　土工格柵橫向屈服伸長(zhǎng)率≤9%</p><p>　?、?抗折、

80、抗沖擊能力</p><p>　　土工格柵埋設(shè)在強(qiáng)度較高的硬質(zhì)堆石體內(nèi)，要求材料具備較高的抗折、抗沖擊能力，土工格柵在堆石的撞擊和碾壓機(jī)具的沖擊作用下不會(huì)產(chǎn)生斷裂，并保持原有的強(qiáng)度和延伸率。</p><p><b>　?、?整體性要求</b></p><p>　　土工格柵要求在縱、橫兩個(gè)方向均具有一定強(qiáng)度和抗變形的整體性，橫向不會(huì)產(chǎn)生脫落和較大的

81、變形。</p><p>　　2.1.4 壩體填筑的施工要求</p><p>　　（1）心墻礫石土料及高塑性粘土料填筑</p><p>　?、?心墻料填筑前，應(yīng)在心墻土料與混凝土廊道、兩岸貼坡混凝土板接觸的部位，按設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸鋪設(shè)高塑性粘土接觸帶。高塑性粘土料填筑碾壓機(jī)具應(yīng)采用凸塊碾，施工參數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定。廊道兩側(cè)的填土應(yīng)平衡上升?？繅ι淼奶钔量捎脻M載的運(yùn)

82、料汽車輪胎順墻軸方向進(jìn)行壓實(shí)，應(yīng)嚴(yán)格防止重型機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中碰撞損壞混凝土廊道。</p><p>　　② 在心墻土料與混凝土廊道、兩岸貼坡混凝土板接觸的表面，應(yīng)在臨鋪填高塑性粘土前清洗干凈，并涂刷一層厚5mm的濃粘土漿，以利于心墻與基礎(chǔ)之間的結(jié)合。</p><p>　?、?礫石土心墻鋪料時(shí)，應(yīng)避免產(chǎn)生礫石集中而形成土體架空的現(xiàn)象。</p><p>　?、?礫石土心墻料

83、填筑的碾壓機(jī)具宜采用凸塊振動(dòng)碾（機(jī)具應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定），施工參數(shù)可參照以下規(guī)定：</p><p>　　鋪料厚度：30～40cm</p><p>　　振動(dòng)凸塊碾碾重：不小于13.5t</p><p>　　碾壓遍數(shù)：2遍靜壓+8遍激振</p><p>　　碾壓行車速度：2.0～3.0km/s</p><p>　　填筑

84、含水量：ωop-2%≤ωf≤ωop+2%</p><p>　　本條中所規(guī)定的反濾料的填筑施工參數(shù)，在正式施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果調(diào)整后予以實(shí)施。高塑性粘土料的施工參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定。</p><p>　　⑤ 心墻碾壓機(jī)具的行使方向以及鋪料方向應(yīng)平行壩軸線。而靠?jī)砂兜慕佑|帶粘土則應(yīng)用小型機(jī)具或滿載的運(yùn)料汽車或裝載機(jī)輪胎順岸邊進(jìn)行壓實(shí)。</p><p>　?、?

85、壓實(shí)土體不得出現(xiàn)漏壓虛土層、干松土、彈簧土、剪力破壞和光面等不良現(xiàn)象。</p><p>　　⑦ 心墻本身鋪土面應(yīng)盡量平起，以免造成過(guò)多的接縫。若由于施工需要進(jìn)行分區(qū)填筑時(shí)，其橫向接縫坡度不得陡于1：3。心墻內(nèi)若需要留縱向接縫時(shí)，應(yīng)采取專門處理措施。</p><p>　?、?在接合的坡面上，應(yīng)配合填筑的上升速度，將表面松土鏟除至已壓實(shí)合格的土層為止。坡面須經(jīng)刨毛處理，并使含水量控制在規(guī)定的范

86、圍內(nèi)，然后才能繼續(xù)鋪填新土進(jìn)行壓實(shí)，</p><p>　?、?為保持土料正常的填筑含水率，對(duì)于心墻礫石土料，當(dāng)日降雨量大于5mm時(shí)，應(yīng)停止填筑；對(duì)于高塑性粘土料，下雨應(yīng)立即停止填筑，并采取措施保護(hù)。當(dāng)風(fēng)力或日照較強(qiáng)時(shí)，承包人應(yīng)在壩面上進(jìn)行灑水潤(rùn)濕，以保持合適的含水率。</p><p>　?、?在負(fù)溫條件下進(jìn)行心墻填筑應(yīng)按DL/T5129-2001第10.4條的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。</p&g

87、t;<p><b>　?。?） 反濾料填筑</b></p><p>　　①反濾料的填筑應(yīng)與心墻填筑面平起上升，反濾層與心墻連接處應(yīng)采用振動(dòng)平碾跨縫碾壓。</p><p>　?、诜礊V料與基礎(chǔ)和岸邊的接觸處填料時(shí)，不允許因顆粒分離而造成粗料集中和架空現(xiàn)象。</p><p>　?、鄯礊V料與相鄰層次之間的材料界線應(yīng)分明。分段鋪筑時(shí)，必須做

88、好接縫處各層之間的連接，防止產(chǎn)生層間錯(cuò)動(dòng)或折斷現(xiàn)象。在斜面上的橫向接縫應(yīng)收成緩于1：2的斜坡。</p><p>　?、芊礊V層與心墻連接時(shí)，可采用鋸齒狀填筑，但必須保證心墻的設(shè)計(jì)厚度不受侵占。反濾層與過(guò)渡料連接時(shí)，亦可采用鋸齒狀填筑，但必須保證反濾層的設(shè)計(jì)厚度不受侵占。</p><p>　?、莞鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，反濾料的填筑施工參數(shù)如下：</p><p

89、>　　鋪料厚度：30～40cm</p><p>　　振動(dòng)碾碾重：不小于13.5t（宜采用振動(dòng)平碾）</p><p>　　碾壓遍數(shù)：8～10遍</p><p>　?、逓樵鰪?qiáng)壓實(shí)效果，反濾料碾壓前應(yīng)加水潤(rùn)濕。</p><p>　?、叻礊V料與岸邊基礎(chǔ)接觸處可用振動(dòng)碾順岸邊進(jìn)行壓實(shí)。</p><p><b>　

90、?。?） 過(guò)渡層填筑</b></p><p>　?、?過(guò)渡層的填筑宜與心墻及反濾料填筑面平起上升。</p><p>　　② 過(guò)渡層與基礎(chǔ)和岸邊的接觸處填料時(shí)，不允許因顆粒分離而造成粗料集中和架空現(xiàn)象。</p><p>　?、?過(guò)渡層與相鄰層次之間的材料界線應(yīng)分明。分段鋪筑時(shí)，必須做好接縫處各層之間的連接，防止產(chǎn)生層間錯(cuò)動(dòng)或折斷現(xiàn)象。在斜面上的橫向接縫應(yīng)收

91、成緩于1：2的斜坡。</p><p>　?、?過(guò)渡層與壩殼連接時(shí)，亦可采用鋸齒狀填筑，但必須保證過(guò)渡層的設(shè)計(jì)厚度不受侵占。</p><p>　?、?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果，過(guò)渡層的填筑施工參數(shù)如下：</p><p>　　鋪料厚度：30～40cm</p><p>　　振動(dòng)碾碾重：不小于13.5t（采用振動(dòng)平碾）</p><p&

92、gt;　　碾壓遍數(shù)：8～10遍</p><p>　?、?為增強(qiáng)壓實(shí)效果，過(guò)渡層碾壓前應(yīng)加水潤(rùn)濕，加水量應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可。</p><p>　　⑦ 過(guò)渡層與反濾料交界處的壓實(shí)可用振動(dòng)平碾進(jìn)行。碾子的行使方向應(yīng)平行于界面。</p><p>　?、?過(guò)渡層與岸邊基礎(chǔ)處可用振動(dòng)平碾順岸邊進(jìn)行壓實(shí)。</p><p>　?。?） 壩體堆石料填筑<

93、/p><p>　?、?在覆蓋層河床壩基上填筑壩體石料時(shí)，應(yīng)對(duì)基面進(jìn)行清理合格并驗(yàn)收后，對(duì)壩基表面松土進(jìn)行靜碾壓實(shí)，壓實(shí)后在覆蓋層建基面與下游側(cè)心墻、反濾料、過(guò)渡層、壩殼堆石之間鋪筑一層水平反濾料，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行上部壩體堆石料的填筑。</p><p>　?、?大壩下游2085m高程以下左右兩岸堆石區(qū)與過(guò)渡區(qū)同覆蓋層岸坡接觸帶，應(yīng)在清基完成后，先填筑一層1.0m厚的反濾料III并壓實(shí)，再

94、填筑一層2.0m厚、最大粒徑≤300m的級(jí)配連續(xù)良好的堆石料進(jìn)行過(guò)渡。 </p><p>　　③ 堆石料中不允許夾雜粘土、草、木等有害物質(zhì)。</p><p>　　④ 堆石料在裝卸時(shí)特別注意避免分離，不允許從高坡向下卸料?？拷哆叺貛?yīng)以較細(xì)石料鋪筑，嚴(yán)防架空現(xiàn)象。</p><p>　?、?堆石料填筑的碾壓機(jī)具應(yīng)采用振動(dòng)平碾，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果，壩體各分區(qū)堆石料的填

95、筑施工參數(shù)如以：</p><p>　　鋪料厚度：80～100cm</p><p>　　壓實(shí)機(jī)具：YZ26E型單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)</p><p>　　碾壓遍數(shù)：靜壓2遍，激振碾壓8遍。</p><p>　　⑥ 壓實(shí)堆石料的振動(dòng)碾行使方向應(yīng)平行于壩軸線，靠岸邊處可順岸行使。振動(dòng)碾難于碾及的地方，應(yīng)用小型振動(dòng)碾或其它機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)，但其壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)

96、場(chǎng)情況作出調(diào)整。</p><p>　?、?岸邊地形突變及坡度過(guò)陡而振動(dòng)碾碾壓不到的部位，應(yīng)適當(dāng)修整地形使振動(dòng)碾到位，局部可應(yīng)用振動(dòng)板或振動(dòng)夯壓，直到滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?、?壩體填筑石料應(yīng)采取大面積鋪筑，以減少接縫。當(dāng)分塊填筑時(shí)，應(yīng)對(duì)塊間接坡處的虛坡帶采取專門的處理措施，如采取臺(tái)階式的接坡方式，或采取將接坡處未壓實(shí)的虛坡石料挖除的措施。</p><p>

97、;　?、?上、下游壩坡處，除已采用干砌石保護(hù)的上游壩坡外，其余部位應(yīng)采用大塊石（塊重大于40kg）護(hù)坡,該部位填筑可采用機(jī)械填筑大塊石。</p><p>　?、?堆石先填筑區(qū)壩體坡度不得陡于1：1.5。</p><p>　?。?） 護(hù)坡塊石填筑</p><p>　?、?上、下游壩坡塊石護(hù)坡應(yīng)隨著壩體上升逐層填筑。</p><p>　?、?用于

98、壩坡護(hù)層的石料，應(yīng)從石料場(chǎng)專門選取，要求塊石質(zhì)地堅(jiān)硬，平均塊徑應(yīng)符合施工圖紙規(guī)定。</p><p>　?、?塊石護(hù)坡的施工，應(yīng)將經(jīng)挑選合格的塊石運(yùn)至每一填筑層上，沿著靠近壩坡的邊緣堆成條帶狀，用推土機(jī)將其推至壩坡邊緣，由測(cè)量配合定位。上游干砌石護(hù)坡砌筑前，應(yīng)在壩殼堆石外坡上鋪填一層厚20cm的砂礫石或碎石墊層，干砌時(shí)要求塊石大面朝外，其外緣與設(shè)計(jì)壩坡線誤差不超過(guò)?5cm。各層的護(hù)坡塊石和同層的堆石料采用交替鋪筑的

99、方法進(jìn)行。下游大塊石護(hù)坡可采用機(jī)械施工，但塊石應(yīng)拍打密實(shí)，坡面平整。</p><p>　　2.1.5 壩體填筑質(zhì)量檢查要求</p><p>　　壩體填筑施工中，每層填料經(jīng)碾壓、取樣檢查合格后，才能填第2層，檢查結(jié)果應(yīng)及時(shí)報(bào)送監(jiān)理工程師。檢測(cè)次數(shù)應(yīng)不少于下表2-9規(guī)定：</p><p>　　表2-9壩體壓實(shí)檢查次數(shù)</p><p>　　② 現(xiàn)場(chǎng)

100、滲透系數(shù)檢測(cè)：礫石土防滲料、高塑性粘土料、反濾料、過(guò)渡料每填筑5m高做2～3組滲透系數(shù)檢測(cè)；堆石料每填筑5m，高約4000m2（填筑20000m3）范圍內(nèi)做1組滲透系數(shù)檢測(cè)；</p><p>　?、?抗剪強(qiáng)度檢測(cè)：每填筑5m高做1～2組抗剪強(qiáng)度檢測(cè)。</p><p>　?、?室內(nèi)大三軸試驗(yàn)：</p><p>　　上游：高程2060m、2090m、2115m各做1組&

101、lt;/p><p>　　下游：高程2030m、2060m、2110m各做1組</p><p>　?、?現(xiàn)場(chǎng)變形模量檢測(cè)及室內(nèi)壓縮性檢測(cè)：上、下游從2030m高程開始，至2090m高程每填筑20m高各做兩組變形模量及壓縮性檢測(cè)，2090m以上每填筑20m各做一組變形模量及壓縮性檢測(cè)。其中壓縮性檢測(cè)應(yīng)分級(jí)加壓檢測(cè)，最大壓力不小于1.6MPa。</p><p>　　2.2 大

102、壩壩體結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　2.2.1 壩坡穩(wěn)定分析計(jì)算</p><p>　　壩坡穩(wěn)定分析使用中國(guó)水科院編制的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析STAB程序，按簡(jiǎn)化畢肖普法計(jì)算。2003年9月對(duì)大壩壩體及壩基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行了大壩穩(wěn)定計(jì)算。</p><p><b>　?、?計(jì)算工況</b></p><p>　　壩體上、下游壩坡共分

103、7種工況進(jìn)行計(jì)算，具體包括上、下游壩坡在竣工期、穩(wěn)定滲流期、穩(wěn)定滲流加8度地震工況、以及上游水位驟降等7種工況。計(jì)算時(shí)未考慮壩頂附近土工格柵的作用和壩體內(nèi)廊道影響以及覆蓋層內(nèi)防滲墻的阻滑作用。</p><p><b>　?、?計(jì)算參數(shù)</b></p><p>　　壩坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)是在前期大量研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)參照已建工程經(jīng)驗(yàn)等選取的，詳見表2-1

104、0。</p><p>　　表2-10壩體邊坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)表</p><p><b>　　③ 計(jì)算成果</b></p><p>　　礫石土心墻堆石壩在各種工況的最小穩(wěn)定安全系數(shù)見表2-11，控制工況典型滑弧形狀見圖2-2。由計(jì)算結(jié)果可以看出，大壩上、下游壩坡在規(guī)范規(guī)定的各種工況下最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，大壩上、下游坡度在該階段參數(shù)情況下

105、能夠滿足安全需求。</p><p>　　上游壩坡的最危險(xiǎn)滑弧大多為中淺部滑弧，起滑點(diǎn)位于壩體上游壩坡上部，滑出點(diǎn)位于上圍堰頂高程2040m左右的壩坡腳處，只有水位驟降工況滑弧為較深的大滑弧，起滑點(diǎn)位于壩體下游壩坡上部，滑出點(diǎn)位于上游圍堰的防滲斜墻底部。下游壩坡最危險(xiǎn)滑弧竣工期為中部滑弧，發(fā)生下游堆石體內(nèi)，其它工況下都為深層滑弧，起滑點(diǎn)位于上游壩坡中上部，經(jīng)心墻的中下部、在大壩下游坡腳外的河床覆蓋層滑出。</

106、p><p>　　表2-11壩體穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p>　　圖2-2 下游壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.2.2 大壩及壩基三維應(yīng)力變形計(jì)算</p><p>　　招標(biāo)設(shè)計(jì)階段，通過(guò)開展補(bǔ)充地勘及試驗(yàn)工作，發(fā)現(xiàn)攔河大壩的基本資料與可研階段相比發(fā)生了一些變化，主要表現(xiàn)在：1）根據(jù)補(bǔ)充試驗(yàn)成果，大壩的防滲土料試參數(shù)有所變化；2）

107、右壩肩堆積體覆蓋層深度有所減小，右岸防滲墻有取消的可能性；3）可研階段擬定的防滲墻混凝土為E=23000MPa的C35混凝土，能否滿足要求，需要進(jìn)一步論證，擬研究防滲墻材料E=28000MPa和E=30000MPa的C40混凝土，并對(duì)防滲墻材料進(jìn)行敏感性應(yīng)力分析，為材料設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)；4）大壩蓄水后，防滲墻與廊道的接頭型式的可靠性需要進(jìn)一步比較研究。為此，委托河海大學(xué)開展了壩體及壩基三維靜力及動(dòng)力反應(yīng)分析，以便進(jìn)一步了解大壩在各種工況下的

108、應(yīng)力變形情況，防滲墻的應(yīng)力變形情況，以及防滲墻與廊道接頭型式的可靠性。</p><p><b>　?、?計(jì)算程序</b></p><p>　　計(jì)算采用的三維有限元靜力計(jì)算程序是河海大學(xué)巖土工程研究所研制的TDAD三維有限元程序。該程序?yàn)?991年水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編寫的“水利水電工程設(shè)計(jì)軟件包”（水利電力出版社）所收錄。</p><p>&l

109、t;b>　?、?土石料本構(gòu)模型</b></p><p>　　本研究項(xiàng)目的計(jì)算中，土石料本構(gòu)模型主要采用了鄧肯-張E-ν非線性彈性模型。同時(shí)采用橢圓-拋物雙屈服面模型做對(duì)比分析。</p><p>　　混凝土在達(dá)到破壞強(qiáng)度之前，線性關(guān)系一般較好，故本研究中作為線彈性材料考慮。覆蓋層灌漿區(qū)的固結(jié)后土體材料將變硬，這里也近似作為線彈性材料處理。</p><p&

110、gt;　　混凝土防滲墻與地基覆蓋層之間可能存在較大相對(duì)位移，為模擬覆蓋層與混凝土之間可能的滑動(dòng)，設(shè)置了接觸面單元。同時(shí)，在其它一些可能有不協(xié)調(diào)的錯(cuò)動(dòng)位移發(fā)生的地方也設(shè)置了接觸面單元。 </p><p>　?、?計(jì)算參數(shù)及有關(guān)假定</p><p>　　根據(jù)試驗(yàn)成果，并參照類似工程經(jīng)驗(yàn)，提出壩殼堆石和過(guò)渡料、反濾料、心墻以及地基覆蓋層等材料的鄧肯-張模型參數(shù)，詳見表2-12。</p>

111、;<p>　　計(jì)算考慮了上游壩殼、過(guò)渡料和反濾料等由于水庫(kù)蓄水而產(chǎn)生的濕化變形，濕化后土石料參數(shù)確定原則是：將摩擦角減小2°，參數(shù)K減小10％。</p><p>　　防滲墻、廊道、心墻下部的混凝土底板等混凝土及基巖作為線彈性材料。其中，廊道及底板混凝土彈性模量E=30GPa，泊松比取為0.18；防滲墻混凝土彈性模量分別取E=28、30、35GPa進(jìn)行敏感性分析。</p>&l

112、t;p>　　由于在心墻下部的覆蓋層10～15m深的范圍內(nèi)進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，該灌漿區(qū)作為線彈性材料處理，其泊松比取為0.2，彈性模量為120MPa。另外，對(duì)左右岸10～15m深的范圍內(nèi)強(qiáng)風(fēng)化基巖也進(jìn)行了固結(jié)灌漿處理，其泊松比取為0.2，彈性模量為300MPa。其它幾種強(qiáng)風(fēng)化巖和弱風(fēng)化巖也均當(dāng)作線彈性材料處理，參數(shù)見表2-13。</p><p>　　計(jì)算中，土石料的強(qiáng)度均假定滿足非線性的強(qiáng)度公式如下：</

113、p><p>　　表2-12三維有限元計(jì)算采用鄧肯-張模型參數(shù)</p><p>　　表2-13三維有限元計(jì)算采用的幾種線彈性材料參數(shù)</p><p>　　在混凝土防滲墻與地基覆蓋層、廊道與高塑性粘土、岸坡段心墻底部的粘土鋪蓋與混凝土底板之間設(shè)置了一層古德曼接觸面單元?；炷练罎B墻插入基巖1m，防滲墻底部與基巖之間沉碴，采用古德曼接觸面單元進(jìn)行模擬。</p>