某水利工程碾压混凝土重力坝设计
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水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术摘要:在水利水电工程混凝土大坝施工中,随着碾压混凝土铺筑技术的不断成熟和发展,碾压混凝土大坝建造技术已逐渐成为了重力型大坝的首选坝型。
碾压混凝土铺筑大坝施工不仅施工进度得到有效提升,同时因碾压混凝土大坝多采用干硬性混凝土,水泥掺比较常态混凝土大坝有明显降低,不仅工程建造成本大幅减少,同样混凝土水化热反应明显降低,对混凝土大坝在质量保障方面有着显著性提高,因此受到业主和设计单位的青睐。
关键词:水利工程;混凝土碾压;大坝建设当前,在水利大坝施工过程中,碾压混凝土大坝主要采用“金包银”形式进行设计运用,该项技术不仅可以大幅度降低施工成本,同样在施工质量方面,碾压混凝土大坝主体方面多采用低标号干硬性混凝土,不仅能起到大坝传统的稳定性作用,同时也减少水泥单位掺量,降低水化热反应,更有效的提高了工程质量,从而获得更高的效益。
1我国在水利工程大坝施工中的混凝土碾压施工技术概述目前水资源工程对大坝建设标准的要求越来越严格,相关指标越来越高的根本原因在于我国对水资源制定了更科学合理的计划,逐步完善相关方面的措施。
随着当前生产发展和科学技术的巨大进步,在具体的施工环节中,我国的大坝建设高度越来越高,而大坝的进一步增加,伴随着混凝土施工过程中发生的内部压力的巨大增加,对建筑混凝土的强度和应变度提出了更高的要求。
2碾压混凝土大坝施工技术的应用优势2.1工期短在水利大坝工程中,碾压混凝土建设技术施工速度快,建设周期短。
在水利大坝工程中,碾压混凝土大坝工程主要采取通仓铺筑,施工作业环境较以往常态混凝土坝大优越,大型施工机械占比高,从而更有效的提高施工速率,比常态混凝土工期可缩短三分之一。
2.2遇水泄流在水利工程使用中,如果洪水流超正常标准,碾压混凝土筑坝工程可直接通水过流,无需通过纵深贯通水平压力措施加固,不至于因水过流而产生冷机应力裂缝,从而保证水利大坝工程的正常运行。
2.3简化温控措施,减少坝体纵缝水泥用量较少,碾压混凝土坝体采用薄层交替浇筑,表面散热条件良好,使坝体内部混凝土温度升幅大大降低。
碾压混凝土重力坝层间指标一、引言重力坝是一种常见的水利工程,其主要作用是防洪、发电和灌溉等。
在重力坝的施工过程中,混凝土的碾压质量是关键因素之一,因为它直接影响着重力坝的稳定性和使用寿命。
本文将从碾压混凝土重力坝层间指标方面进行详细介绍。
二、碾压混凝土重力坝层间指标1. 碾压质量指标(1)密实度:混凝土密实度是指混凝土中空气含量与总体积之比。
在施工过程中,应当采取措施尽可能地降低混凝土中空气含量。
(2)平整度:平整度是指混凝土表面的平整程度。
在碾压过程中,应当采用合适的振动器和辊子,以保证混凝土表面平整度达到要求。
(3)强度:混凝土强度是指混凝土抗拉、抗压等能力。
在施工过程中,应当控制好水灰比和拌合时间等因素,以保证混凝土强度达到要求。
2. 碾压工艺指标(1)碾压压力:碾压压力是指碾压机器对混凝土施加的压力。
在施工过程中,应当根据混凝土强度和层间高度等因素,合理地控制碾压压力。
(2)碾压速度:碾压速度是指碾压机器的行进速度。
在施工过程中,应当根据混凝土强度和层间高度等因素,合理地控制碾压速度。
(3)振动频率:振动频率是指振动器的振动次数。
在施工过程中,应当根据混凝土强度和层间高度等因素,合理地控制振动频率。
3. 碾压设备指标(1)轮胎宽度:轮胎宽度是指碾压机器轮胎的宽度。
在施工过程中,应当根据重力坝的设计要求和实际情况选择合适的轮胎宽度。
(2)摩擦系数:摩擦系数是指轮胎与混凝土表面之间的摩擦系数。
在施工过程中,应当选择摩擦系数适合的碾压机器。
(3)轮胎压力:轮胎压力是指轮胎对混凝土施加的压力。
在施工过程中,应当根据混凝土强度和层间高度等因素,合理地控制轮胎压力。
三、结论在重力坝的施工过程中,碾压混凝土是非常重要的一步。
为了保证重力坝的稳定性和使用寿命,应当掌握好碾压混凝土重力坝层间指标。
通过本文介绍的碾压质量指标、碾压工艺指标和碾压设备指标等方面进行控制,可以有效地提高碾压混凝土质量,确保重力坝的安全性和可靠性。
目录一、施工特性 (1)二、施工程序及工期安排 (2)三、仓位规划方案及分层 (2)四、碾压混凝土运输入仓方案 (3)五、混凝土浇筑强度分析 (5)六、碾压砼施工准备 (6)七、碾压混凝土施工 (9)八、碾压混凝土养护 (20)九、主要施工设备配置 (21)十、碾压混凝土施工仓面管理 (21)十一、碾压混凝土保护及表面缺陷处理 (26)十二、碾压混凝土钻孔取芯 (31)十三、碾压混凝土施工质量控制、检查及验收 (35)十四、碾压混凝土施工质量及安全保证措施 (39)大坝碾压混凝土施工专项方案一、施工特性1、工程围及工程量本标碾压混凝土主要分布在大坝垫层以上坝体区域,碾压混凝土总量约8.25万m3,约占大坝混凝土总量80%。
2、施工特点(1)碾压混凝土施工干扰大、工序复杂施工干扰大主要体现在:大坝碾压砼基本同时施工,碾压砼施工期间还需进行大坝常态混凝土及基础固结灌浆施工。
工序复杂体现在:除碾压混凝土施工本身工序较多外,还要考虑碾压混凝土与常态混凝土、变态混凝土及抗冲磨混凝土同层施工,碾压混凝土与基础固接灌浆、观测仪器埋设和帷幕灌浆施工等之间的相互关系。
综上所述,如何利用现场施工条件,合理进行施工组织,控制各工序施工质量,确保碾压混凝土按进度保质保量完工,则是本标段碾压混凝土施工控制的难点。
(2)施工质量要求高望谟县桑郎水库工程(大坝枢纽工程)装机容量12600kW,碾压混凝土重力坝部分最大坝高90m,水库为中型,工程等别为Ⅲ等,枢纽大坝等主要建筑物为3级,如何严格依照施工规程规和相关标准要求,精心策划,严格工艺作风,确保混凝土施工质量达到相关标准(如快速连续短间歇碾压施工,使层面抗剪断强度满足碾压混凝土抗剪强度设计技术指标),是本标段混凝土施工控制的重点。
(3)夏季、雨季施工特点明显,施工进度控制难度大本地区气候在水平和垂直方向上差异很大,立体气候明显。
桑郎河流域北部具有高原亚热带温凉湿润气候似的特点,阴天雨日多,日照较少,相对湿度较大;南部河谷盆地则具有南亚热带的气候特色,冬暖夏热。
中华人民共和国电力行业标准混凝土重力坝设计规范主编单位国家电力公司华东勘测设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号号前言年作了局部修订字第号文的要求及通过本规范的实本规范对年结构设计采用概率极限状态设计原则以分项系数极限状增加了坝基深层抗滑稳定分析方法和极限状态设计表达对重力坝结构分析增加了有限元方法并提出了设计控制型设计修订了坝基处理标准采用混凝土强度等级取代了混凝土标号本规范替代年补充规定并替代本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院提出修订并归本规范起草单位本规范的主要起草人目次前言范围引用标准总则重力坝布置坝体结构和泄水建筑物型式结构计算基本规定坝体断面设计坝基处理设计坝体构造坝体防裂及温度控制观测设计附录附录坝身泄水孔体型设计附录附录断参数值附录附录坝基深层抗滑稳定计算附录坝体温度和温度应力计算范围级混凝对于坝高大于的混凝土重力坝设计引用标准在标准出版时所有标准都会被修水利水电工程结构可靠度设计统一标准防洪标准水利水电工程钢闸门设计规范水工混凝土结构设计规范水工建筑物抗震设计规范水工建筑物荷载设计规范水工建筑物抗冰冻设计规范水工混凝土试验规程水电站进水口设计规范水利水电枢纽工程等级划分及设计标准水工碾压混凝土试验规程本规范是根据在本规范中未涉及的部分应执行本行业或其它行业相应坝高在坝高在术语坝高建基面的最低点混凝土实体重力坝碾压混凝土重力坝将干硬性的混凝土拌和料分薄层摊铺并经振动碾压密实而成混凝土空腹重力坝在坝的腹部沿坝轴线方向布置有大尺度空腔的混凝土重力混凝土宽缝重力坝宽尾墩联合消能扭曲式挑坎窄缝式挑坎气温骤降日平均气温在内连续下降超过基础温差符号分项系数极限状态设计结构重要性系数设计状况系数作用效应函数结构抗力函数正常使用极限状态短期组合的结构功能限值正常使用极限状态长期组合的结构功能限值几何特征分别为坝材料性能基岩变形模量混凝土泊松比混凝土的重度混凝土的比热混凝土的表面放热系数混凝土的温度膨胀系数混凝土抗压强度设计值坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数坝体混凝土层面的抗剪断摩擦系数坝基岩体结构面的抗剪断摩擦系数作用及作用效应基岩法向作用对计算截面形心轴的力矩之和计算参数坝顶距水库静水位的高度波高超高流速流量定型设计水头水深冲坑水垫厚度基础允许温差坝体的稳定温度热量计算系数基础约束系数重力坝布置碾压混凝土重力坝的枢纽布置宜采用引水式或地下式厂若采用坝后式厂房时两岸坝接头可通过技术经济比水库运行和泄洪以及排漂浮物的要求坝体分段情况与相邻建筑物的关系开敞式溢流孔泄洪孔设置条件经研究认为采用泄水孔泄洪有利放水孔的设置条件当地震设计烈度为度以上或坝基地质条件极为复杂其它取水设施不能满足要求时下因素其消能排沙孔应靠近其流态不得影响这运行条件施工条件泄水孔不同位置对施工进度和施工方法的影其布置应符合下列要求能宣泄所承担的施工流量来满足泄洪时应不致冲坏永久建筑物或影响施工进度工农业及城市生活供水取水口应满足供水期的引水高程和流量的要求设置在坝上的过坝建筑物的进出口宜远离泄洪建筑物的进出大型枢纽工程的重力坝布置应经水工模型试验验证运行坝体结构和泄水建筑物型式一般规定各溢流坝段和非溢流坝段下游面应分别保持一致但溢流坝段与非溢流坝段建在地震区的混凝土重力坝坝体结构的抗震设计应符合建在寒冷地区的混凝土重力坝坝体结构的抗冰冻设计应符合非溢流坝段的规确定在严寒地区当冰压力很大时上游坝坡宜采用采用下游坝坡可采用一个或几个坡度并应根据稳定下游坝坡宜采用上游下游坝坡可按常态混凝土不宜设纵缝宽缝宽度可取坝段宽的该部头部应力状态帷幕灌浆廊道和坝内交通系统的布置迎水面头部最小厚度可取倍该高程处上游坝面部分连接处宽缝水平截面的渐变坡度宽缝顶部的高程应高于下游水位倒坡宜陡于空腹重力坝腹孔底部的位置可位于坝剖面中部的坝基面腹孔总宽可占坝基总宽的左右腹孔高度在坝高的腹孔形状可采用或顶部溢流坝段经过数值模拟优化论证和试验验证选择溢流坝的堰面曲线时堰顶附近允许出现的经当地大气压修正的负压值应符合下列要求论证确定当堰顶闸门槽产生过大负压足以引起严重空蚀破坏时应设弧半径等大型工程应经水工模型试验验证中型工程宜经水工模型试验验证水力条件较简单的中型工程则可参照类似工程的经当溢流坝有排冰要求时溢流孔口尺寸应根据冰情资料确冰块应能自由下泄而不致闸墩墩头宜呈锐角溢流坝设置的闸门应符合溢流坝断面设计还应符合本规范坝身泄水孔无压孔在平面上宜布置成直线如需布置成弯道时应进有压段末端设工作闸该段体型的设计见附录无压段的高度可取最大流量时不掺气水深的无压段出口宜高出尾水位无压段水流流速较大时工作闸门设在出口端有压孔的体型设计可见附录坝身泄水孔的闸门和启闭机的设计应符合下列要求事故检修闸可设于坝顶位于坝内的启坝身泄水孔的通气孔设计应符合无法避免采取适当措施以避免坝身泄水孔的衬护并与外围混凝土可靠结泄水建筑物的水力设计一般规定泄水建筑物的水力设计内容应包括泄流能力的计算下游水流衔接和消能防冲设施的设计泄水建筑物的泄洪标准应根据和及其补充规定一等工程消能防冲建筑物宜按程消能防冲建筑物宜按筑物宜按并需考虑在小于设计洪水时可能所列公式进行计的选定的消能型式应能在宣泄设计洪水及其以下各级洪水流量时消能防冲设计标准的洪水允许消能防冲建筑物出现不危及挡水建筑物安全低坝需经论证才底流消能需经论证联合消能应大型工程和高坝的泄水建筑物设计应经水工模型试验验泄流能力及消能计算边墩或导墙顶高程应根据计算水面线加挑流水舌挑射距离和跌入下游河床的最大冲坑深度可按照附录护坦上的时均水压力分布可按下列规定取值计算断面上的水深作为近似水面线当护坦上设有消力墩时高速水流区的防空蚀设计泄水建筑物的高速水流区应注意下列部位或区域发生空蚀破坏的可能性反弧段及其附近溢流坝面上和泄水孔流速大于在高速水流区各部位的水流空化数宜大于该处的初生对采取以下防空蚀措施的控制标准见附录采用掺气设施可按照附录流速的泄水建筑物应采取掺气措施特殊重要的工程和流速大于的建筑物应通过减压箱模型试验确消能防冲设施的设计规定的洪水标准时的下游水位挑流鼻坎的挑角可采用采差动式鼻坎的上齿坎挑角和下齿坎挑角的差值以出底板的挑角宜取零度或为正负小挑角收缩比可为宜取长宽比宜取冲坑最低点距坝趾的距离应大于水舌入水宽度的选择挑流消能应研究雾化对枢纽其它建筑物运行安全及边坡坝下游的建筑物及消力池内要清理干净跃前断面平均流速小于辅助消能设施应满足设在池外侧的导墙宜采取下列工鼻坎下设置齿墙或短护坦两侧设置导墙联合消能的防冲设施可按照应宽尾墩的体形见附录结构计算基本规定一般规定本规范采用概率极限状态设计原则以分项系数极限状态设计表达式进行结构计算混凝土重力坝应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行下列计算和验算承载能力极限状态和抗滑稳定计算对需抗震设防的坝正常使用极限状态混凝土拉应力验算必要时进行坝体及结构变形计算复杂地基局见表表水工建筑物结构安全级别合基本组合持久状况或短暂状况下永久作用与可变作用的效应组合偶然组合合短期组合持久状况或短暂状况下可变作用的短期效应与永久作用效应的组合长期组合持久状况下承载能力极限状态计算规定式中设计状况系数状况可分别取用作用效应函数式中偶然组合结构系数表材料性能分项系数表结构系数正常使用极限状态计算规定正常使用极限状态作用效应的短期组合采用下列设计表正常使用极限状态作用效应的长期组合采用下列设计表达式式中结构的功能限值函数的结构系数取作用及材料性能标准值抗剪强度标准值大型工程可行性研究及招标设计阶段坝体混凝土与基岩接准值按现场或室内试验测定成果概率分布的当坝基地质条件简单时其抗剪断强度的标准值可根据少量现场大型工程可行性研究以前各设计阶段及中型工程的所有设计阶段可参考类似条件工程的试验成果或参考附录所列标准值上述抗剪断摩擦系数概率分布模型取正态分布抗剪断凝聚抗压强度标准值龄期用标准试验方法测得的具有大坝常态混凝土强度的标准值可采用表大坝常态混凝土强度标准值大坝碾压混凝土强度的标准值可采用表大坝碾压混凝土强度标准值当坝体常态混凝土开始承受荷载的时间早于混凝土开始承受荷载的时间早于坝体断面设计主要设计原则混凝土重力坝一般以材料力学法和刚体极限平衡法计算式见附录高坝除用材料力学法计算坝体应力外尚宜采用有限元法进行计算分析修建在复杂地基上的中坝地震作用组合下的偶然状况应符合分期施工投入运行的坝强度和稳定计算应按持久状况计设计规定的坝体及其构件的施工程序不宜使施工期产生的所得应力成果应避免特别不利的应不设横缝或横缝灌浆的整体式重力坝的稳定计算可按整体式厂坝连接的坝后式厂房作用及其组合按照承载能力极限状态基本组合由下列永久和可变作用产生的效应组合而排水及防渗设施正常工作时的水荷载扬压力浪压力取扬压力承载能力极限状态作用的基本组合和偶然组合按表组合计入中坝体在施工和检修情况下应按短暂状况承载能力极限状作用值坝体强度和稳定承载能力极限状态计算承载能力极限状态设计包括坝体与坝基接触面抗滑稳定计算坝体层面抗滑稳定计算坝趾抗压强度承载能力极限状态作用效应函数抗压强度极限状态抗力函数或逆时针方向为正坝体下游坡度规定应按材料的标准值和作坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态作用效应函数抗压强度极限状态抗力函数式中应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态作用效应函数抗滑稳定抗力函数式中坝基面抗剪断摩擦系数作用效应函数抗滑稳定抗力函数式中应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和核算坝基深层抗滑稳定极限状态时根据式中坝基面形心轴到上游面的距离核算坝踵应力时根据式为式中计算截面上全部作用对截面形心的力矩之和规定应按作用的标有限元法计算作用按的规定取标准值有限元法计算混凝土重力坝上游垂直应力时控制标准坝基上游面坝体上游面倍或坝内孔洞配筋可根据有限元法应力计算成果按溢流坝闸墩结构设计溢流坝上闸墩强度的设计计算包括闸墩强度的计算应符合下列要求核算纵向强度时核算横向强度时应将闸墩视为固端的整体构件根据拉钢筋混凝土构件设计弧门支座附近闸墩的局部受拉区的裂缝控制和支座截面闸墩结构设计计算应符合坝基处理设计一般规定混凝土重力坝的基础经处理后应满足下列要求具有足够的强度以承受坝体的压力控制渗流量坝基处理设计应综合考虑基础与其上部结构之间的相互透和坝肩边坡稳定情况尤应考虑施工或蓄水对稳定和渗透带来非岩溶岩石的封闭条坝基开挖定的基础上坝高超过微风化或弱风化下部基岩两岸地形较高部台阶的高差应与混凝土浇筑块的尺寸和分缝的位置相协调并和对地形高差悬殊部位的坝体应有一定宽度的台阶状或采取其它结构措施坝基固结灌浆应在坝基范围内进宽缝重力坝的宽缝部位适当扩大灌浆范围防渗帷幕上游的坝基宜进行固结灌浆或根据开挖以固结灌浆孔的孔深应根据坝高和开挖以后的地质条件采用必要时可适当加固结灌浆孔通常布置成梅花形对于较大的断层和裂隙灌浆孔方向应根据主要裂隙产状结合施工条件确帷幕上游区的固结灌浆应在基础部位混凝土浇筑后进灌浆压力在不抬动基础岩体的原则下经论证采用无混凝土盖重灌浆时其灌浆压力为坝基防渗帷幕和排水水文地质条件复杂的高坝防渗帷幕应符合下列要求生不利影响坝基渗漏量降至允许值以内两岸岸坡也多泥沙河流上经分析淤积物的渗透系数及上游的淤积厚度但应确保大坝初期运在施工主帷幕应在水库坝高在在坝高在在坝高在为抽水蓄能电站或水源短缺水库当坝基下存在可靠的相对隔水层时防渗帷幕应伸入到该岩层内度应符合两岸坝头部位对隔水层处或正常蓄水位与地下水位相交处并与河床部位的帷坝基灌浆帷幕中心线距坝上游面的距离可取倍左右坝底帷幕排数在考虑帷幕上游区的固结灌浆对加强基础浅层的防当帷幕由两排灌浆孔组成时可将其中的一排孔钻灌至设计倾向上游帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体混凝土作为盖重后当高尾水位历时坝高较低主排水孔的孔距可为排水孔孔深应根据帷幕和固结灌浆的深度及基础的工程地高当坝基内存在裂副排水孔深可为夹泥裂隙时断层破碎带和软弱结构面处理研究在地震设计烈度为坝基范围内单独出露的断层破碎带其组成物质主要为坚硬构造岩对基础的强度和压缩变形影响不大时可将断层破碎可用混凝土塞加提高深层缓倾角软弱结构面稳定性处理方法有提高软弱结构面抗剪能力增加尾岩抗力当断用水泥灌浆难以达根据地质条件确定并应符合本规范岩溶地区的防渗处理对存在岩溶洞穴或具或管道时及错列式等岩溶地区防渗帷幕厚度可根据临界渗透坡降控制的允许廊道层间高差和层数宜高差可取混凝土形成连续防渗墙也可采用槽式洞挖后回填混凝土形成防坝体构造坝顶坝顶应高于校核洪水位坝顶上游防浪墙顶的高程应高应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程式中防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差按照表安全超高防浪墙宜采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构墙身应有足够的厚度以抵挡波浪及漂浮物的冲击在坝体横缝处应留非溢流坝段的坝顶宽度可根据必要常态混凝土坝坝顶最小宽度为坝顶路面应具有横向坡度坝顶上的桥梁宜采用装配桥下应有足够的净坝顶用作公路时公路侧的人行道宜高出路面坝内廊道及通道坝内应根据下列要求设置廊道及竖井进行帷幕灌浆设置坝基排水孔检查和维修坝身的排水管坝内应设置纵向坝体排水及检查廊道廊道每隔左对设引张线廊道的上游壁离上游坝面的距离应满足防渗要求并不小于净距离不宜小于应通过应力分析确定严寒地区纵向坝体排水及检查廊道应沿不同高程分设自流式或专当灌浆廊道的高程低于尾水位或采用抽排降压措应设置的横向廊道可用三角形顶平底断面电梯井及集水井多采用矩形其它寸宽度为基础灌浆廊道的纵向坡度应缓于坡度较陡的长廊当两岸坡度陡于器设备与线路应保证绝缘良好坝内埋设仪器坝体分缝。
双溪水电站碾压混凝土重力坝设计
何承伟
【期刊名称】《广东水利水电》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】双溪水电站混凝土坝是广东省第一座全断面碾压混凝土重力坝.文中详细介绍了该坝的设计情况.
【总页数】3页(P15-17)
【作者】何承伟
【作者单位】广东省水利厅
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.2
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碾压混凝土重力坝施工技术碾压混凝土重力坝施工技术是一项先进的工程技术,也是近年来水利工程领域的一大创新。
它具有施工速度快、质量高等优点,因此在各种水利、离岸和土建工程领域都得到了广泛的应用。
下面我们一步步地来了解碾压混凝土重力坝施工技术。
第一步:准备工作在施工前,需要对施工现场进行评估,了解地形、水文条件等,评估工程风险,制定工程方案。
同时,需要根据特定施工现场准备施工设备、材料等资源,例如需要预留水泥、砂石等材料,购买混凝土搅拌机、碾压机等设备。
另外还需要组建施工团队并进行技术培训,保证技术水平达到要求。
第二步:进行基础施工在施工前期,需要进行基础施工。
首先需要将原有的松散土地进行加固,例如进行土石方填筑、挖深基础、建筑桩等处理措施,以确保基础稳定。
然后进行基础钢筋和钢板的绑扎工作,布设混凝土浇注模板,并对模板进行拉紧调整,以保证模板的平整度。
第三步:浇筑混凝土在模板安装完成后,需要进行混凝土的浇注。
混凝土的质量直接影响到坝的施工质量,因此需要将混凝土的配合比、拌和比例、浇注工艺等方面细致地制定出来,并在施工过程中严格执行。
在浇注混凝土时,需要注意保证现场的湿度和温度,定期检测混凝土坍落度以及测量混凝土的压实度和硬度。
第四步:压实混凝土一般在混凝土的初凝后,需要对混凝土进行压实。
常见的压实工具是碾压机,通过碾压压实可以有效地提高混凝土强度,并达到坝墙密实、平整的效果。
压实混凝土的时间与次数需要根据实际情况随时调整,如混凝土坍落度变化、浇注量变化、天气等。
第五步:完工验收当施工结束后,需要对碾压混凝土重力坝进行完工验收。
验收前需要进行外观检查、长度测量、切割开校、坝心搜索等工作,以检测坝的厚度和结构是否符合工程要求。
如果施工质量符合要求,则可正式交付使用。
最后,总的来说,碾压混凝土重力坝施工技术具有施工速度快、质量高等优点,可以大大缩短施工时间,同时提高了施工效率。
但是需要特别注意施工质量,保证混凝土的质量和密实度。
本科生毕代教育学院计)题目TL 混凝土重力坝设计学习中心:奥鹏远程教育层次:专科起点本科专业:水利水电工程内容摘要重力坝是一种古老而迄今应用很广的坝型,因主要依靠自重维持稳定而得名。
重力坝的断面基本呈三角形,筑坝材料为混凝土或浆砌石。
在中国的坝工建设中混凝土重力坝也占有较大的比重。
本次设计为TL混凝土重力坝设计,设计的准备工作主要包括基本资料的分析、坝型选择和枢纽布置。
设计的主要内容首先是进行坝体的设计,进行坝型选择,设计采用混凝土重力坝方案,设计内容包括挡水坝段的设计,溢流坝段的设计,底孔坝段的设计等。
然后是细节构造与坝基处理,有坝基清理、坝基加固、坝基防渗及坝基排水设计、断层处理等。
关键词:水利工程;混凝土重力坝;剖面设计;荷载计算;应力分析引言 (1)1 设计资料 (3)1.1 某重力坝基本资料 (3)1.1.1 流域概况 (3)1.1.2 地形地质 (3)1.1.3 建筑材料 (3)1.1.4 水文条件 (3)1.1.5 气象条件 (4)1.2 某重力坝工程综合说明 (4)2坝型及坝址选择 (7)2.1 坝型选择 (7)2.2 坝址选择 (8)3挡水建筑物设计 (9)3.1 非溢流坝剖面设计 (9)3.1.1 坝顶高程的拟定 (9)3.1.2 坝顶宽度的拟定 (11)3.1.3 坝坡的拟定 (11)3.1.4 上、下游起坡点位置的确定 (11)3.2 荷载计算及组合 (12)3.2.1 自重W.............................................................. •错误!未定义书签。
3.2.2 静水压力 (13)3.2.3 扬压力 (13)3.2.4 泥沙压力 (14)3.2.5 浪压力 (14)3.2.6 荷载组合 (16)3.2.7.荷载计算成果 (16)3.3 抗滑稳定分析 (21)3.4 应力分析 (22)4坝体细部构造 (23)4.1 坝顶构造 (23)4.2 廊道系统 (23)421 基础廊道 (23)4.2.2 坝体检查排水廊道 (24)4.3 坝体分缝 (24)4.4 坝体止水 (25)4.5 坝体排水 (26)5 地基处理 (27)5.1 地基开挖与清理 (27)5.2 坝基的帷幕灌浆 (27)5.3 坝基排水 (27)5.4 坝基的固结灌浆 (28)结论 (29)参考文献 (30)引言重力坝的断面基本呈三角形,筑坝材料为混凝土或浆砌石,整体是由若干坝段组成。
第一部分设计说明书1 概述1.1工程地理位置大华桥水电站位于云南省怒江州兰坪县兔峨乡境内澜沧江上游河段上,距兰坪县城77km,是澜沧江干流水电基地上游河段规划的八座梯级电站中的第六级,电站距黄登水电站约40km;下邻距苗尾水电站约60km。
1.2流域概况澜沧江是湄公河上游在中国境内河段的名称,藏语拉楚,意思为“獐子河”。
它也是中国西南地区的大河之一,是世界第六长河,亚洲第三长河,东南亚第一长河。
澜沧江源出青海省唐古拉山,源头海拔5200米,主干流总长度2139千米,澜沧江流经青海、西藏和云南三省,在云南省西双版纳傣族自治州勐腊县出境成为老挝和缅甸的界河,后始称湄公河。
湄公河流经老挝、缅甸、泰国、柬埔寨和越南,于越南胡志明市流入中国南海。
1.3水文气象资料(1)洪峰流量根据水文分析,各频率下的洪水流量列入下表所示。
表1.3-1 下坝址各频率洪水成果表(2)洪峰单位过程线依据观测资料,88个小时的单位洪峰流量如表1.3-2所示,其过程线如图1.3-1所示。
表1.3-2 坝址单位洪水过程表图1.3-1 单位洪水过程线(3)水库水位~库容关系020*********1200816243240485664728088流量(%)时间(h )表1.3-3 水位~库容曲线图1.3-2 水位~库容曲线(4)坝址水位流量关系00.51 1.52 2.53x 104库容(万m 3)水位(m )表1.3-4 坝址水位流量关系表(5)其它资料1)坝址区地震基本烈度为Ⅵ度2)风速及风区长度:重现期为50年的年最大风速为30.5m/s ,多年平均最大风速为16.3 m/s 计算,风区长度为400m ;3)淤沙情况:坝前淤沙高程为1406.9m ,泥沙浮重度为9.0kN/m 3,内摩擦角s 为15°;1.4坝址区地质构造资料坝址处坝基岩体以中等坚硬的板岩和坚硬的石英砂岩互层为主,二者比例基本为1:1,层面闭合,结合紧密,微风化岩体完整性较好(RQD 为50%~70%),从岩体强度、抗变形能力上石英砂岩较好,而板岩较差。
1. 按山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准规定,对于1级建筑物的土石坝,其校核洪水标准应为可能最大洪水(PMF)或重现期10000年~5000年。
如失事后下游会造成特别重大灾害时,其校核洪水标准应采用以下列选项中哪项?(A)用频率分析法求得的10000年洪水(B)可能最大洪水(PMF)(C)可能最大洪水与用频率分析法求得的10000年洪水中取较大者(D)可能最大洪水或用频率分析法求得的10000年洪水。
当两者可靠程度相同时,取其中较大者答案:(D)主要解答过程:SL252-2000 第3.2.2条及说明DL5180-2003 第6.0.5条及说明2~3题题干:某水利枢纽工程,水库总库容为9.5亿m3,挡水坝为混凝土面板堆石坝,坝高105m;枢纽还建有电站、泄水、输水等建筑物。
电站装机容量为320MW,控制灌溉面积为45万亩。
枢纽地处峡谷,地震烈度为Ⅷ度,坝区工程地质条件复杂。
电站为岸边式电站,泄洪洞出口设有底流消能工建筑物;施工期坝体需临时度汛,拦洪库容达到0.80亿m3。
2. 根据以上情况,确定该枢纽工程的等别,并判别该混凝土面板堆石坝建筑物级别,下列选项中哪一项是正确的?(A)工程等别Ⅰ等建筑物级别一级(B)工程等别Ⅱ等建筑物级别一级(C)工程等别Ⅱ等建筑物级别二级(D)工程等别Ⅲ等建筑物级别二级答案:(B)主要解答过程:SL252-2000 第2.2.1条及第2.2.3条3. 分析确定泄洪洞下游出口消能防冲设计洪水标准(洪水重现期,年)及施工期坝体临时度汛洪水标准(洪水重现期,年),下列选项中哪一项是正确的?(A)100 100~50 (B)50 >50(C)50 100~50 (D)100 >100答案:( C )主要解答过程:SL252-2000 第2.2.3条及第2.2.4条洪水标准可不提高,消能防冲仍按2级50年,SL252-2000 第2.2.7条4. 某混凝土坝设有坝身泄水孔,工作门为弧门,其后为明流。
大朝山水电站碾压混凝土重力坝设计
雷兴顺;邓毅国;乔明秋;纪辉;李福云
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2001(017)004
【摘要】大朝山水电站工程属一等工程,拦河坝为一级建筑物.拦河坝由机组进水口坝段、底孔坝段、表孔坝段及左右非溢流坝段组成,坝顶长度 460.39 m,最大坝高111 m,坝型为混凝土重力坝.除右非坝段、机组进水口坝段、底孔坝段(高程 838.0 m以上)外, 其余段均为全断面碾压混凝土坝段,碾压混凝土方量 71.66 万m3,占相应坝体混凝土量的 67%.
【总页数】3页(P26-28)
【作者】雷兴顺;邓毅国;乔明秋;纪辉;李福云
【作者单位】国家电力公司北京勘测设计研究院,北京,100024;国家电力公司北京勘测设计研究院,北京,100024;国家电力公司北京勘测设计研究院,北京,100024;国家电力公司北京勘测设计研究院,北京,100024;国家电力公司北京勘测设计研究院,北京,100024
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.2
【相关文献】
1.大朝山水电站大坝强震监测系统改造设计 [J], 李黎
2.大朝山水电站设计获2003年度云南省优秀设计一等奖 [J],
3.大朝山水电站碾压混凝土重力坝设计 [J], 于忠政;雷兴顺
4.大朝山水电站碾压混凝土重力坝台阶式溢流面设计 [J], 雷兴顺;张勇;欧阳松;张国来
5.大朝山水电站大坝强震监测系统改造设计 [J], 李黎;
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2017年第8期
(第45卷)
黑龙江水利科技
Heilongjiang Hydraulic Science and Technology
No.8.2017
(Total No.45)
文章编号:1007—7596(2017)08—0084—02
某水利工程碾压混凝土重力坝设计
张思远
(贵州省水利水电勘测设计研究院,贵阳550002)
摘要:本工程等别为Ⅲ等,属于中型水利工程。挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,坝轴线方
位角为N87.662。W。坝顶高程为1257.30m,河床段建基面高程1197.70m,最大坝高59.6m,最
大底宽57.37m,坝顶宽度6.0m,坝顶长317.8m。大坝通过计算确定坝顶及建基面高程及大坝
坝基面的应力和稳定分析,最终完成重力坝设计。
关键词:碾压混凝土;重力坝;应力计算;稳定计算
中图分类号:TV642.2 文献标识码:B
1 工程布置
本工程等别为Ⅲ等,属于中型水利工程,永久建
筑物:大坝、溢洪道、取水兼放空隧洞等主要建筑物
为3级建筑物,其中比较常见的主要建筑物为提水
泵站、供水工程等,而次要建筑物则为四季建筑物,
比较常见的为供水管道。临时建筑物:围堰、导流洞
等临时建筑物为5级建筑物。枢纽布置为大坝(碾
压重力坝)+坝顶溢洪道+放空兼冲沙底孔+取水
口+坝后提水泵站+高位水池组成。碾压混凝土重
力坝,坝轴线方位角为N87.662。W。坝顶高程为
1257.30m,河床段建基面高程1197.70m,最大坝高 59.6m,最大底宽57.37m,坝顶宽度6.0m,坝顶长 317.8m,其中左岸非溢流坝段长100.8m,河床溢流 坝段长20m,右岸非溢流坝段长197m,上游坝坡 1:0.3,折坡点高程1223.70m,下游坝坡1:0.85,折坡 点高程1248.90m,溢洪道边墙折坡点高程 1244.67m,坝基坐落在弱风化中下部。上坝公路布 置于右岸,引接进入河头上村的乡镇公路路口,部分 改造河头上村村寨公路,至该村寨时拐向由村子背 后通过至右坝端。 坝体材料分区为:坝体主体材料采用C 。15三级 配碾压混凝土,抗渗等级W4,抗冻等级F50;上游迎 水面设一层0.5m厚的C∞20二级配变态混凝土;坝 体的主要防渗层采用C帅20二级配碾压混凝土(富胶 凝),1220.95m高程以上厚度1.5m,1220.95m高程 以下厚度2.0m,抗渗等级W6,抗冻等级F100;下游 坝面为一层厚0.5m的C∞15二级配变态混凝土;为 加强基础与基岩的连接作用,大坝底部在河床段设 厚1.0m的C 。15常态混凝土垫层,在岸坡段设厚 1.0m的C 。15变态混凝土垫层。 2重力坝设计计算 2.1 坝顶及建基面高程确定 大坝为3级建筑物,洪水标准按50a一遇洪水 设计,500a一遇洪水校核。根据调洪计算结果,大坝 校核洪水位(P=0.2%)1255.75m,相应下游校核
水位为1214.67m;设计洪水位(P=2.0%)
1254.59m,相应下游设计水位为1214.00m;消能防
冲洪水位(P=3.33%)1254.44m,相应下游水位为
1213.88m;正常蓄水位为1254.00m。
根据《混凝土重力坝设计规范》(SL319—
2005),坝顶高程=水库静水位+Ah,其中Ah为坝
顶距水库静水位(正常蓄水位或校核洪水位)的高
度,Ah由下式确定:
Ah=h1%+h 一h (1)
式中:△ 为防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位
的高差,ITI;h 为表示lOOa一遇的高坡,in,计算依
据官厅公式完成;h 为波浪中心线至正常或校核洪
水位的高差,Ill;h 为安全超高,In,本工程大坝的安
[收稿日期]2017一o7—26
[作者简介]张思远(1981一),男,辽宁辽阳人,高级工程师,从事水工建筑工作。
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2017年第8期
(第45卷)
黑龙江水利科技
Heilongjiang Hydraulic Science and Technology
No.8.2017
(TotM No.45)
全级别为3级,根据《混凝土重力坝设计规范》SL319
—
2005规定,正常蓄水位时取0.4m,核洪洪水位时
取0.3m。
波浪要素按官厅水库公式计算:
=
0.0076Vo 门 ( ) (2)
0 0
计算结果表明,坝顶高程由校核洪水位工况控 制,最终选定坝顶高程为1257.30m。根据地质提供 的坝址处岩层参数及岩体风化深度,结合坝基深层 抗滑稳定计算成果,将坝基置于弱风化的中下部,即 大坝建基面高程为1197.70m,上游坝踵底高程 为1192.70m。 2.2大坝坝基面的应力和稳定分析 根据拟定大坝断面尺寸,进行稳定及应力计算。 河头上水库工程大坝为碾压混凝土重力坝,最大坝 高59.6 in,大坝抗滑稳定计算和应力分析主要采用 常规的极限刚体平衡和材料力学法计算。分别选择 溢流坝段、非溢流坝段2个典型剖面进行计算,主要 计算内容包括:坝体与坝基接触面抗滑稳定计算、坝 基、坝体强度计算。 2.2.1 大坝应力及稳定控制指标 1)控制坝体应力指标。 依据相关准则规定,坝体中各项结构的应力要 满足以要求:①在具体运行过程中,不同类型的荷载 组合,坝址垂直应力不得超过坝基允许的最大应力 值,坝踵垂直应力不得出现拉应力;②坝趾垂直应力 可以存在拉应力,但是该拉应力不得超过0.1MPa; ③坝体上游面垂直不得出现扬压力避免对坝体造成 破坏;④坝体存在的主压力最大值必须要小于混凝 土结构允许的最大压力;⑤坝体中的每一个截面上 的主压应力都要小于混凝土结构允许的最大压力; ⑥坝体下游面的主拉应力必须要控制在0.2MPa 以内。 2)大坝抗滑稳定控制指标。 坝体抗滑稳定计算主要核算沿坝建基面及深层软弱 夹层滑动条件。建基面抗滑稳定控制指标如表1所示。 表1 各工况下稳定安全系数要求 2.2.2坝体应力及稳定计算 1)根据《混凝土重力坝设计规范》(SL319— 2005)中的相关规定,在不同荷载组合下,对坝体间 的各项应力进行计算。计算公式如下: ×M了x (3) 式中: 为一坝踵、坝址垂直应力,MPa;∑W为坝段 上的荷载,KN;∑M为坝段上的荷载对坝基截面形 心轴的力矩总和,KN・In;A为坝段(或者1In坝长)
的截面积大小,111 ; 为坝基截面上计算与形心轴之
间的距离,ITI;J为坝段(或1In坝长)截面对形心轴
的惯性矩,ii1 。最终的计算结果内容如表2所示。
表2大坝应力计算成果表 MPa
2)沿大坝建基面滑动稳定计算。
沿建基面滑动按照抗剪断公式进行计算:
K,: (4)
』
式中:K 为按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数。
按规范要求,计算之K值需满足:基本组合>3.0,特
殊组合>2.5;f-,c 分别为坝体混凝土与坝基接触面
的抗剪断摩擦系数和抗剪断凝聚力,MPa,根据地质
资料取值;A为计算坝段坝基接触面截面积,1TI 。
根据地质资料,坝址处混凝土与坝基,岩石抗剪
断参数为:f 0.75,c 0.5 MPa。
根据以上不同工况及荷载组合,从计算成果可
知,基本组合情况K/>3.0,特殊组合情况K/>2.5,
故坝体抗滑稳定满足规范要求。
3 结论
通过计算确定大坝的坝顶高程和坝基高程后初
拟大坝体型,在根据规范及实际情况确定荷载组合
及大坝应力指标,最后进行大坝的应力计算和稳定
计算,最终完成重力坝设计。
参考文献:
[1]王小杰.车家坝河水利扭纽碾压混凝土重力坝设计[J].
河南科技,2014(02):71—72.
[2]曹骏.哮天龙水库碾压混凝土重力坝设计[J].贵州水力
发电,2011(02):17—19.
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