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1、普定碾压混凝土拱坝技术研究摘要：结合科技攻关建成的普定碾压混凝土拱坝倍受我国水电工程界的关注，现已正常运行7年，经受了多次洪水考验。本文除介绍该坝的设计、施工关键技术外，将着重介绍质量检测及该坝建成后的运行情况。关键词：碾压混凝土；拱坝；普定坝1工程概况普定坝是结合我国“八五”科技攻关，应用碾压混凝土材料和筑坝新技术建成的我国碾压混凝土拱坝。位于贵州省乌江上游三岔河屮段普定县内，距贵阳125Kn?。该工程以发电为主，恭有供水、灌溉、养殖及旅游等综合效益。坝址以上流域而积5871Km2,占•三岔河流域而积的81%,流域内气候温和湿润，W量充沛，年平
2、均降水1187mm,多年平均气温14.7°C,平均相对湿度80%。坝址实测最大洪水流量4090m3/s,多年平均流123m7so坝址河谷呈不对称“V”型，人坝朋落在安顺组（TQ厚层、屮厚层灰岩上，岩层产状NE35°〜40°,倾向上游偏左岸。山体雄厚，地形完整，河谷高宽比1:2,具有兴建拱坝的良好地形、地质条件。水库正常蓄水位1145.0m，总库容4.209X108m3,为不完全年调节水库，电站装机容量为75MW,年发电暈3.401亿KW・h。普定水电站于1989年12月15日开工，1993年11月大坝建成蓄水，1994年4月第一台机组并网发电，1
3、995年5月电站全部竣工。工程由贵州黔源电力股份有限公司投资兴建，国家电力公司贵阳勘测设计研究院设计，水电八局施匚。总计投资3.19亿元。大坝实际挡水已超过7年，电站发电运行6年共发电约20亿KW・h,并承担了向安顺火电厂（装机600MW）供水任务，水库起名“夜郎湖”，已成贵州重要旅游景点。带动了地方经济迅速发展。2普定坝的设计特点普定坝为定园心、变半径、变中心角、等厚双曲非对称拱坝，受地形条件限制，右岸设有30m重力墩，坝顶总长195.671m,坝顶高程1150m,最人坝高75m,坝顶宽6.3m，底宽2&2m。坝体混凝土总量13.7万其屮碾压混
4、凝土10.3万n?,占坝体混凝土总量的75.2%；常态混凝土3.4万nA占混凝土总量的24.8%。具平面布直参见图一。主要设计特点如下：普定水电此枢纽平面布置图图一⑴尽量简化坝体断面轮廓尺寸和内部结构，将水工建筑物集屮布置，如溢洪道集中布置在坝顶中段，坝内廊道分层水平布置在1090m、fll1115.0m高程，用竖井连接廊道，竖井采用预制结构，大人减少了施工T•扰。为碾压混凝土通仓连续碾压创造了条件。其断面尺寸参见图二。(2)采用高掺粉煤灰和低水泥用最的碾压混凝土作为筑坝材料，不仅节省水泥，降低工造价，由丁•水泥用量少，混凝土的水化热低，为减化温
5、控措施，加快施工进度打下了良好基础。普定拱坝采用的瓯二级配碾压混凝土水泥用量85Kg/m:,,掺55%的粉煤灰，21天绝热温升16・7°C；趾三级配碾压混凝土水泥用量54Kg/m3,高掺65%的粉煤灰,21犬绝热温升15.8°Co根据“八五”科研成果分析：以重量取代水泥,1150.D20C可降低7天水泥水化热7%,可降低15犬混凝土的绝热温升1.3°C。与常态混凝土相比，7犬干缩降低29%,有利于防止混凝土表而干缩裂缝。1100.0(2)坝体采用碾压混凝土自身防渗，在国内最—先打破碾压混凝土筑坝技术屮的“金包银”的传统习惯。在坝体迎水面使用粒经小
6、于40mm二级240每增掺粉煤灰10%,配碾压混凝土作为坝体阻水防渗层，与坝体三级配碾压混凝土同时填筑，同层碾压。经坝体多年挡水运行实践证明，防渗效果不亚于常态混凝土。(3)坝体不设施工缝，采用整体、薄层、通仓、全断而碾压填筑，革新了常态混凝土拱坝，采用分缝、分块、跳仓浇筑的传统施工方法，省去了复杂的温控措施和麻烦的封拱灌浆工艺。可充分发挥碾压混凝土快速筑坝技术的优越性。⑸坝上设有诱导缝，普定碾压混凝土拱坝右岸30m重力墩提前施工，以常规施工缝的形式与拱坝相接通仓连续碾斥填筑的最人弧长165.67m,仓面不设施工横缝，有可能产住温度裂缝，而且产卞
7、裂缝的部位和规模难于控制。根据二维有限元进行温度应力仿真计算和结构模型试验资料分析，在坝休可能产牛•裂缝(拉应力最人)部位设直了两条诱导缝，将坝体分成55m、80m、30.67m三段。诱导缝釆用100X30X8cm(长X高X厚)双层混凝土预制板式结构，沿缝面水平方向间距1.0m,沿铅直方向60cm埋设一块，使具在坝体同一断面上预先形成若干个人造缝隙，削弱该断面的有效受拉面积。在混凝土预制板屮预设重复灌浆系统，在诱导缝上下游部位设置诱导器和跨缝止浆片，一旦沿诱导缝面产生裂缝町实施重复补强接缝灌浆处理。(6)坝顶开敞式溢洪道采川高、低坝分流屛泄洪消能
8、，缩短挑距和减少对卜•游的冲刷。市于溢流挑坎距下游厂房尾水渠较近，(参见图一)为减少泄洪时，高速水流冲刷墙体和水位波动对厂房发电运行的影
