【水利课件】8 面板堆石坝共31页

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西北口面板堆石坝，坝高95m
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江西东津 88.5m
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兴山古洞口 118m
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面板堆石坝的优点： 抗滑稳定性好。 水荷载→面板→坝体，整个堆石坝重量及面板上部分水 重抵抗水压；分层碾压的堆石密实度高，抗剪强度大。 坝坡1：1.3或1：1.4，对应坡角37.6°或35.5°，接近 松散抛填堆石的自然休止角，大大低于碾压堆石的内摩擦角 （大于45°），大多数堆石坝不做稳定分析。 坝坡陡，断面小，枢纽布置紧凑。 透水性好，抗震性能强。 排水性好，处于无水状态，地震时不会产生孔隙水压力， 不会液化或坝坡失稳。 施工导流方便，坝体可过水。 施工受雨季影响小，可分期施工。
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面板厚度的确定应满足下列要求： •便于布置钢筋和止水，其相应最小厚度为0.30m； •控制渗透水力梯度不超过200； •在达到上述要求的前提下，应选用较薄的面板厚度，以 提高面板柔性，降低造价。
面板的顶部厚度宜取0.30m，并向底部逐渐增加，在 相应高度处的厚度：
t＝0.30十(0.002～0.0035)H 式中t——面板厚度，m；
粒径不能太大，有较多细 料；良好级配
垫层区和 过渡区 主堆石区 保护垫层并起过渡作用
之间
级配连续，最大粒径 ≤300mm，低压缩性和高
抗剪强度，自由排水性能
低压缩性、高抗剪强度、
主 石
堆 区
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
坝体上游
是承受水荷载的主要支撑体 较好的透水性和耐久性。 硬岩堆石料或砂砾料
次 石
堆 区
坝体下游
与主堆石区共同保持坝体稳 定，其变形对面板影响轻微
§8 面板堆石坝
一、概述 二、坝体结构 三、构造设计 四、材料分区 五、研究问题
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一、概述
定义： 用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，用混凝土面板作
防渗体的坝，简称“面板堆石坝”或“面板坝”。
发展过程： •19世纪及20世纪早期为抛填堆石坝阶段； 美国采矿、淘金 抛石填筑、高压水枪冲实 沉降 大 面板难以承受大变形 •1940年后的20年内，抛填堆石坝向碾压堆石坝发展， 出现了土质心墙堆石坝、斜墙堆石坝； 太沙基 薄层碾压 •1965年后，碾压堆石坝。
不同坝高的压性垂直缝均应采用硬平缝结构，都只需采用 一道底部止水。缝的一侧缝面应涂沥青乳液等防粘剂。止水铜 片下应设置PVC垫片并粘合在水泥砂浆垫座上。止水铜片两侧 底角应设置沥青止浆条。高坝张性垂直缝宜采用底、顶部两道 止水，中、低坝可只采用一道底止水，其结构同压性缝。
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面板水平施工缝须用钢筋穿过，应不设止水。 趾板伸缩缝可采用铜片、PVC或橡胶片止水，并应与周边 缝止水构成封闭系统。 防浪墙与面板的水平接缝，宜设置底、顶部两道止水。 中间与顶部止水均应与相接缝的底部止水连接形成封闭 结构：周边缝PVC止水带宜用夹具与垂直缝处的底部止水连接； 周边缝柔性止水可用柔性填料塞与垂直缝的底部止水连接。 止水面膜宜粘结或压结，固定在面板上。 寒冷地区在水位变动区不应采用角钢、膨胀螺栓作为柔 性填料面膜的止水固定件，宜采用粘结材料，以避免遭到冻 胀的破坏而失去其固定作用。 混凝土防渗墙与连接板之间的接缝止水，应按周边缝止 水设计。
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振动碾
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坝面碾压
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二、坝体结构 混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成。
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1、堆石体 由垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区组成
名称 位置
作用
要求
垫层区
面板下方
平整面板，避免应力集中； 减少水荷载引起的变形；辅 助防渗
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c、接缝止水 周边缝应设置止水。底部止水铜片应选为最基本的防渗线，
中部Pvc或橡胶止水片及顶部止水视情况选用。顶部止水系统 一般由柔性填料、粉细砂(或粉煤灰)等材料构成，可以是其中 的一种止水材料，也可以是柔性填料和无粘性材料两种止水材 料。低坝和50m以下中坝可以只采用一道底部止水。中坝及 100m以下高坝宜设置底、顶部两道止水。100m以上的高坝宜选 用底、顶部两道止水，或底、中、顶部三道止水。
趾板下游面垂直于面板底面的高度应不小于0.9m。 趾板一般可不作稳定分析。厚度超过2m时，需进行稳定和 应力分析。趾板稳定分析用刚体极限平衡法。计算中不计趾板 锚筋作用及面板与趾板之间的传力。堆石压力只能考虑堆石的 主动压力，或考虑面板下的堆石在面板承受水库压力后产生的 侧向压力。
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H——计算断面至面板顶部的垂直距离，m。 中低坝可采用0.3～0.4m等厚面板。
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b、趾板： 连接地基防渗体与面板的混凝土板。保证面板与河床及岸
坡间的不透水连接，同时是基础帷幕的盖板和滑模施工的起始 工作面 。
岩基上趾板厚度可小于与其连接的面板厚度，最小设计厚 度应不小于0.3m。高坝底部趾板厚度应不小于0.5m，可按高程 分段采用不同厚度。
软岩堆石料
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2、防渗系统
由钢筋砼面板、趾板、趾板地基的灌浆帷幕、周边 缝和面板间的接缝止水组成。
a、面板
位于堆石坝体上游面起防渗作用的混凝土结构 。 应根据坝体变形及施工条件进行面板分缝分块。垂 直缝的间距可为12～18m。 在两坝肩附近的面板应设张性垂直缝（A缝），其余 部分的面板设压性垂直缝（B缝）。张性垂直缝的数量可 根据地形地质条件参照工程经验或有限元计算确定。两 岸垂直缝在距周边缝法线方向约0.6～1.0m范围内，应垂 直于周边缝布置成折线形式。
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面板水平施工缝的设置宜考虑施工条件，满足临时挡水 或分期蓄水的要求。继续浇筑混凝土之前，施工缝的缝面应 经凿毛处理，清理干净，缝面用水湿润，铺一薄层高强度砂 浆。面板钢筋应穿过缝面。
分期浇筑的面板，其施工缝应低于填筑体顶部高程，高 差宜大于5m。如发现已浇筑面板与垫层间有脱空现象，应以 低标号、低压缩性砂浆等灌注密实后再浇筑面板混凝土，保 证其良好结合。