面板堆石坝
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国内现代混凝土面板堆石坝始于1985的西北口工程 （95m）。目前以建成60余座，数量和高度上发展很 快。设计理论、施工机具和施工技术的发展是主要原 因。
天生桥一级坝与心墙坝方案比工期提前一年，4个月的 坝料开采与填筑达到431万方。
结构特点和坝体分区
来自百度文库
堆石体的结构，各部位及其受力状况不同，填筑材料不同。
一、趾板与堆石地基处理、趾板浇筑和 基础灌浆
包括 （1）基础开挖
（2）地质缺陷处理
（3）趾板混凝土浇筑
（4）趾板灌浆（先固结后帷幕）
趾板布置在面板的周边、坐落于河床及两岸基岩的钢筋
混凝土结构。与面板共同作用，为坝基以上的防渗体，与 下部基岩（经过固结灌浆、帷幕灌浆）形成整体。承上启 下的防渗结构。。
2.34 2.14（0.205） 2.10（0.197）
对糯扎渡堆石Ⅱ料的爆破直采料应有如下要求：
通过有关专题的研究，设计部门提出了Ⅱ区堆石料空 隙率22%、干密度2.15g/cm3、渗透系数大于1×103cm/s的物理设计指标。在参考相关工程经验和坝体碾压 试验的基础上，提出
通过具有柔性止水的周边缝协调面板与趾板的变形不连续 性。
作用：1、保证面板与坝基的不透水连接；
2、基础灌浆的盖板；
3、作为滑动模板施工的开始工作面。
要求在基岩开挖完成后、大坝填筑前完成趾板的浇筑。
浇筑的程序与质量要求。同于大坝基础混凝土。
二、堆石填筑 （已经分区定型化）
规范要求以碾压参数及堆石密度作为质量控制指标
国内外部分面板堆石坝工程 堆石料填筑的平均干密度（孔隙率）表
坝名
阿里亚 辛戈
西北口 万安溪 天生桥一级
珊溪 乌鲁瓦提 引子渡
白溪
国家
巴西 巴西 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
坝高（m）
160 140 95 93.5 178 132.5 131.8 129.5 124.4
岩石类型
玄武岩 花岗片麻岩
不均匀系数cu=d60/d10；曲率系数cc=d302/d10Xd60
梯段爆破，多排孔微差挤压爆破技术。 洞室爆破。
（4）下游堆石区及次堆石区 较宽松的最大块度与级配要求
堆石坝坝体质量主要取决于维持坝体稳定的堆石体的力学特性，
堆石坝坝料的级配是影响堆石体力学性质的主要因素之一。堆石是具
有一定级配的岩石颗粒的集合体，其主要特点为：
（1）堆石是一种以颗料为主并具有一定级配的无凝聚性材料，其 最大粒径取决于施工要求，一般不大于600～800mm，小于25mm 的颗粒含量不大于50%，小于5mm的颗粒含量不大于30%～40%， 小于0.1mm的颗粒含量在10%左右；
（2）优质的堆石料，应具有能够自由排水的性质，其渗透系数 不应小于1×10-3cm/s；
（堆石的碾压试验）
1、坝料生产：
（1）垫层料 需加工，利用骨料生产系统，或天然料筛分。
（2）过渡料 洞挖碴料，在开挖料场挑选或利用浅孔爆破。
（3）主堆石区料 工程开挖料或料场开采料。
堆石颗粒的结构状态 大颗粒构成骨架，小颗粒充填
坝料的级配曲线 颗粒尺寸d(mm)~小于d的重量比。严格控
制大块率（超径）。 满足级配要求
坝体的典型分区
1、结构特点
（1）上游面薄面板（钢筋混凝土和沥青混凝土），坝体防渗止水的关键，占投资 15~20%
（2）坝身为堆石结构（非砌石，施工似土石坝）
（3）坝坡1：1.2~1.4
2、坝体分区
（1）垫层区 为面板提供平整密实基础，将面板承受的水压力均匀传递到堆石
体。最大粒径100~150mm，级配良好石质新鲜。水平宽度4m。
（2）过渡区 保护垫层在高水头作用下不产生破坏。级配粒径符合反滤要求。
小于350mm。水平宽度4m。
（3）主堆石区 坝稳定的主体。粒径最大600mm，级配良好。
（4）下游堆石区 和次堆石区 采用超径料甚至质量较差的料。
（5）上游混凝土面板 30~60cm，
（6）下游护面 块石
施工主要程序
堆石的颗粒级配一般采用级配曲线及其特征粒径和级配参 数来表示。表征级配的特征粒径及与其有关的特性指标有： 最大粒径dmax、5mm以上颗粒的含量P5、含泥量P0.1、 d10、d60、d30、d15、d85、不均匀系数 （d60/d10）、曲率系数Cc（）等。
通常采用粗粒含量(即大于5mm颗粒的相对含量)或颗粒 加权平均粒径来表示级配的粗细程度；以不均匀系数和曲 率系数表示级配的优劣。级配特征值与工程性质特别是碾 压干密度的关系最密切，且呈现比较好的规律性。
（3）堆石是指人工爆破开采料和天然山麓堆积料，按其定义， 一般来说不包括冲积砂砾石，但从面板堆石坝坝料的角度上看，通常 也将砂砾石包括在内。
由混凝土面板堆石坝的角度出发，堆石性质的试验研 究主要包括母岩性质、物理性质、强度性质、变形和应力 应变性质及渗透和渗透稳定性质等，尤其应以堆石的变形 与应力应变特性为重点。
堆石的颗粒级配有两个明显的特点。第一，在受力条件下， 颗粒产生破碎，因此级配是可变的；第二，试验级配往往 不是原型级配。试验级配受场地、规模等试验条件的限制， 需要按照一定的方法缩制处理。如相似模拟法、剔除法、 等量替换法或综合法等。但是，不管哪种情况下的级配， 其级配特性或颗粒大小分布状态，对于堆石的工程性质都 有较大的影响。
面板堆石坝的施工
混凝土面板堆石坝是一种以堆石体为支承结构，并在 其上游表面设置混凝土面板为防渗结构的堆石坝，属 土石坝范畴。美国1910雷利坝（42m），木面板。 60年代，重型震动碾压机械的出现，提高坝体密实度， 降低坝体沉降（0.1~0.2%），导致大发展。
建坝---降低工程造价（结构简单、当地材料）、缩短 建设周期（气候影响小）。面板坝：安全可靠的运行 性能、工程量小、施工简便、导流简化、造价低。
灰岩 花岗岩 灰岩 流纹斑岩 砂砾石 灰岩 凝灰岩
垫层区
2.12（0.25） 2.26
2.29（0.22） 2.26
2.20（0.19） 2.19（0.176）
2.27 2.22（0.175） 2.23（0.136）
主堆石区
2.12（0.27） 2.15
2.18（0.28） 2.10（0.19） 2.12（0.22） 2.12（0.195）
天生桥一级坝与心墙坝方案比工期提前一年，4个月的 坝料开采与填筑达到431万方。
结构特点和坝体分区
来自百度文库
堆石体的结构，各部位及其受力状况不同，填筑材料不同。
一、趾板与堆石地基处理、趾板浇筑和 基础灌浆
包括 （1）基础开挖
（2）地质缺陷处理
（3）趾板混凝土浇筑
（4）趾板灌浆（先固结后帷幕）
趾板布置在面板的周边、坐落于河床及两岸基岩的钢筋
混凝土结构。与面板共同作用，为坝基以上的防渗体，与 下部基岩（经过固结灌浆、帷幕灌浆）形成整体。承上启 下的防渗结构。。
2.34 2.14（0.205） 2.10（0.197）
对糯扎渡堆石Ⅱ料的爆破直采料应有如下要求：
通过有关专题的研究，设计部门提出了Ⅱ区堆石料空 隙率22%、干密度2.15g/cm3、渗透系数大于1×103cm/s的物理设计指标。在参考相关工程经验和坝体碾压 试验的基础上，提出
通过具有柔性止水的周边缝协调面板与趾板的变形不连续 性。
作用：1、保证面板与坝基的不透水连接；
2、基础灌浆的盖板；
3、作为滑动模板施工的开始工作面。
要求在基岩开挖完成后、大坝填筑前完成趾板的浇筑。
浇筑的程序与质量要求。同于大坝基础混凝土。
二、堆石填筑 （已经分区定型化）
规范要求以碾压参数及堆石密度作为质量控制指标
国内外部分面板堆石坝工程 堆石料填筑的平均干密度（孔隙率）表
坝名
阿里亚 辛戈
西北口 万安溪 天生桥一级
珊溪 乌鲁瓦提 引子渡
白溪
国家
巴西 巴西 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
坝高（m）
160 140 95 93.5 178 132.5 131.8 129.5 124.4
岩石类型
玄武岩 花岗片麻岩
不均匀系数cu=d60/d10；曲率系数cc=d302/d10Xd60
梯段爆破，多排孔微差挤压爆破技术。 洞室爆破。
（4）下游堆石区及次堆石区 较宽松的最大块度与级配要求
堆石坝坝体质量主要取决于维持坝体稳定的堆石体的力学特性，
堆石坝坝料的级配是影响堆石体力学性质的主要因素之一。堆石是具
有一定级配的岩石颗粒的集合体，其主要特点为：
（1）堆石是一种以颗料为主并具有一定级配的无凝聚性材料，其 最大粒径取决于施工要求，一般不大于600～800mm，小于25mm 的颗粒含量不大于50%，小于5mm的颗粒含量不大于30%～40%， 小于0.1mm的颗粒含量在10%左右；
（2）优质的堆石料，应具有能够自由排水的性质，其渗透系数 不应小于1×10-3cm/s；
（堆石的碾压试验）
1、坝料生产：
（1）垫层料 需加工，利用骨料生产系统，或天然料筛分。
（2）过渡料 洞挖碴料，在开挖料场挑选或利用浅孔爆破。
（3）主堆石区料 工程开挖料或料场开采料。
堆石颗粒的结构状态 大颗粒构成骨架，小颗粒充填
坝料的级配曲线 颗粒尺寸d(mm)~小于d的重量比。严格控
制大块率（超径）。 满足级配要求
坝体的典型分区
1、结构特点
（1）上游面薄面板（钢筋混凝土和沥青混凝土），坝体防渗止水的关键，占投资 15~20%
（2）坝身为堆石结构（非砌石，施工似土石坝）
（3）坝坡1：1.2~1.4
2、坝体分区
（1）垫层区 为面板提供平整密实基础，将面板承受的水压力均匀传递到堆石
体。最大粒径100~150mm，级配良好石质新鲜。水平宽度4m。
（2）过渡区 保护垫层在高水头作用下不产生破坏。级配粒径符合反滤要求。
小于350mm。水平宽度4m。
（3）主堆石区 坝稳定的主体。粒径最大600mm，级配良好。
（4）下游堆石区 和次堆石区 采用超径料甚至质量较差的料。
（5）上游混凝土面板 30~60cm，
（6）下游护面 块石
施工主要程序
堆石的颗粒级配一般采用级配曲线及其特征粒径和级配参 数来表示。表征级配的特征粒径及与其有关的特性指标有： 最大粒径dmax、5mm以上颗粒的含量P5、含泥量P0.1、 d10、d60、d30、d15、d85、不均匀系数 （d60/d10）、曲率系数Cc（）等。
通常采用粗粒含量(即大于5mm颗粒的相对含量)或颗粒 加权平均粒径来表示级配的粗细程度；以不均匀系数和曲 率系数表示级配的优劣。级配特征值与工程性质特别是碾 压干密度的关系最密切，且呈现比较好的规律性。
（3）堆石是指人工爆破开采料和天然山麓堆积料，按其定义， 一般来说不包括冲积砂砾石，但从面板堆石坝坝料的角度上看，通常 也将砂砾石包括在内。
由混凝土面板堆石坝的角度出发，堆石性质的试验研 究主要包括母岩性质、物理性质、强度性质、变形和应力 应变性质及渗透和渗透稳定性质等，尤其应以堆石的变形 与应力应变特性为重点。
堆石的颗粒级配有两个明显的特点。第一，在受力条件下， 颗粒产生破碎，因此级配是可变的；第二，试验级配往往 不是原型级配。试验级配受场地、规模等试验条件的限制， 需要按照一定的方法缩制处理。如相似模拟法、剔除法、 等量替换法或综合法等。但是，不管哪种情况下的级配， 其级配特性或颗粒大小分布状态，对于堆石的工程性质都 有较大的影响。
面板堆石坝的施工
混凝土面板堆石坝是一种以堆石体为支承结构，并在 其上游表面设置混凝土面板为防渗结构的堆石坝，属 土石坝范畴。美国1910雷利坝（42m），木面板。 60年代，重型震动碾压机械的出现，提高坝体密实度， 降低坝体沉降（0.1~0.2%），导致大发展。
建坝---降低工程造价（结构简单、当地材料）、缩短 建设周期（气候影响小）。面板坝：安全可靠的运行 性能、工程量小、施工简便、导流简化、造价低。
灰岩 花岗岩 灰岩 流纹斑岩 砂砾石 灰岩 凝灰岩
垫层区
2.12（0.25） 2.26
2.29（0.22） 2.26
2.20（0.19） 2.19（0.176）
2.27 2.22（0.175） 2.23（0.136）
主堆石区
2.12（0.27） 2.15
2.18（0.28） 2.10（0.19） 2.12（0.22） 2.12（0.195）