水布垭面板堆石坝变形性态分析
张岩，燕乔
【摘要】利用原型观测资料对水布垭面板堆石坝的工作性态进行统计分析，分析成果表明水布垭面板堆石坝的沉降和水平位移符合一般规律；左岸陡坡坝段与坝主体不均匀沉陷现象明显，面板出现裂缝的可能性较大；坝体填筑施工质量良好，坝体变形控制在合理范围内。
【期刊名称】大坝与安全
【年(卷),期】2010(000)002
【总页数】6
【关键词】观测资料；工作性态；统计分析；裂缝；填筑质量
1 工程概况
水布垭水利枢纽位于清江中游河段巴东县境内，以发电防洪为主，并兼顾其它效益。水库最高洪水位为404.0 m，总库容 45.8亿m3；正常蓄水位400 m，相应库容45.12亿m3。枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物和地下式厂房等建筑物组成。挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，坝长660 m，坝高233 m，是已建成的最高混凝土面板堆石坝。坝体填筑共分六期施工，2003年2～5月进行一期填筑，坝面上游面达到200 m，中间和下游区达到208 m。2003年10月～2004年5月进行二期填筑，上游区达到288 m，中间达到250 m，下游区达到235 m。2004年7～12月进行三期填筑，上游区达288 m，中间达308～315 m，下游区达到 320 m。2005年1月开始大坝四期填筑，2006年3月完成，大坝上游区达到364m，下游区达到375m。一期面板于2004年7～10月施工，面板从175.8m上升至278m。二期面板于2006年1～3月施
FCD31010 FCD 水利水电工程初步设计阶段 混凝土面板堆石坝设计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 i
FCD31010 FCD 1999年10月 ii
_____ 工程初步设计阶段 混凝土面板堆石坝设计大纲 主编单位： 主编单位总工程师： 参编单位： 主要编写人员： 软件开发单位： 软件编写人员：
______ 勘测设计研究院 ______ 年—月 目录 1综合说明 (4) 2 设计依据文件和规范 .................................................... ( 4) 3 基本资料 (4) 4 面板坝布置 (9) 5 坝体设计 (10) 6 坝体计算 (13) 7 基础处理 (14) 8 坝体原型观测设计 ..................................................... ( 15) 9 工程量计算及设计成果 ................................................. ( 16)
1 引言 工程位于 ____ 省 ______ （ 县）以 __ km 的 _____ 河上，是以 ______ 为主，兼顾 （结合 ） 等综合利用的水利水电枢纽工程。水库正常蓄水位 ________ m,最大坝高 ______ m 总库容 _______ 32 m ,电站总装机容量 ______ MW 年发电量 ______ kW- h ，灌溉面积 _____ hm 。 本工程可行性研究报告于 _______ 年 ____ 月由 ____ 审查通过,选定坝址为。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) 可行性研究报告 (2) 可行性研究报告审批文件 (3) 可行性研究地质报告、建材试验报告 (4) 可行性研究专题报告 (5) 设计合同及设计任务书 (6) 初步设计地质报告、建材试验报告 2.2 主要设计规范 3 基本资料 3.1 工程等别与建筑物级别 （1） 工程等别 工程，水库总库容 x 108nf ，防洪效益 ，灌溉面积 hmf ,水电站装 机容量 MV ，按SDJ 12 — 78的规定，本工程为 等。 （2） 建筑物级别 根据 SDJ 12—78中表 2确定建筑物的级别为： _______ 级; 永久主要建筑物拦河坝为 _______ 级； 永久次要建筑物为 _____ 级； 临时建筑物为 _____ 级。 3.2 气象 （1） 气温与水温 1） 气温 表1 气温表 单位：C 行） 及补充规定； (2)SDJ 218 — 84 碾压式土石坝设计规范； (3)DL 5016 — 93 混凝土面板堆石坝设计导则； (4)SL 49 — 94 混凝土面板堆石坝施工规范； (5)DL 5073 — 1997 水工建筑物抗震设计规范； (6)SDJ 20 78 水工钢筋混凝土结构设计规范； (7)SDJ 338 — 89 水利水电工程施工组织设计规范 (8)GB 50201 — 94 防洪标准。 (1)SDJ 12— 78 （ 试行 ） ； 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准 （山区、 丘陵区部分 ）（ 试
FJD31080 FJD 水利水电工程技术设计阶段 沥青混凝土面板堆石坝设计 大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1997年11月 1
水电站技术设计阶段 沥青混凝土面板堆石坝技术设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 设计基本资料 (4) 4. 坝体布置 (9) 5.坝体设计 (9) 6.坝的计算 (12) 7.碾压式沥青混凝土面板设计 (13) 8.面板与岸坡、基础及刚性建筑物的连接 (17) 9.基础处理 (18) 10.原形观测 (19) 11.技术专题研究（含试验） (20) 12.工程量计算 (21) 13.设计成果 (22) 3
1 引言 工程系建在河(江) 游，距市(县) km。水库总库容亿m3，是以、为主和、的综合利用水库。本工程主(副)坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝高m，坝顶长m。属等工程。 工程初步设计报告于年月经审查通过，并以文进行了批复。 2. 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程或本专业的文件 (1) 工程初步设计报告； (2) 工程初步设计报告的审批文件； (3) 工程专题研究报告； (4) 工程有关文件或会议纪要。 2.2 主要设计规范 (1) SDJ 12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部 分)和补充规定(试行)； (2) SDJ 218-84 碾压式土石坝设计规范及修改和补充规定； (3) SLJ 01-88 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则； (4) SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行)； (5) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)； (6) SDJ 14-78 水利水电工程地质勘察规范(试行)； (7) SL 52-93 水利水电工程施工测量规范； (8) SL 47-94 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； (9) SDJ 207-82 水工混凝土施工规范； (10) SDJ 213-83 碾压式土石坝施工技术规范； (11) SD 220-87 土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工规范； (12) SL 62-94 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范。 3. 设计基本资料 4
混凝土面板堆石坝施工 前言 自80年代中期以来，混凝土面板堆石坝坝型成为我国坝工设计中的主要坝型之一。据有关资料不完全统计，至1999年末，短短15年中，我国已建和在建的混凝土面板堆石坝有70多座(西北口、吉林小山等)。拟建坝高超过100米的24座土石坝中，混凝土面板堆石坝有20座，占83.3%。 混凝土面板堆石坝之所以发展如此迅猛，一方面是因为筑坝材料可以就地取材，投资省；更重要的是，土石坝大型施工机械的发展和新技术的采用，以及其高强度的填筑、施工工期较短、分期填筑的灵活性、施工设备可以充分利用、施工不受气候条件限制等优点。 一、天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝概述 天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝最大坝高178m，坝顶长1168m，面板面积18万m2。是当今已建和在建同类坝型中高度位居世界第二，其余规模都
居第一的工程。 坝体分为6个填筑区（见图1）：垫层料区（ⅡA）、过渡料区（ⅢA）、主堆石区（ⅢB）、次堆石区（ⅢC、ⅢD）；上游周边缝区的粉煤灰和细粉砂嵌缝带和粘土铺盖及任意料回填区；下游量水堰过渡料、粘土防渗铺盖和任意料的填筑区。 大坝填筑的主要技术指标及施工参数如下： 分区号最大粒径（mm）铺料厚度（m）碾压遍数加水量（%）ⅡA 80 0.4 6 10 ⅢA 300 0.4 6 10 ⅢB 800 0.8 6 20 ⅢC 800 0.8 6 ⅢD 1600 1.6 6 20 二、坝体填筑分期施工 对于堆石坝的整体性和尽量减少坝的不均匀沉降来说，尽可能地保持坝体全断面平起上升最为理想。但是，施工中往往受到填筑强度、渡汛要求、混凝土面板的浇筑、观测设备的埋设、观测房的修建等因素的制约，全断面填筑平起上升很能难做到。结合渡汛、
蒋家沟混凝土面板堆石坝料颗粒级配设计及坝体填筑要求 1、坝料颗粒级配设计 1.1 特征粒径选择 1）最大粒径D：垫层料80mm、过渡料300mm、主堆石料600mm、下游堆石料800mm。 2）特征粒径D K及相应的P K 垫层料中D K常取5mm。小于5mm颗粒的相对含量P5对垫层料的透水性起明显的控制作用。本坝垫层料中小于5mm含量P5取40%左右（35%~45%）。 其它料常取其平均粒径D50来表征，D50的大小决定着坝料的粗细，D50较大时坝面不平整度较大，增加施工费用和难度；D50较小时引起坝料强度降低；一般大约为最大粒径D的1/4～1/10。 本坝过渡料取D50=50～80mm、主堆石料取D50=80～120mm、下游堆石料取D50=120～200mm。 3）最小粒径D M及其相应含量P M 堆石坝料中常取D M=0.075mm（0.1mm），含泥量是影响坝料性质的重要因素。当含泥量增大到一定值后，坝料的抗剪强度急骤下降，渗透系数减小。 本坝垫层料P0.1≤3%、过渡料P0.1≤2%、主堆石料P0.1≤2%、下游堆石料P0.1≤5%。 1.2 级配曲线公式 优良级配曲线常为抛物线，一般用下式表示： P=A+(100-A)(d i/D)r（A）可以用两种特征粒径料及相应含量来确定A、r，一般r= -0.5～1.5。 坝料级配常以最大粒径D、最小允许粒径D M、特征粒径D K及其相对含量P M、P K来控制。 r值的试算求解：P K=P M+(100- P M)( D K r-D M r)/( D r-D M r)。 按堆石坝规范要求，推算出如下两个公式： 垫层料及过渡料：P(%)= -8+108(d/D)0.3、主、次堆石料：P(%)=100(d/D)0.4
混凝土面板堆石坝设计规范 Design Code for Concrete Face Rockfill Dams SL 228-98 主编单位：水利部水利水电规划设计总院 批准部门：中华人民共和国水利部 1999-01-16发布1999-02-01实施 前言 根据水利部1997年下达的技术标准制定、修订计划，在DL5016—93《混凝土面板堆石坝设计导则》(以下简称原导则)基础上，吸收国内外十多年来的建设经验和科研成果，对原导则行了修改补充，制订本规范。 本规范主要内容包括：混凝土面板堆石坝及有关的泄、放水等建筑物布置；坝体堆石或砂砾石材料详细分区；坝体材料特性和填筑质量标准；坝体设计和计算；坝基及岸坡开挖与处理；混凝土趾板与面板设计；周边缝及垂直缝等各种接缝止水设计；分期施工和已建坝的加高；原型观测布置设计等的基本规定和要求。 对原导则修改补充的主要内容如下： 1将适用范围修改为适用于1、2、3级及3级以下坝高70m以上的混凝土面板堆石坝设计。 2 增列了术语和符号一章，统一图示标记。 3修改了原导则中在砂砾石地基上不宜修建高混凝土面板堆石坝等规定。 4 强调了使用枢纽建筑物开挖料及近坝区石料或砂砾料用作坝体填筑料，以提高技术、经济效果。 5拓宽了对趾板地基要求。除弱风化岩层外，经过专门论证，采取工程措施，也可建于风化破碎或软弱基岩上。补充提出了采用混凝土防渗墙、将趾板置于砂砾石层上的基本要求。 6 补充了需要进行稳定分析和有限元法计算坝体应力、变形的基本要求。 7增列了坝顶结构设计要求、坝体抗震措施及砂砾石坝体渗流控制的基本要求。
8补充了确定混凝土面板厚度的标准、对原材料及配合比等的技术规定、面板的防裂措施和要求。对周边缝止水作了适当简化，并拓宽了要求。 9 适当简化了一般性观测项目，增列了可选择的观测项目。 本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院 本规范主编单位：水利部水利水电规划设计总院 本规范主要起草人：赵增凯蒋国澄曹克明杨德福杨世源王治明 目录 1 总则 1.0.1为适应混凝土面板堆石坝建设发展的需要，规范混凝土面板堆石坝的设计，使其达到安全适用、经济合理、技术先进和保证质量，特制定本规范。 1.0.2本规范主要适用于水利水电枢纽工程中 l、2、3级及3级以下坝高70m 以上的混凝土面板堆石坝设计；对于200m以上高坝及特别重要的和复杂的工程，应进行专门研究。 1.0.3混凝土面板堆石坝的级别，应符合GB50201—94《防洪标准》及SDJ12—78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(山区、丘陵区部分)(试行)及其补充规定、 SDJ217—87《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(平原、滨海部分)(试行)中的有关规定。
FJD31070 FJD 水利水电工程技术设计阶段 混凝土面板堆石坝设计大纲范本 [大、中型] 水利水电勘测设计标准化信息网 1 9 9 7年11月 1
水电站技术设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (5) 3. 基本资料 (5) 4. 坝体设计 (12) 5.基础处理 (16) 6.接缝设计 (19) 7.坝体稳定计算及应力分析计算 (19) 8.碾压参数与专题试验研究 (22) 9.原型观测设计 (22) 10.工程量计算 (23) 11.设计提供的成果 (23) 3
4 1 引 言 1.1 任务来源 根据 年 月 日电力工业部(或水电水利规划设计总院) 文要求，及 电站技术设计工作大纲，编制本电站混凝土面板堆石坝技术设计大纲。 1.2 相关建筑物的布置及对大坝的要求 (1) 开敞式溢洪道紧靠左(或右)坝肩，二者以重力式挡墙联接，且与帷幕灌浆联成正体。挡墙坡度为 。 (2) 根据枢纽布置，导流隧洞 条设于 岸，(或引水隧洞或泄洪洞)通过坝基，洞顶高程约 m 。 (3) 坝肩左(或右)岸有对外公路通过，在坝肩开挖时需一并考虑。 (4) 地面厂房设于坝后，下游坝面公路要与进厂公路联接。 (5) 开关站设于坝后，位于坝脚上，其平台高程为 m 。其基础为坝体的一部分。 (6) 坝区内有勘探平硐需堵塞或改作排水洞。 (7) 电站进水口(或泄洪隧洞)位于坝轴线左(或右)岸，坝肩帷幕需和进水口帷幕相接，形成整体防渗帷幕。 (8) 坝顶公路通过两岸的水工建筑物(溢洪道、泄洪隧洞、电站进水口)和外部相联。 (9) 其 它。 1.3 施工轮廓进度安排 根据施工总进度安排，截流后第一个洪水期坝面过水，坝面高程 m ，过水时需进行坝面保护，第二年填筑至高程 m ，坝体挡水(面板尚未浇筑)，以后逐年增高，面板分 期施工，各期高程分别为 m 、 m 。至 年全坝竣工。
浅谈混凝土面板堆石坝坝坡设计 [摘要] 混凝土面板堆石坝坝坡设计可以按经验取值，但我们无法知道其安全度，因此重要的工程的坝坡设计仍需稳定分析计算。 [关键词] 混凝土堆石坝坝坡稳定 1.引言 我们在混凝土面板坝设计时，一般都是沿用经验来定坝坡，很少进行稳定分析计算，虽然说是说这是一种实用方法，但是我们无法知道其安全度，对于一些重要的工程，我们就应计算其相应的稳定分析。 2. 混凝土面板坝坝坡稳定分析 首先我们来研究一下规范，来看下在设计大坝坝坡中如何根据规范对大坝坝坡进行取值，SL228—98和DL/T5016—1999《混凝土面板堆石坝设计规范》规定：当筑坝材料为硬岩堆石料时，上、下游坝坡可采用1:1.3～1.4，软岩堆石体的坝坡宜适当放缓；当用质量较好的天然砂砾石筑坝时，上、下游坝坡可采用1:1.5～1:1.6。下游坝坡设有上坝道路时，道路中间的实际坝坡可以比该规范规定的坝坡值略陡，但平均坝坡应满足上述要求。 这两个规范提出：混凝土面板堆石坝坝坡参照已建工程，一般可不进行稳定分析，当存在下列情况之一时，须进行相应的稳定分析： ①坝基有软弱夹层或坝基砂砾石层中存在细砂层、粉砂层或粘性土夹层。 ②坝址位于地震烈度8、9度的坝 ③施工期堆石坝体过水或堆石坝体用垫层挡水度汛、且挡水水深较高时。 ④坝体用软岩堆石料填筑。 ⑤地形条件不利。 ⑥抽水蓄能电站运行中面板堆石坝上游坝坡具有水位骤降的运行工况时。 堆石坝的稳定分析是判断混凝土面板堆石坝的安全的前提条件，只有从安全角度出发，才可以优化坝体设计，从而节省投资、缩短施工工期。 混凝土面板堆石坝稳定安全控制工况与土质防渗体的碾压式土石坝不同，混凝土面板或上述的面板堆石坝防渗体系可视为相对不透水层，因而混凝土面板堆石坝稳定分析的控制工况为：施工期的上、下游坝坡和正常运用遇地震的上、下
文章编号：!""#$#%&’（’!!’）(!$!!"&$!’ 水布垭工程 永久安全监测的重点与难点分析 闫生存，胡颖，宋伟 （湖北清江水布垭工程建设公司，湖北宜昌&&%!!’） 关键词：安全监测；监测重点；水布垭水电站 摘要：水布垭水电站工程地质条件复杂，监测项目繁多，作为世界上在建的最高的面板堆石坝，其安全监测有许多重点和难点。主要有：面板周边缝及面板变形监测，渗流监测，堆石体位移监测，深层抗滑稳定监测，地下洞室围岩稳定监测，坝址区滑坡体和高边坡的监测等。 中图分类号：)*+#,-(（’+%）文献标识码：. 湖北清江水布垭水电站主要建筑物由面板堆石坝、地下厂房、溢洪道、放空洞等组成。坝址为“/”形河谷，谷底宽(!!0((!1。工程地质条件复杂，枢纽建筑物区域共有大小断层#!余条，在上游左岸及河床部位发育有(!余条断层组成的断层密集带。两岸岩溶较为发育，发育有卸荷裂隙，严重卸荷带厚达’!0’"1。坝址下游’21范围内分布有大岩淌、台子上和马岩湾%个大中型滑坡体，坝址峡谷河道右测为马崖高陡自然边坡，边坡高达%+!1，存在多处危岩。作为大坝安全的耳目———安全监测，必须严格控制设计、施工和运行等环节，及时分析监测资料，在施工期反馈到设计和施工，以达到优化设计和指导施工的目的，以及在运行期对大坝进行安全评价和性态诊断。 !安全监测设计 水布垭工程根据前期的勘探和计算，针对水工建物的安全等级要求，作了相应的安全监测设计，覆盖面广，涉及内容多，监测项目齐全。水布垭工程安全监测主要有"个子系统：大坝安全监测、溢洪道安全监测、地下洞室安全监测、高边坡和滑坡体安全监测以及专项安全监测，其中不包括施工期安全监测。监测断面以重点断面为主，一般断面为辅，重点断面与一般断面相互统一，互相验证，共同评价变形体的安全度。就水布垭工程的安全监测项目来说是比较齐全的，从设计的角度论证，是比较经济合理的，但往往现场与设计有时存在较大差异，在施工期应根据实际情况作相应的调整，有的监测项目可以取消，有的监测项目需要补充，争取使埋设的仪器发挥其应有的作用，达到优化设计、节约工程投资的目的。 "监测重点与难点分析 水布垭工程地质条件复杂，监测项目多，而且作为世界在建最高的面板堆石坝（坝高’%%1），其安全监测方面要有重点考虑，同时也存在较大的难度。 （(）面板监测以周边缝和面板变形为重点。在建成的面板坝中，面板的大变形和周边缝的开裂往往是工程的最大隐患，面板和周边缝的大变形导致面板和周边缝开裂，止水破坏，引起大量的渗漏，冲蚀面板后的堆石体，最终使坝体结构破坏失稳。水布垭工程中面板斜坡长度达%#!1，对其挠度位移的监测目前还没有合适的仪器，技术难点是仪器选型、监测结果的计算以及观测成果的分析和应用等。 （’）坝体、坝基和绕坝渗流监测是密切关注坝体的渗流和坝体及坝肩地下水变化的监测项目。水布垭工程采用渗压计、量水堰和分布式光纤测量系统联合监测坝体及坝基水位和渗流场。光纤测量系统是目前应用比较先进的监测设备，其难度主要是可靠性的研究、埋设工艺的研究和试验，现在国内外已有成功的先例，可以借鉴其成功的经验，改进其不足之处，以满足水布垭工程的需要。 （%）堆石体的水平位移和垂直位移的变化关系到面板的变形，高面板坝的沉降变形尤为重要。从已建高面板坝的实测资料来看，堆石体的沉降一般较大，如巴西的阿里亚坝（坝高(+!1）施工期实测最大沉降为%",31，我国的天生桥一级水电站大坝（坝高(4,1）实测最大沉降为%!,-,31。堆石体的沉降监测和分析关系到面板分期浇注时间和坝体填筑 收稿日期：’!!’$!#$!& 作者简介：闫生存（(#4"—），男，宁夏盐池人，博士研究生，助理工程师，主要从事大坝监测及面板坝的研究；胡颖（(#"#—），男，浙江兰溪人，高级工程师，博士生导师，湖北清江水布垭工程建设公司副经理，主要从事面板坝的研究；宋伟（(#4,—），男，湖北巴东人，助理工程师，从事水电工程管理工作- &"水力发电?’!!’年?第(!期 万方数据
水利水电工程标准精选（最新） G1499.1《热轧光园钢筋》 G1499.2《热轧带肋钢GB1499.1- 2008 GB1499.2-G2938《低热微膨胀水泥》 GB2938-2008 第 1 部分: 差动电阻式应变计》 GB/T 3408.1-2008 第 2部分: 振弦式应变计》 GB/T 3408.2-2008 第 1 部分: 差动电阻式钢筋计》 GB/T 3409.1-2008 第 1 部分: 差动电阻式测缝计》 GB/T 3410.1-2008 第 2部分: 振弦式测缝计》 GB/T 3410.2-2008 3411.1-2009 G3412.1《大坝监测仪器 检测仪第 1 部分：振弦式仪器检测仪》 GB/T3412.1-2009 G3413《大坝监测仪器 埋入式铜电阻温度计》 GB/T 3413-2008 G5223《预应力混凝土用钢丝》 GB/T 5223-2014 G5224《预应力混凝土用钢绞线》 GB/T 5224-2014 G3408.1《大坝监测仪器 应变计 G3408.2《大坝监测仪器 应G3410.1《大坝监测仪器 测缝计 G3411.1《大坝监测仪器 孔隙水压力计 第 1 部分：振弦式孔隙水压力计》 GB/T G10597《卷扬式启闭机》 GB/T 10597-2011 G11828.1《水位测量仪器 : 浮子式水位计》 GB/T11828.1-2002 G11828.3《水位测量仪器 G11828.4《水位测量仪器 第 3 部分：地下水位计》 GB/T 11828.3-2012 第 4 部分：超声波水位计》 GB/T 11828.4-2011 第5 部分：电 子水尺》 GB/T 11828.5-2011 遥测水位计》 GB/T 11828.6-2008 G11826《转子式流速仪》 GB/T 11826-2002 G11826.2《流速流量仪器 第 2部分：声学流速仪》 GB/T 11826.2-2012 G12898《国家三、四等水准测量规范》 GB/T 12898-2000 待确认 G14173《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》 GB/T 14173-G14627《液压式启闭机》 GB/T 14627-2011 G15659《水电新农村电气化验收规程》 GB/T G15772《水土保持综合治理 G15773《水土保持综合规划通则》 GB/T 15772-2008 验收规范》 GB/T 15773-2008 效益计算方法》 GB/T 15774-2008
混凝土面板堆石坝设计 目录 一、基本资料： 1.1、工程概况： 1.2、水文： 1.3、工程质量 1.4、建筑材料: 1.5、坝线坝型及枢纽布置方案比选： 1.6、主要建筑物： 二、设计依据： 三、混凝土面板堆石坝趾板施工： 3.1、趾板施工技术参数及布置方案： 3.2、混凝土浇筑前的准备工作： 3.3、混凝土原材料及其配合比要求: 3.4、趾板混凝土施工工艺和施工组织： 3.5、趾板混凝土质量检验及控制措施： 四、混凝土面板堆石坝坝体填筑施工： 4.1、填筑施工概况： 4.2、主要工程量的计算: 4.3、挤压式边墙施工工艺： 4.4、坝体填筑施工工艺与组织： 4.5、施工总进度: 五、混凝土面板堆石坝面板施工: 5.1、面板施工技术参数及布置方案： 5.2、面板工程量计算： 5.3、施工总进度安排：
5.4、面板混凝土施工工艺与施工组织 5.5、钢筋加工与安装工艺： 5.6、止水材料施工工艺： 5.7、侧模施工工艺： 5.8、无轨滑模的结构设计： 5.9、混凝土原材料及配合比要求: 5.10、混凝土的制备和运输： 5.11、混凝土浇注施工工艺： 5.12、接缝止水施工工艺： 5.13、面板混凝土的温控与防裂措施： 5.14、雨季施工： 5.15、面板混凝土施工质量检测及控制措施： 5.16、主要施工机械设备： 六、致谢： 七、主要参考资料（载要）： 河面板芭蕉堆石坝施工组织设计 一、基本资料： 1.1 、工程概况： 芭蕉河一级水电站位于湖北省恩施自治洲鹤峰县境内，地处芭蕉河中下游河段。坝址下距鹤峰县城11.1km。距在建的芭蕉河二级水电站7.6km。为芭蕉河干流开发的―龙头‖电站。 本工程以发电为主，兼顾航运，养殖，旅游等综合利用。坝址位于柳月坪，控制流域面积303.4km2，多年平均流量12.6m./s，多年平均年经流量3.97亿m3 ，水库正常蓄水位647.5m死水位616.0m，总库容0.96亿m3，库容系数14.91%，为年调节水库；本工程属III等中型工程，工程枢纽由混凝土面板堆石坝，左俺岸边开敞式益洪道。左岸放空洞右岸引水洞遂洞。地面厂房及升压站等组成，电站装机2台，总装机容量30MW，多年平均发电量0.901已KW。H，保证出力5.1MW，增加下游梯级电量0.085亿KM。H。枢纽主要工程量：土石方开挖79.3万m3，土石方填筑230.4万m3，混凝土10.12万m3，帷幕灌浆1.33万m 。施工导流采用左岸遂洞导流，总工程期40
水布垭水电站简介 水布垭水电站是清江梯级水电开发的龙头工程，位于湖北省巴东县境内，上距恩施市117km，下距隔河岩水电站92km，距高坝洲水电站142km水布垭水电站是以发电、防洪为主，兼顾航运及其他的水电工程。正常蓄水位高程400m，汛期限制水位高程397m，总库容45.8亿m3，有效库容24.8亿m3，是一座多年调节水库，并为长江中下游预留防洪库容7.68亿m3。电站总装机容量1600MW，保证出力310MW，多年平均发电量39.2亿kW·h。电站建成后，与隔河岩同步调峰，并承担系统事故备用。据测算，2010年～2015年将承担华中电网调峰容量的7%～9%；同时，与下游水库联合调度，可根治清江中下游洪水灾害并有效提高长江荆江河段的防洪标准，遇长江1954年和1998年洪水，可推迟荆江分洪时间约19h，减少分洪量10多亿m3。水库形成后，干、支流深水航道长约200km，可促进地方航运和旅游事业的发展，同时为发展水产养殖业提供良好的条件。 水布垭水电站坝址区地壳稳定，区内无孕震和地震构造，工程按基本裂度6度设防。水库封闭条件好，无绕坝渗漏问题，水库固体径流问题不明显。 大坝地基岩体为二叠系马鞍组(P1ma)砂页岩夹煤层，栖霞组(P1q)灰岩层有大量的软弱夹层，其厚度不等，最厚可达10余米。软层是含炭泥质较重的薄～极薄层生物碎屑灰岩、灰质泥岩及页岩、炭质页岩，并受到不同程度的层间剪切
破坏，风化较强，性状较差仅适应修筑当地材料坝(经过综合比较选定为混凝土面板堆石坝)。 河谷形态在高程400m以下呈阶梯状高陡谷坡，属“U”形谷，其中在高程350m 以下两岸地形陡峻，基本对称；350～400m高程则左陡右缓，两岸不对称，谷底宽度100～110m。 水布垭水电站工程属一等大(1)型工程，永久主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。拦河大坝、溢洪道、地下厂房采用千年一遇洪水标准设计，万年一遇洪水标准校核；电站尾水平均按五百年一遇洪水标准设计，千年一遇洪水标准校核。设计洪水Q=20800m3/s，下泄流量Q=12804m3/s，相应上游水位402.1m，下游水位223.4m；校核洪水Q=26700m3/s，下泄流量Q=15243m3/s，相应上游水位404.5m，下游水位227.4m; 水布垭枢纽由左岸开敞式溢洪道、混凝土面板堆石坝、右岸地下厂房等主要建筑物组成。
水工建筑物课程设计 专业：水利水电工程班级：10级水利5班姓名：徐书华学号： 1 0 1 5 0 6 1 9 指导老师：李霞
1 设计基本资料 1.1工程等别、建筑物级别及洪水标准 根据《防洪标准》GB50201—94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000之规定，隘口水库属Ⅲ等中型水库工程。枢纽主要水工建筑物挡水坝、泄水建筑物、取水建筑物为3级。 1.2 技术规范 《防洪标准》 GB50201—94 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 SL252—2000 《钢筋砼面板堆石坝设计规范》 SL228—98 《碾压式土石坝设计规范》 SL274—2001 1.3 气象、泥沙资料 （1）气象：多年平均最大风速：14.0m/s （2）泥沙 坝前泥沙淤积高程表 泥沙淤积参数：浮容重0.722t/m3，内摩擦角24°～28°。
1.4 特征水位 （1）水库特征水位，见表1-1。 水库特征水位表 2、坝后水位，见表1-2。 坝后水位表 1.5 设计标准 堆石坝：大坝为钢筋砼面板堆石坝。主要设计指标如下：水工建筑物级别：3级 坝顶安全超高：设计情况0.7m，校核情况0.5m。
2 方案选择 应本课程设计要求坝型定为钢筋砼面板堆石坝，Ⅱ坝线为本阶段设计采用坝轴线。 3 坝体设计 3.1 坝体布置 根据地形、地质、施工导流、建材和枢纽布置等条件，挡水坝选用下坝线混凝土面板堆石坝。坝轴线坐标如下：x=577294.625m ，y=3134459.372m ；x=577727.880m ，y=3134252.755m 。 本推荐方案水库正常蓄水位544.45m ，校核洪水位548.90m ，大坝坝顶高程550m ，最低建基面高程470.00m ，最大坝高80m ，坝顶宽10.0m 。 3.2面板石渣坝最大坝高的确定（坝顶、坝基高程的确定） 选择建基面最低高程为470m 。 根据规范和工程经验，采用上游坝坡率为1:1.4,下游坝坡率1：1.5。 依据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001，坝顶高程计算公式如下： y=R+e+A 波浪要素h %2、Lm 等按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）鹤地公式计算。即： g W W gD W h /00625.02 31 26 1 % 2?? ? ??= g W W gD L m 2 21 20386.0?? ? ??=
面板堆石坝设计规范 混凝土面板堆石坝设计规范 Design Code for Concrete Face Rockfill Dams SL 228-98 主编单位: 水利部水利水电规划设计总院 批准部门: 中华人民共和国水利部 1999-01-16发布 1999-02-01实施 前言 根据水利部1997年下达的技术标准制定、修订计划，在DL5016—93《混凝土面板堆石坝设计导则》(以下简称原导则)基础上，吸收国内外十多年来的建设经验和科研成果，对原导则行了修改补充，制订本规范。 放水等建筑物布本规范主要内容包括:混凝土面板堆石坝及有关的泄、 置;坝体堆石或砂砾石材料详细分区;坝体材料特性和填筑质量标准;坝体设计和计算;坝基及岸坡开挖与处理;混凝土趾板与面板设计;周边缝及垂直缝等各种接缝止水设计;分期施工和已建坝的加高;原型观测布置设计等的基本规定和要求。 对原导则修改补充的主要内容如下: 1 将适用范围修改为适用于1、2、3级及3级以下坝高70m以上的混凝土面板堆石坝设计。 2 增列了术语和符号一章，统一图示标记。 3 修改了原导则中在砂砾石地基上不宜修建高混凝土面板堆石坝等规定。 4 强调了使用枢纽建筑物开挖料及近坝区石料或砂砾料用作坝体填筑料，以提高技术、经济效果。
5 拓宽了对趾板地基要求。除弱风化岩层外，经过专门论证，采取工程措施，也可建于风化破碎或软弱基岩上。补充提出了采用混凝土防渗墙、将趾板置于砂砾石层上的基本要求。 6 补充了需要进行稳定分析和有限元法计算坝体应力、变形的基本要求。 7 增列了坝顶结构设计要求、坝体抗震措施及砂砾石坝体渗流控制的基本要求。 8 补充了确定混凝土面板厚度的标准、对原材料及配合比等的技术规定、面板的防裂措施和要求。对周边缝止水作了适当简化，并拓宽了要求。 9 适当简化了一般性观测项目，增列了可选择的观测项目。 本规范解释单位:水利部水利水电规划设计总院 本规范主编单位:水利部水利水电规划设计总院 本规范主要起草人:赵增凯蒋国澄曹克明杨德福杨世源王治明 目录 1 总则 8 混凝土面板 2 术语和符号 9 接缝止水 3 坝的布置和坝体 10 分期施工与已建坝加高 分区 4 筑坝材料和填筑 11 原型观测 标准 5 坝体设计本规范的用词说明 6 坝基处理条文说明 7 混凝土趾板
浅析混凝土面板堆石坝面板破坏 【摘要】近些年来，面板堆石坝因其具有良好的抗滑稳定性、良好的渗透稳定性、经济、适应性强等优点而广泛应用于水利水电枢纽工程中。混凝土堆石坝面板破坏成为大坝安全运行的最大威胁。本文探讨混凝土面板堆石坝面破坏机理，并提出相关防治措施。 【关键词】面板堆石坝；面板破坏；防治措施 0.引言 混凝土面板堆石坝(CFRD:Concrete Faced Rockfill Dam)是以堆石体为支承结构、并在其上游表面设置混凝土面板作为防渗结构的一种堆石坝。面板裂缝以成为堆石坝安全运行的最大威胁，其主要有表面性裂缝和结构性裂缝两种。温度裂缝和干缩裂缝多为表面性裂缝，又称为非结构性裂缝；贯穿性裂缝为结构性裂缝。 1.面板挤压破坏的影响因素分析 混凝土面板堆石堆石的变形是导致面板挤压破坏的最主要因素。对于一个具体的工程而言，面板的挤压破坏往往是多种因素的综合作用所致。从面板堆石坝的运行特性和混凝土面板的应力状态看，面板挤压破坏的影响因素主要包括以下几个方面： 1.1坝体变形 坝体堆石在水库蓄水以后所产生的变形是影响混凝土面板受力的最重要因素。而影响坝体变形的主要因素包括堆石材料的性质、堆石的压实密度、以及堆石体的填筑施工顺序等。相对而言，硬岩堆石的变形较小，软岩堆石的变形较大。压实密度较高的堆石体变形较小，而压实密度较低的堆石体变形较大。从我国目前的几座高混凝土面板堆石坝的工程实践看，坝体堆石均采用了中等硬度（饱和抗压强度大于30 MPa）以上的堆石材料，堆石的填筑密度也较早期的百米级坝高面板堆石坝有了较大的提高，堆石的孔隙率一般都小于20%。从填筑施工的顺序看，在满足施工导流渡汛要求的前提下，尽可能地缩小上、下游填筑面的高差，使上、下游填筑面平行上升，将有效地改善坝体的变形性状。另外，对于高坝而言，尽可能地减小主堆石区和次堆石区材料特性的差异，使填筑的坝体变形均匀，这也将有效地改善面板的应力状况，但要与充分利用各类材料和减少环境应力矛盾。 1.2河谷形状 从大坝的应力、变形分析角度看，不同的地形条件对于坝体和面板的应力和变形有着较为明显的影响。河谷的宽窄、岸坡的陡缓、两岸坡的对称性、以及坝肩是否存在台地等均可直接影响着坝体、面板的应力变形分布。就面板沿坝轴线
2016年注册土木工程师（水利水电工程-水工结构）专业考试 所用法律法规、主要技术标准 一、法律法规 1、《中华人民共和国水法》 2、《中华人民共和国防洪法》 3、《中华人民共和国电力法》 4、《中华人民共和国招标投标法》 5、《建设工程勘察设计管理条例》 6、《建设工程质量管理条例》 7、《中华人民共和国水土保持法》 8、《中华人民共和国水土保持法实施条例》 9、《中华人民共和国环境保护法》 10、《中华人民共和国环境影响评价法》 11、《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号） 12、《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》（水利部令第5号，第24号修改） 13、《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》（水利部令第16号，第24号修改） 14、《中华人民共和国土地管理法》 15、《中华人民共和国森林法》 16、《中华人民共和国草原法》 17、《中华人民共和国文物保护法》 18、《大中型水利水电工程建设征地补偿及移民安置条例》 19、《村庄和集镇规划建设管理条例》 20、《土地调查条例》 21、《土地复垦规定》 22、《勘察设计职工职业道德准则》 二、主要技术标准 （一）通用 1、《工程建设标准强制性条文》（水利工程部分）2010年版 2、《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2011年版 3、《防洪标准》GB50201-2014 4、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000 5、《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003 6、《江河流域规划环境影响评价规范》SL45-2006 7、《环境影响评价技术导则水利水电工程》HJ/T88-2003
龙马水电站面板堆石坝设计 [E i坝体分区设计 龙马水电站面板堆石坝最大坝高135m，坝顶长315m，坝顶宽10m，坝顶高程643.0m，上游设防浪墙。上游坝坡1:1.4，下游坝坡1:1.35，分别在603.0m、563.0m高程设 两台2.5m宽马道。上坝料为坝址下游左岸的旧家箐料场、右岸清水河料场和溢洪道开挖料， 其主要成分为石英砂岩。 面板顶部厚度0.3m，渐变至面板底部，厚度为0.7m。面板分缝分块根据地形、有限元 计算的坝体变形、施工条件进行分块，垂直缝间距12m。 根据运行期间对坝体各部位的要求，坝体材料进行分区设计。分区的原则是：对料场 开挖料的特性认真研究，在保证工程安全、经济的前提下，充分利用建筑物开挖的有用料； 各区坝料从上游到下游满足水力过渡要求，相邻区下游坝料对其上游区有反滤保护作用；蓄水后坝体变形尽可能小，从而减小面板和止水系统遭到破坏的可能性。根据料源及对坝料强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理等要求，将坝体从上游到下游分为垫层区、过渡 区、主堆石区、下游次堆石区，并在面板上游设坝前覆盖料。 2A区为面板下的垫层区，考虑施工机械设备施工需要的最小宽度，确定垫层水平宽度 为3.0m ；3A区为垫层下的过渡区，亦考虑施工要求，水平宽度为 4.0m ; 3B区为主堆石区，为级配良好的砂岩堆石料；3C区为次堆石区，位于坝体下游部位，可利用建筑物开挖料和 砂泥岩料。下游坝面块石护坡，厚度1m。 1A区为上游坝脚粘土铺盖区，1B区为上游坝脚回填石渣盖重区。 1.1垫层料 工程区天然砂砾料储量较小，垫层料采用料场弱风化以下岩体轧制而成。对垫层料的 设计有如下要求：应有较高的变形模量及抗剪强度，能维持自身的稳定，对面板起到良好的支撑作用；垫层料应具有半透水性质，在面板及接缝开裂破坏时，可以起到限制坝体的渗漏量并保持自身抗渗稳定，对细粒料起到反滤作用，渗漏发生时通过细粒料堵塞渗流通道自愈，
第十一章水利水电枢纽布置 教学要求：了解拦河坝水利枢纽、取水枢纽、堤防工程和厂区布置的基本要求，掌握河坝水利枢纽、取水枢纽、堤防工程和厂区的选址、主要建筑物布置和形式的方案分析方法。 第一节拦河坝水利枢纽布置 拦河坝水利枢纽是为解决来水与用水在时间和水量分配上存在的矛盾，修建的以挡水建筑物为主体的建筑物综合运用休，又称水库枢纽，一般由挡水、泄水、放水及某些专门性建筑物组成。将这些作用不同的建筑物相对集中布置，并保证它们在运行中良好配合的工作，就是拦河水利枢纽布置。 拦河水利枢纽布置应根据国家水利建设的方针，依据流(区)域规划，从长远着眼，结合近期的发展需要，对各种可能的枢纽布置方案进行综合分析、比较，选定最优方案，然后严格按照水利枢纽的基建程序，分阶段有计划地进行规划设计。 拦河水利枢纽布置的主要工作内容有坝址、坝型选择和枢纽工程布置等。 一、坝址及坝型选择 坝址及坝型选择的工作贯穿于各设计阶段之中，并且是逐步优化的。 在可行性研究阶段，一般是根据开发任务的要求，分析地形、地质及施工等条件，初选几个可能筑坝的地段（坝段）和若干条有代表性的坝轴线，通过枢纽布置进行综合比较，选择其中最有利的坝段和相对较好的坝轴线，进而提出推荐坝址。开在推荐坝址上进行枢纽工程布置，再通过方案比较，初选基本坝型和枢纽布置方式。 在初步设计阶段，要进一步进行枢纽布置，通过技术经济比较，选定最合理的坝轴线，确定坝型及其他建筑物的形式和主要尺寸，并进行具体的枢纽工程布置。 在施工详图阶段，随着地质资料和试验资料的进一步深入和详细，对已确定的坝轴线、坝型和枢纽布置做最后的修改和定案，并且作出能够依据施工的详图。 坝轴线及坝型选择是拦河水利枢纽设计中的一项很主要的工作，具有重大的技术经济意义，两者是相互关联的，影响因素也是多方面的，不仅要研究坝址及其周围的自然条件，还需考虑枢纽的施工、运用条件、发展远景和投资指标等。需进行全面论证和综合比较后，才能做出正确的判断和选择合理的方案。 （一）坝址选择 选择坝址时，应综合考虑下述条件。 1．地质条件
山东科技大学 本科毕业设计（论文）开题报告题目大龙河混凝土面板堆石坝设计 学院名称土木建筑学院 专业班级水利水电工程 学生姓名 学号 指导教师 填表时间： 2013 年 3 月 15 日
三、文献综述（国内外研究情况及其发展） 混凝土面板堆石坝是用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，迎水面用混凝土面板作防渗体的坝，它对地形和地质条件都有较强的适应能力，并且施工方便、投资省、工期短、运行安全、抗震性好，因而其作为坝型选择具有很大的优势。 1. 国外现代面板堆石坝的发展过程： 1）1850-1940年为抛填堆石坝时期，坝体采用木面板、钢面板钢筋混凝土面板防渗。但由于当时技术条件的限制，采用抛投法堆筑，垂直沉降和水平位移都很大，施工期和施工后沉降可达到坝高的7%左右。坝造高了，沉降量加大，混凝土面板开裂，导致大量渗水，因此当时堆石坝最高造到100m，是美国的盐泉坝，它采用的是钢筋混凝土面板防渗。 2）1940-1965年抛填堆石坝到碾压堆石坝的过渡时期。由英国率先进行振动碾压实坝体堆石的尝试，最终发展为以薄层碾压堆石为特征的现代混凝土面板堆石坝。 3）1965年以后是推广应用碾压堆石坝的时期。60年代，由于大型振动压路机的出现，使堆石密度明显提高，变形减小，渗水减少，筑坝材料的选用范围也有所扩大，施工季节不受限制，因而堆石坝再次得到发展，已成为经济合理、应用广泛、施工方便的一种新坝型。目前，由于施工工艺的进步，使得混凝土面板堆石坝的设计高度提高到200m级。 2.中国现代面板堆石坝的发展过程： 中国用现代技术修建混凝土面板堆石坝始于20世纪80年代中期，并在全国得到很快的发展， 至2003年年底，已建成和在建的混凝土面板堆石坝逾110 座，其中：坝高超过100米的31座。已建成的最高坝是天生桥一级水电站大坝，高178米，居世界第二，而其库容、坝体体积、面板面积、电站装机容量等指标均居世界同类工程之首。在建的最高坝是水布垭水电站大坝，坝高233米，为目前世界第一高度混凝土面板堆石坝。 在中国混凝土面板堆石坝发展过程中，中国工程师们不仅紧密跟踪国内外设计施工技术方面的最新经验，同时也研发了若干新的工艺和技术，如：坝体分区和填方压实控制；用软岩作筑坝材料；混凝土面板裂缝控制和处理；趾板的布置和设计；流向上游坡面的反向渗水的处理；趾板直接建置于砂砾石覆盖层上并用混凝土防渗墙作为坝基防渗控制措施；修建坝顶溢洪道；用高混凝土挡墙改造不利地形条件；用碾压砂浆、乳化沥青及挤压混凝土作为上游坡施工期保护措施；在未完成堆石坝面过水度汛；用123 系统监测压实层厚度和碾压机具运行轨迹；堆石料的压实新方法等。 3.国内外面板堆石坝的发展现状可归纳为以下几点： 1) 填筑标准提高： 主次堆石区分线，加大主堆石区的比例（目前已达2/3）；坝体填筑高度与深度均衡，坝料均衡上升，尽量减少高差，有高差的部位采用缓坡连接；压实质量提高，由于冲击压实技术的应用，使得坝料的孔隙率大大降低，而各区压实的均匀性大大提高。 2) 软岩筑坝的发展 随着坝高的增长，硬岩已不能完全满足大坝填筑量的需要，通过掺用软岩或者单独采用软岩，大大地扩大了料源范围，增大了开采料的利用率。 3) 冬季填筑碾压 通过薄层填筑、禁止冻块上坝、垫层料兼顾排水性和稳定性等措施，冬季也可