面板堆石坝解析

面板堆石坝前言混凝土面板堆石坝是堆石坝的一种型式。

堆石坝是以堆石作为其结构主体，分心墙防渗及面层防渗。

砾石性质与堆石相似，一般将心墙砾石规划为土坝，混凝土面板砾石坝划为面板堆石坝。

面层防渗堆石坝以混凝土面板坝为主，其他还有木料、浆砌块石、喷混凝土、沥青和钢面板等堆石坝。

心墙堆石坝以土墙堆石坝为主，其他还有混凝土、木料、钢板和沥青心墙等堆石坝。

最早的堆石坝，学术界一般认为发生在加利福尼亚淘金热时期（18世纪60-70年代），在加利福尼亚东部内华达花岗岩块状山脉地区。

那时矿工需要修建水库及积蓄融化的雪水供淘金之需。

可以利用的当地材料只有坚硬岩石，山麓堆积的岩块和茂密的森林，加上矿工熟知钻爆技术，于是产生了木面板防渗的框笼填石堆石坝。

灌溉公司和发电公司以后接管了这写坝，并利用抛填堆石加高与木面板防渗。

1910年前抛填堆石坝均采用木面板防渗，最大坝高达30m，坝坡采用1：0.5-1：1.0，其上游坝面采用干砌石抵挡施工时抛填石的滚落。

这说明抛填堆石坝的内摩擦角远大于其天然休止角、低围压时具有很高的抗剪强度。

由于施工机械的发展，为了节省费用及加快施工进度，1910年开始采用堆石的天然休止角（相当于坡度1：1.3-1：1.4）修建抛填堆石坝，并采用混凝土面板防渗。

学术界一般将面板堆石坝分为三个时期：早期约为1850-1940年，过渡期为1940-1970年，现代期为1970年以后。

此外，面板堆石坝一般由三个部分组成，即防渗面板、防渗接地结构、堆石坝体。

防渗面板是面板堆石坝的防渗部件，面板通过周边缝与防渗接地结构连接，面板是堆石坝体的防渗部件。

防渗接地结构主要控制通过地基及两岸坝基的渗流，减小漏水量，使漏水得到安全排泄。

堆石坝体则是面板的支撑结构，也是面板的基础，并且要安全排泄通过面板及其接缝的漏水。

本综述主要介绍面板堆石坝的历史背景、有关概念以及综述的范围，扼要说明混凝土面板堆石坝的现状和发展方向，概括混凝土面板堆石坝的一些常用设计方法，探讨学术界存在的一些争论焦点和存在的关键技术问题。

水利工程面板堆石坝碾压技术发布时间：2021-01-11T06:28:56.765Z 来源：《防护工程》2020年28期作者：杨斌葛[导读] 那么就会严重影响到整个工程顺利的实施所以，研究这项技术在当今时代有着非常重要的价值和意义。

黔西南州望谟县水务局 552300摘要：无论在哪一个国家或者是哪一个朝代，对于水利工程都非常重视，其建设更是一个非常重要的问题，那么，在现代社会，在利用水利堆石碾压技术，具可以很大程度上提高水利大坝在施工过程中的整体质量，因此。

相关的工作人员就要重视这项技术的应用，在选用的过程中，也要加强重视。

本篇文章就是根据当前我国水利工程碾压技术的应用进行深入的研究和讨论，在结合当前的经验提出科学合理的运用此项技术的策略，希望可以为我国水利工程事业的发展提供动力。

关键词：水利工程；面板堆石坝；碾压技术引言：伴随着我国水利工程事业的不断发展和进步，对于其研发的技术也越加的重视，那么在水利工程里面比较重要的就是面板堆技术，这项技术的应用为我国水利事业的发展起到了推进作用，因此在实际建设和水利工程中越来越被广泛的运用，但是，这项技术还存在着很多的不足。

而且在施工过程中，如果相关的工作人员没有选择适当科学的碾压技术，那么就会严重影响到整个工程顺利的实施所以，研究这项技术在当今时代有着非常重要的价值和意义。

1.水利工程面板堆石坝的概念及其特点1.1概念混凝土面板堆石坝是近期发展起来的一种新坝型，它具有工程量小、工期短、投资省、施工简便、运行安全等优点。

近30年来，由于设计理论和施工机械、施工方法的发展，更显出面板堆石坝在各类坝型中的竞争优势。

面板堆石坝上游面有薄层防渗面板，面板可以是刚性钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。

坝身主要是堆石结构，良好的堆石材料，可以减少堆石体的变形，为面板正常工作创造条件，是坝体安全运行的基础。

1.2特点与其他坝型相比，面板堆石坝具有如下主要特点：（1）剖面小，工程量小，工期短，造价低，在石多土少的地区筑坝，尤为经济。

混凝土面板堆石坝坝面变形分析和裂缝处理工艺摘要：混凝土面板堆石坝面板混凝土由于自生特性和面板所处的环境及其工作条件的等原因，裂缝难以避免。

通过施工和蓄水等不同时段面板的受力、面板的变形分析，归纳裂缝产生的规律，并结合潘口、宝瓶河等水电站面板裂缝处理的实例，建议面板裂缝根据不同区域，不同形状区别处理，以满足面板的防渗要求。

关键词：混凝土面板裂缝变形处理一、混凝土面板堆石坝面板裂缝混凝土面板堆石坝因其使用当地材料筑坝，具有有效降低工程造价、对坝基地质要求不高、大坝稳定性好、不易溃坝的特点，近年来，广泛用作水利水电工程挡水建筑物。

混凝土面板堆石坝工程的面板一般都产生裂缝，这是与面板混凝土自生特性和面板所处的环境及其工作条件有关，根据裂缝的成因可以分为：⑴干缩裂缝，⑵减缩裂缝，⑶温度应力裂缝，⑷挠曲应力裂缝。

二、面板的荷载、面板的变形及裂缝产状混凝土面板是浇注铺设在堆石坝上游面垫层上的薄板，承受的荷载包括：⑴面板混凝土自重，⑵趾板对面板底部的支撑力，⑶坝体对面板的支撑力和摩擦力，⑷蓄水期面板上库水压力。

混凝土面板的厚度和质量比坝体小得多，但是其刚度却比坝体大的多，在上述荷载作用下面板必然发生挠曲，面板的部分区域产生拉应力。

有资料指出，随坝体的变形面板在施工期中下部是朝上游方向鼓出变形的，上部则是向下游收缩的；蓄水期在水压力的作用下，坝体与面板均朝下游方向变形。

施工期1／3坝高以下由于受两坝肩的约束较大，加之底部坝体变形朝向上游鼓出，致使面板中部呈朝向上游突出的变形状态；蓄水后，在较高的水头压力作用下，面板中部朝向下游变形，两侧面板由于受坝肩的约束，局部存在向上游变形的反翘现象。

施工期1／3坝高以上面板中部朝向下游收缩变形，两坝肩面板局部存在向上游变形的反翘现象；蓄水后，在水压力作用下整体朝向下游方向变形，面板在施工期和蓄水期所处的受力状态是完全不同的。

从众多的面板堆石坝面板开裂的实际统计情况来看，面板早期裂缝均为很细小的裂缝，而且很不稳定，一般经过1-2年后，也即坝体填筑到一定高度后，面板上的裂缝才基本上稳定下来，并且裂缝绝大多数集中分布在坝高2／3以下左右一带，呈水平状开裂，规律性较强。

混凝土面板堆石坝面板施工技术摘要：浇筑形成的混凝土面板堆石坝具有更强适应性，而且施工作业比较便捷，安全水平很高，施工工期比较短，项目造价比较低，容易维护，近些年在国内得到广泛的使用，企业也积攒更多的经验，设计思想理念也日渐成熟，工程技术也在逐步趋向于完善，混凝土堆石坝规模数量、高度都是位居世界前列。

本篇文章就重点论述分析的混凝土面板堆石坝形成的特征，及技术应用的要点，展开了论述分析。

关键词：面板；堆石坝技术；管控要点使用混凝土浆液浇筑形成堆石坝，其主体结构就是混凝土材料，混凝土要具有更好的防渗性能，避免水体从堆石坝中渗漏出去，使用混凝土面板、趾板，给对水坝建立防渗帷幕，处理面板之间所产生的缝隙，建立形成一个完整的防渗体系，该技术有一定的优越性，得到广泛的推广应用。

一、混凝土面板堆石坝特点研究分析（一）实用性国内有些水利工程中的混凝土面板堆石坝，在上世纪80年代左右开始兴起，采用混凝土浆液浇筑建设形成堆石坝，混凝土材料其特征就是可以适用不同类型的气候天气、地形水文条件，适应各种场地内的气候环境比较复杂，这种技术能力比较强，在很多时间下都可以进行施工，在地形方面，无论是狭窄或者宽阔的地区，面板堆石坝都会适应多种多样的环境[1]。

（二）安全性混凝土面板堆石坝安全特性主要是展现在抗震性和稳定性层面上，通过压实，使得整体结构体更加稳定，在选择坝体地质方面，对于周边的地形环境要求均不是很高，施工人员使用的趾板基础，对于堆石坝的坝基和两岸条件要求也比较低。

采用强力压实的方法，可以减少面板产生的缝隙，减少缝隙中水分的渗漏，可以从堆石区排出来，要使整体的坝体更加稳健，具有更强的防渗性能。

施工人员采用分层碾压的工作方法，也会。

使整体的坝体密实度更好，提升了坝体的抗剪力、抗滑性，也使得面板的抗渗能力得到提升。

（三）经济性受力作用于面板，并顺着坝体轴线传到地基上，也提高整个坝体稳定性。

面板堆石坝施工作业工艺技术相对简单，可展开设备自动化机械的运作，受到外界干扰要素比较少，具备着可快速开展工程施工，缩短项目工期。

混凝土面板堆石坝施工一、混凝土面板堆石坝分区混凝土面板坝的防渗系统由基础防渗工程、趾板、面板组成，其特点是堆石坝体能直接挡水或过水，简化了施工导流与度汛，枢纽布置紧凑，能充分利用当地材料。

面板坝可以分期施工，便于机械化施工，施工受气候条件的影响较小。

面板堆石坝上游面有薄层面板，面板可以是刚性钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。

坝身主要是堆石结构，良好的堆石材料可尽量减少堆石体的变形，为面板正常工作创造条件，是坝体安全运行的基础。

坝体部位不同，受力状况不同，对填筑材料的要求也不同，所以应对坝体进行分区（图4-16）。

面板下垫层区的主要作用在于为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体。

过渡区位于垫层区与主堆石区之间，其主要作用是保护垫层区在高水头作用下不致破坏，其粒径、级配要求符合垫层料与主堆石料间的反滤要求。

主堆石区是坝体维持稳定的主体，其石质好坏、密度、沉降量大小，直接影响面板的安危。

次堆石区起保护主堆石体及下游边坡稳定的作用，要求采用较大石料填筑，由于该区的沉降变形对面板已影响甚微，故对石质及密度要求有所放宽，但150m以上高坝不宜降低。

图4-16 混凝土面板堆石坝的坝体分区剖面图一般面板坝的施工程序：岸坡坝基开挖清理→趾板基础及坝基开挖→趾板混凝土浇筑→基础灌浆→分期分块填筑主堆石料。

垫层料必须与部分主堆石料平起上升，填至分期高度时用滑模浇筑面板，同时填筑下期坝体，再浇混凝土面板，直到坝顶。

堆石坝填筑的施工设备、工艺和压实参数的确定，和常规土石坝非黏性土料施工没有本质区别。

二、填筑施工方案制定堆石坝施工前要进行坝体填筑方案规划，主要内容如下：（1）根据合同要求的总工期目标、导流度汛方式及其设计标准确定施工分期方案、施工进度及施工方法。

（2）根据施工分期方案确定各阶段的坝体填筑断面及各坝区料的工程量。

（3）确定填筑料的来源，选定填筑料的生产、加工及运输方式。

（4）根据施工进度各阶段坝体填筑的起止时间，计算施工强度。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析关键词：水利水电；混凝土；面板堆；石坝技术一、混凝土面板堆石坝施工要求使用混凝土面板堆石坝技术构建水利水电工程，主要是由坝体内部堆石体以及外部混凝土面板组成大坝主体。

由于堆石体材料选择主要以粒径较大的砂石為主，在压实过程中，虽然会增加整体密实度，但也会容易引发变形，或者是变形时间较长等问题。

更为重要的是，石体外部混凝土面板存在明显的物理性与堆石体差异性，增加了大坝病害问题的出现概率。

所以在混凝土坝石施工阶段执行上，工作人员需要对整体密实度或变形模量问题进行充分考虑，控制好混凝土面板变形模量，将物料差异性所导致的病害问题发生概率降到最低。

二、混凝土面板堆石坝技术的重点1.基础表面的全面清理和测量放线要求在水库大坝工程的具体施工工作开展之前，领导者要带领和组织相关施工人员将大坝基础表面的杂物和灰尘清理干净，另外在进行填筑工作之前要再次进行清理工作，从而将质量劣质的工程物料彻底清除。

通过采用破碎锤可以有效解决大坝施工过程中的反坡问题，使排水设备可以得到有效合理的控制，这样才能保证工程建设符合质量标准和要求。

测量放线也要按施工要求进行操作。

在混凝土面板堆石坝的分层浇筑施工阶段中，相关施工人员要根据施工范围不同来设置边界线，并且要严格控制好辅料厚度尺寸，借助测量放样方式来确定厚度的尺寸，合理化测量可以采用油漆或石灰石等材料来进行操作，测量工作人员在进行压边墙测量过程中要确保测量数据的真实性和准确性。

测量不当的话就会造成结构设计和设计方案要求不一致。

大坝填筑施工测量放线工作要制定和采用有效的方法来执行，这样才能最大化的杜绝漏碾和漏压的情况出现。

2.水库工程坝体的填筑工作在水利工程混凝土面板施工工作开展以前要对岸边和坝体基础等进行处理工作，处理工作结束后再结合施工要求来进行混凝土浇筑工作。

施工工作进行时要考虑到周边环境的水利条件以及天气状况等，若是汛期阶段要进行施工工作的话，就要在施工前先做好截流处理工作，另外水库大坝表面施工各个阶段要划分成不同的施工部分。

148YAN JIUJIAN SHE中车速需要控制，保证低速平稳碾压。

四、坝体分区填筑、碾压施工方法1.坝体分区填筑顺序坝体的填筑工作需要进行分区填筑，即把面板堆石坝的填筑工作进行分区，通过石灰线标注，每一个的分区都进行坝体填筑施工、测量控制、坝料摊铺、洒水和压实这五个步骤。

每个分区的填筑工作都需要按照一定的顺序进行填筑，基于“先粗后细”的原则，先填筑粗骨料后填筑细骨料。

并且需要做好粗骨料的清理工作，减少细骨料的填筑量，减少工程成本和保证工程质量。

上下游的主次堆石区料采用进占法铺料，用牵引式振动碾碾压，接缝处采用骑缝碾压。

2.分区填筑作业施工方法（1）主、次堆石区填筑主、次堆石区填筑主要运用进占法进行填筑，主、次堆石料的卸料工作不需人工卸料都是运用卸料汽车进行卸料，并且每个堆石料之间还需要保持一定的距离。

然后采用推土机的平仓让粗径石料得以自由滚落到下层，而细石料可以留在上层，这样可以保证其的密实度，空隙得到充分的填充，减少细石料的用量，便于碾压，对于一些粒径很大的砾石需要在料场就对其进行解小。

碾压的过程中需要控制车速和碾压次数，车速过快或不匀都会导致碾压不充分。

碾压的次数则需要严格按照标准执行，最好在前期就做好试验工作，减少后期问题的发生，制定合理的施工碾压方案。

碾压过程中还需要对其进行分区、分段碾压。

减少多度碾压和漏压的现象产生。

在岸坡边缘靠山坡处，大块石易集中，故岸坡周边选用石料粒径较小且级配良好的过渡料填筑，同时周边部位先于同层堆石料铺筑。

（2）过渡层料填筑过渡层料和垫层料的填筑都是采用人工填筑后退法的方式进行填筑。

过渡层的最大粒径不能大于30cm，如果过渡层出现了大于30cm 粒径的块石或者大粒径砾石的话就需要在料场就对其进行解小。

过渡层料填筑前需要把一些分离开来，独立的、零散的一些块石进行清理出来，以便后面的碾压工作。

过渡层料的填筑采用后退法进行分区、分段填筑，可以用两边向中间填筑。

卸料汽车把过渡层料卸载到人工作业面，然后采用人工填筑的方式。

水利水电施工混凝土面板堆石坝技术分析摘要：由于混凝土面板堆石坝具有投资少、工期短、安全性好、就地取材、导流简单等优点，因此，在水利水电施工中，它是一种重要且应用广泛的坝型，也是我国水利水电工程的首选坝型。

关键词：水利水电；混凝土面板；堆石坝技术近年来，我国经济的快速发展带动了水利水电工程的发展壮大，混凝土面板堆石坝技术在水利水电工程施工中发挥了重要作用。

混凝土面板堆石坝技术操作简单方便，整体结构相对稳定，所以其有利于保证工程的安全使用。

混凝土面板堆石坝技术的科学合理应用，为提高水利水电工程质量及其发展提供了有利条件。

一、混凝土面板堆石坝技术发展混凝土面板堆石坝施工技术已有很长时间的发展，最早产生在美国，并使用的是木质面板。

经很长时间发展后成为了现在的混凝土堆石坝。

这一过程的演变大致经过了三个阶段：①最早通过使用堆石来进行抛填，这样形成的堆石坝坝体较低，高度一般在100m以下，并且由于技术的不成熟质量也达不到预想水平，往往会出现裂缝、渗漏、变形等情况。

②后来逐渐从抛填式堆石向碾压堆石过渡，但并未得到一个实质性发展，一直未改观。

③在1960年以后，碾压堆石开始大力发展并取代了抛填堆石，而且开始有了一些新的技术能制造出一些高质量坝体，这时的技术可说是成熟阶段引领着现代的主流建设。

混凝土面板具有很多优势：①生产成本低；②生产效率高，工期较短；③质量好，性能强。

因此，这一技术得到了大力实施和推广，现在堆石坝技术的成熟对工程的进行有了更大的支持，世界上产生了高达二百米的堆石坝也是目前最高的堆石坝。

二、混凝土面板堆石坝施工优点水利工程同时追求质量和经济效益，因此需选择兼具两种特点的施工方式。

坝体作为水利工程的重要组成部分，其施工方式对整个工程的影响尤为重要。

混凝土面板堆石坝是一种优秀的施工方式，其特点是技术简单、具有稳定的施工效果，坝体安全性出色，具有很强的稳定性，能就地取材，抗震性好。

另外，施工时的技术操作较简单，无需复杂设备，能排除外界干扰，所以具有较低成本。

一级建造师水利水电试题解析：混凝土面板堆石坝施工技术混凝土面板堆石坝施工技术【例题1】用于面板堆石坝的石料的软化系数,水下不低于( )。

A.0.65B.0.75C.0.85D.0.95【答案】C【解析】石料应具有抗风化能力,其软化系数水上不低于0.8,水下不应低于0.85。

【例题2】面板堆石坝坝体分区从迎水面到背水面依次是( )。

【2012】A.过渡区、垫层区、主堆石区、次堆石料区B.垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石料区C.垫层区、过渡区、次堆石料区、主堆石料区D.过渡区、垫层区、次堆石料区、主堆石料区【答案】B【解析】面板堆石坝坝体分区基本定型,主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区(次堆石料区)等。

【例题6】下列关于堆石坝的压实参数和质量控制,描述正确的是( )。

A.填筑标准应通过碾压试验复核和修正,并确定相应的碾压施工参数B.坝料压实质量检查,应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制,以控制干密度(孔隙率)为主C.铺料厚度、碾压遍数、加水量等碾压参数应符合设计要求,铺料厚度应每层测量,其误差不宜超过层厚的10%D.垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍,试坑深度为碾压层厚E.堆石料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次【答案】ACD【解析】选项B应为：坝料压实质量检查,应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制,以控制碾压参数为主。

选项E为：过渡料干密度、颗粒级配每3000～6000m3检查1次。

【例题7】堆石坝坝料压实质量检查,应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制,以控制( )为主。

A.干密度B.孔隙率C.碾压参数D.密实度【答案】C【解析】坝料压实质量检查,应采用碾压参数和干密度(孔隙率)等参数控制,以控制碾压参数为主。

【例题8】【2017】【背景资料】某大(2)型水库枢纽工程,由混凝土面板堆石坝、泄洪洞、电站等建筑物组成,工程在实施过程中发生了如下事件：堆石坝施工前,施工单位编制了施工方案部分内容如下：(1)堆石坝主堆石区堆石料最大粒径控制在350mm以下,根据碾压试验结果确定的有关碾压施工参数有：15t振动平碾,行车速率控制在3km/h以内,铺料厚度0.8m等。