最新面板堆石坝概说

中国面板堆石坝的发展
1. 世界392座面板坝所在国的分布（截止2006年底）
中国面板堆石坝的发展
中国面板坝数量增长图
中国面板坝数量增长图
中国面板堆石坝的发展
中国面板堆石坝发展过程中形成以下特 点： 1、严格渗流控制; 2、面板渗漏量 小及尽量减少面板裂缝; 3、施工设备不 断改进 ; 4、止水材料的研制 ; 5、建立起 符合中国特点的导流设计 ;
导流期用钢筋网或碾压混凝土对堆石 体下游面加固可以减小及避免意外洪水 翻坝造成的损失。
面板堆石坝施工的主要属性
分区堆石体可以安全透水，因此临时坝 体（部分完成的坝体）可以用于挡水。
趾板和灌浆施工是在堆石坝体外进行， 因此不影响坝体填筑及施工进度。
堆石可以连续施工，不受降雨影响。 堆石填筑及面板滑模混凝土浇筑都是
中国面板堆石坝的发展
中国混凝土面板堆石坝起步较晚，第一 座混凝土面板堆石坝柯柯亚坝坝高41.5 m ，建成于1982年，为方格式面板，但运 用情况良好。
1983年后混凝土面板堆石坝在我国得到 蓬 勃 发 展 。 95 m 高 的 西 北 口坝首 先于 1985年开工，58.5 m高的关门山坝率先于 1988年建成。1985年以后，面板堆石坝 的建设如雨后春笋。2006年世界上建成 、在建及已待建的坝高大于50m的面板堆 石坝为392座，其中中国为156座 。
面板堆石坝与土心墙堆石坝方案比较
面板堆石坝工期比土心墙堆石坝短，坝体填筑与基 础灌浆互不干扰，面板堆石坝坝体填筑不受下雨天 气影响，坝体体积较小，部分堆石填筑可以在导流 前进行。
面板堆石坝坝坡较陡、坝的宽度较窄，因此常可以 缩短隧洞、溢洪道的长度。
正在施工中的205m高巴昆（Bakun）坝的坝型比较 表明：面板堆石坝（上下游坝坡均为1:1.4）与土心 墙堆石坝（上游坝坡1:1.9，下游坝坡1:1.6）比较， 坝的体积可以减小32%，工期可以缩短一年（5.25年 4.25年），此外坝址处年降雨量达4000mm、土心墙 土料天然含水量比最优含水量大10%左右造成施工 困难等。天生桥一级面板堆石坝方案与土心墙堆石 坝方案的比较表明，面板堆石坝坝体造价可以节省 12%，工期可以缩短一年。
重复的施工程序，施工进度有保障。
面板堆石坝的主要属性
库克对面板堆石坝属性的属性是面板的基础。 其中对堆石坝体的无面板挡水安全性的论述特 别重要，这条论述既是堆石坝体特性也是对堆 石分区的要求。如果堆石体具有可靠的半透水 性的垫层料，由于过渡料及主堆石料的渗透系 数比垫层料大得多，渗流通过垫层料后就会象 降雨一样依靠重力下降、进入与下游河床水位 连接的坝内浸润线。由于坝基水下部位在堆石 分区上属于坝基排水层，常由干净的大块石组 成，其渗透系数是很大的，因此浸润线性坡度 很平缓，其排泄是安全的。
洪水漫顶是面板堆石坝失事的机理。因 此洪水流量、溢洪道及坝顶超高的设计 是十分重要的 。
面板堆石坝施工的源自文库要属性
可以任意方向布置坝内坡道（侧坡为 1:1.3），因此可以减少上坝道路，方便 料物的运输和填筑。
大型河流导流，可以在截流前、在两岸 进行坝体填筑，因此可以减小临时坝体 工程量，减小导流风险。
面板堆石坝概说
面板堆石坝发展过程
库克（Cooke）（1992）将面板堆石坝的 发展分成三个时期：早期（1850～1940 年），过渡期（1940～1970年），及现 代期（1970年以后） 。
19世纪50年代在美国加州内华达花岗岩 山脉开始修建为淘金供水的堆石坝，这 些堆石坝往往采用木面板防渗 ，大约从 1910年开始，开始采用按堆石的天然休 止角修建堆石坝，并采用混凝土面板防 渗。
面板堆石坝发展过程
1940年前，在抛填石堆石坝时期，所有 堆石坝都采用上游面防渗。1940年后， 需要建设更高的坝，可是抛填式面板堆 石坝在坝高超高75m时都发生了大量漏水 ，因而转向建设能适应抛填堆石变形的 土心墙堆石坝。心墙堆石坝的土心墙与 反滤料组成的防渗线能适应抛填堆石的 变形，坝高超过150m也能采用抛填堆石 建造，因此土心墙堆石坝逐渐成为主导 坝，面板堆石坝的发展处于停顿状态渗 。
面板堆石坝发展过程
1956年采用碾压堆石后，减低了堆石的 压缩性，使混凝土面板能够适应碾压堆 石的变形，混凝土面板堆石坝重新得到 快速发展。到1971年110m高的塞沙纳（ Cethana）坝建成，面板堆石坝的设计才 得到完善，因此一般认为塞沙纳坝为第 一座现代面板堆石坝。现代面板堆石坝 的设计表现在：碾压堆石、趾板和基础 灌浆的接地防渗、趾板到坝顶的整体面 板、半透水性的垫层料、多道止水的周 边缝等五大标志性的设计特点。
面板堆石坝设计的主要属性
堆石具有很高的抗剪强度，地震时堆石 不会产生孔隙压力（大部分是干的，处 于水下的堆石为排水区，其堆石渗透系 数很大），只产生很小的沉降，因此分 区堆石体是具有很高的抗震性能。
坝体没有扬压力及孔隙压力，作用在面 板上的水压力在坝轴线上游就传至坝基 ，因此提高了面板堆石坝的安全性。
引子渡面板堆石坝坝高130m，体积310万 m3。该电站导流采用一枯拦洪方案，截 流后经一个枯水期即由70m高的临时坝体 垫层料挡水，于2001年10月16日截流， 2003年4月10日下闸蓄水（由一期面板挡 水），5月20日发电，工程从截流到发电 仅18个月。
面板堆石坝与土心墙堆石坝方案比较
面板堆石坝比土心墙堆石坝的造价要低。两 种坝型的堆石数量大致相同，但是面板堆石 坝堆石的单价比土心墙坝低。面板堆石坝坝 内坡道布置比较自由，因此方便面板堆石坝 的堆石填筑，并且可以不平起填筑。土心墙 堆石坝的心墙及反滤料总造价通常大于面板 造价。面板堆石坝基础处理费用（包括岩石 表面处理、上游防渗铺盖、坝基帷幕灌浆） 一般要比土心墙堆石坝低得多，这是由于面 板堆石坝的处理面积较小，同时可以与坝体 填筑独立进行。在多雨地区，面板堆石坝在 造价方面的优势更为明显
面板堆石坝设计的主要属性
1. 半透水性的堆石坝起消能作用的和抗内 部冲蚀性的，因此无面板挡水（满水位 ）是安全的。也就是说分区堆石对渗流 是稳定的。
2. 所有分区堆石均位于库水的下游。因此 ，沿坝基面的抗滑安全系数大于7（作 用在坝基面上的总垂直力与水平水推力 的比值），沿坝基面的整体滑动稳定安 全度较高。