面板堆石坝深覆盖层地基防渗技术研究与运用.pdf

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1、第43卷第19期人民长江Vo1．43．N0，192012年10月YangtzeRiverOct．，2012文章编号：1O01—4179(2012)19—0023—03面板堆石坝深覆盖层地基防渗技术研究与运用吴刚(武警警种学院，北京102202)摘要：以云南省某水电站混凝土面板堆石坝为例，对在深厚覆盖层地区筑坝建库的防渗问题进行了研究。经多方案比选，最终选定的防渗方案为：由趾板在上游方向经连接板与防渗墙连接、下游与面板相接；接缝设置为柔性变形缝，缝的底、中、顶部分别设铜止水片、PVC止水和柔性止水，缝内填12mm厚沥青木板，顶部覆盖粉煤灰和粘土料，连接板和趾板下铺一

2、层土工织物，再铺50cm厚的2B料作为反滤。工程竣工后的观测资料显示，坝体各部位运行正常。其创新的防渗体系可为同类工程参考。关键词：深覆盖层；地基防渗；防渗技术；堆石坝中图法分类号：TV641．3文献标志码：A1研究背景流作用下的移动不影响承载能力，限制了渗流量。2地基防渗体系研究我国有许多河流覆盖层较深厚，地质条件复杂，特别是西部地区甚为突出。在这些地区筑坝建库，防渗地基防渗体系建在深覆盖层上的面板坝，关键要问题备受关注。将面板堆石坝的地基防渗体系置于覆确保防渗体系在变形和强度方面均在设计控制范围盖层上，是一种安全而又经济的解决方案。研究深厚内。因防渗体系建在深

3、覆盖层上，故存在趾板、连覆盖层上堆石坝的地基防渗体系、坝料选择、接缝设计接板置于软硬不均的地基上，致使产生不均匀变形致等，对坝工技术的发展具有重要意义。裂和防渗墙后覆盖层的渗透变形问题。对于以上问题作者以云南省某水电站混凝土面板堆石坝为例对需要查明覆盖层的变形特性，采取有效措施，予以防其进行了研究。该坝高愈百米，地基防渗系统置于深止。该水电站地基防渗体系由趾板在上游方向经连接覆盖层上，主要采用河床砂砾料筑坝。其标准剖面如板与防渗墙连接、下游与面板相接组成。图1所示。2．1覆盖层特性分析现场勘探显示，覆盖层厚5．1～24．3m不等，在趾板部位的最大厚度为18m。在原

4、位载荷试验中，2．7MPa垂直压力下，覆盖层沉降约为34～45mm，变形模量为33～45MPa。含砂量约35％，砾石含量约65％，小于5mm的颗粒含量为35％～58％，下伏岩体为微风化一新鲜岩石。图1某水电站混凝土面板堆石坝标准剖面经抽水、动力触探、室内三轴等试验分析，覆盖层针对修建于深覆盖层上的地基防渗系统核心问题的最大天然干密度为2．15g／cm，渗透系数为4．0—进行了研究。所采取的防渗措施有效控制了坝基压缩4．7×10～cm／s，破坏比降2．5左右。破坏形式为流变形、防渗墙应力与变形、接缝位移，保证了坝体对面土，室内三轴试验固结排水抗剪强度参数：39。，具

5、板的支撑和坝基、坝体内的渗透稳定，使细料在渗透水备修建百米级以上堆石坝条件。收稿日期：2012—08—10作者简介：吴刚，男，高级工程师，主要从事水利水电工程施工等方面的教学和研究工作。E—mail：wgwjsd@163．eom第19期吴刚：面板堆石坝深覆盖层地基防渗技术研究与运用25的应力状态较差，因此，采用墙后式。(2)蓄水后，上游防渗墙内产生了2．39mm的位(3)趾板与连接板宽度的确定。根据防渗体系的移量，下游总渗漏量为70L／s，表明渗透压力有所增变形及应力应变情况，对4种不同宽度的趾板和连接加，坝基、坝体及两岸存在一定的渗漏，但不影响防渗板进行了研究。

6、4组组合形式见表1。效果。表1不同宽度的趾板和连接板的组合m(3)实测周边缝最大开合度为0．36mm、最大剪趾板连接板趾板连接板切位移3mm、最大沉降4．07mm，张性垂直缝区实测8O53开合度最大值为3．28mm，均处在止水片变形适应范8364围内。有限元分析的结果表明，在没有连接板的情况下，(4)水库蓄水至正常蓄水位时，最低高程部位周竣工期防渗墙的变形较大，防渗墙及趾板的应力状况边缝后渗透压力为0．064MPa和0．038MPa，渗透压较差；各方案计算的面板应力变形差别不大。考虑到力较小；坝轴线部位渗透压力为0．037MPa，比蓄水前有效改善防渗体系的应力变形

7、状态_4]，同时兼顾施工最大值增加0．01MPa。等方面的因素，最终采用连接板宽3in、趾板宽8Ill的从观测资料看，该面板堆石坝各部位运行正常。方案。连接板与趾板采用相同等级的混凝土，双层双向配筋(见图5)。4结语(1)某面板坝地基防渗系统修建于深覆盖层之上，设计采用分段趾板(趾板和连接板)、接缝系统来吸收防渗系统不同结构的位移差，具有技术可靠、经济效益明显的优点，实现了技术上的创新。(2)通过对防渗墙应力应变特点的分析发现：覆图5采用的趾板形式(单位：m)盖层变形模量越低，防渗墙挠度越大，但对防渗墙轴向由于防渗墙和连接板、连接板和趾板之间的接缝变形的影响不大；

8、随着覆盖层