面板坝选料
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岩体结构特征 层状结构,结构面较发育,充填方解石,但裂隙 短小,无贯通性结构面。
"#$, . ! "#$, . , "#$, . # 中硬岩
岩体较完整,平均单层厚度 * 1( 左右,呈薄层状, 在构造作用下表现为相对强烈的褶曲和层间错动。 岩体 较 完 整,强 度 较 低,其 抗 裂隙发育,为方解石胶结,裂隙短小、密集,受 滑、抗 变 形 性 能 在 一 定 程 度 上 层间软弱夹层的制约,延展性较差,无贯通性结 受层间软弱夹层控制。 构面,结构面间距 )’! 2 )’* (。 表! 物理性质 岩石室内物理力学试验成果 抗压强度 3 789 自然状态 区间值 平均值 饱和状态 区间值 平均值 )’-)’/& )’-)’// )’*)’-* *’) %’/ &’# &’) &’) &;’) &-’% &&’! 平均抗拉强度 软化 系数 自然 状态 饱和 状态
!
概述
混凝土面板堆石坝以其施工方便、工程造价
中,要严格控制各种坝料的级配范围,严格控制碾 压参数(铺料厚度、加水量、碾压遍、振动碾及行 车速度等) ,严格控制填筑体的孔隙率或相对密度。 引子 渡 水 电 站 混 凝 土 面 板 堆 石 坝, 坝 顶 长 #,(),, .,坝底宽 *,,)!& .,坝顶宽 ’")( .,坝顶 高程 ’ "-#)! .,最大坝高 ’#-)! .,坝体填筑总方 。 量约 *",)! 万 .* 。坝体分区见最大断面图(图 ’) #""’ 年 & 月,由建设管理单位贵州黔源电力股份 有限公司委托国家电力公司中南勘测设计研究院和 ’#- 水电工程联营体共同进行现场爆破及填筑碾压 试验,并于 #""’ 年 ’" 月提交初步成果。
面板堆石坝坝料颗粒级配范围
进行设备的比选。
次堆石料 符合设 计要求 按具体情 况确定 无
填筑碾压施工参数,主要包括:铺层厚度、碾 压遍数、加水量等。试验进行了 3 大场次,共 &6 场小场试验,分别对垫层料、过渡料、主堆石料、 次堆石料,分不同厚度、不同碾压遍数、不同加水 量,测定不同 条 件 的 密 度、孔 隙 率、级 配、含 水 率、沉降率及渗透系数等试验数据。 !$! 碾压试验成果分析 试验成果(见表 8)表明: (6)铺层厚度对碾压堆石体干密度的影响是显 著的,在相同碾压遍数下,铺层厚度小,则干密度 大。 (0)在一定的加水量范围内,不管 加 水 量 大 小,碾压遍数增加,堆石体的干密度增大,从数值 分析 和 其 趋 势 看 , 主堆石料和垫层料在碾压3遍
筑质量标准提供依据,确保大坝填筑质量。 !$" 类。 目前,施工机械设备已具备,采用德国产 2=> ?1@ 2A00&B( 0& C)型自行式振动碾,碾压行驶 速度不大于 0 *! $ D,其性能参数指标见表 &,不再
表% 重量 $ *E 总重量 04 )’’ 前轮分 配重量 68 3)’
填筑碾压试验的主要内容和成果 填筑碾压参数一般包括机械和施工参数两大
图!
坝体断面分区(单位: /.)
"
"#!
填筑材料和设计技术要求
坝区工程地质条件及筑坝材料基本特性
要为三叠系大冶组 ( $’5 ) , 地 层 总 厚 度 &(& ) ’ .,
收稿日期:#""’ ’# ’* ! ! 作者简介:李洪泉(’-(( ) ,男,贵州省贵阳市人,高级工程师, ! 任副总经理兼总工程师,从事工程建设管理;张 矩 彬 ) ,男,贵州省 安 顺 市人,高 级 工 程师,曾从 事 (’-(4 ! 水工建筑物设计,现从事水电工程建设管理。
密灰岩夹灰色 中 厚 层 细 晶 灰 岩;下 部( "#$, . % . # ) #& ( 为浅灰色薄层、极薄层泥晶灰岩偶夹中厚层 泥晶灰岩及少量泥灰岩和灰黑色泥灰岩,其中泥岩
表$ 岩层层位 "#$, . % 岩质类型 中硬岩
坝基岩体质量分类 岩体工程地质评价 岩体 较 完 整,强 度 较 高,其 抗 滑、抗 变 形 性 能 受 岩 体 本 身 强 度的控制。 质量分类 0!#
)’!# )’,)’,;
・ *) ・
李洪泉,等:引子渡水电站混凝土面板堆石坝筑坝材料填筑碾压参数的选择 表!
材料分区 垫层区(01) 特殊垫层区(02) 过渡区(-1) 主堆石区(-2) 主堆石特别碾压区(-2) 次堆石区(-;) 主堆石排水区(-<) 上游防渗补强区(61、62) 填筑材料
0’’0 年第 6 期
0!,
Байду номын сангаас
室内变形试验 弹模 泊桑比 3 :89
地层 代号 "#$! . ! "#$! . , "#$! . # "#$, . % "#$, . ! "#$, . #
岩性 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩
比重 3 容重 3 吸水 (・ ( 56 ・ 4 ( . !) ( . !)率 3 + ,’/! ,’/) ,’/! ,’/% ,’/! ,’/! ,*’% ,*’# ,*’! ,*’& ,*’! ,*’! )’!)’%, )’!! )’!& )’!# )’!;
振幅 $ !! 0(’
激振 力 $ *+ --’
发动机 额定转速 额定功 型号 $ ( I !JK , 6) 率 $ *A ・ 2<8? 6’6-L 0 -’’ 646
外型尺寸 (长 F 宽 F 高) $ !! 8 &8- F 0 -3’ F - ’&’
・ 86 ・
第 )+ 卷第 ) 期 表! 试验场次 填筑材料 * ! " + ! " , ! " ! " ) # " 1 # " ’ # " . # " * # " + # " , # " # " ) $ " 1 $ " ’ $ " . $ " * % " + % " 填筑 材料 设计 层厚 ! "# ./ 垫层料 ./ ./ ./ )// )// )// )// -/ -/ -/ -/ ./ ./ ./ ./ -/ 主堆料 (响洞储 存料) -/ -/ -/ )// )// )// )// )// -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/ )1/ )1/ 次堆石料 (混合料) )1/ )+/ )+/ )+/ -/ -/ -/ -/ ./ ./ ./ ./ 实际 铺厚 ! "# .’0) .*03 .*0.,0* )//0) )/)0* )//0* 3-0’ -)0, -*0310, -30’ .)0* .)0+ .)0.’0,*0. ,,0/ ,’0’ ,10/ )/’0* )/’0* )/)0+ )/.0’ )/’0+ ,30. -.0* -.0-10, ,+03 ,30* ,30/ ,301 -)0+ ,-0’ ,30* -10/ )1’0, )1/01 )110) )*30) )+)0, )+*0-10+ -10+ -.0* -.0* .+01 .+01 .,0* .,0*
低、工程建设周期短及可适应各种地基条件的优越 性,经常为许多工程枢纽布置选为主要坝型。它是 以堆石体作为支承结构,并在其上游表面设置混凝 土面板为防渗结构。坝体从上游向下游分为:垫层 区、过渡区、主堆石区、次堆石区(即 下 游 堆 石 区) 。坝体各区压实质量,是控制坝体沉降变形和 防止面板裂缝的关键。为此,在大坝填筑施工前, 必须确定合理的施工填筑碾压参数;在施工过程
的设计及现场碾压试验的情况,并根据现场碾压试验及其评审结果,提出了大坝填筑碾压参数,为设计提供了 填筑施工质量控制的依据。 关键词:引子渡水电站;面板堆石坝;筑坝材料;碾压试验;填筑碾压参数 中图分类号:$%&’;$%(&’)&* 文献标识码: + 文章编号:’"", "’**(#""#)"’ ""!"! ! ! !
引子渡水电站坝址区河段,河流流向 0’"12, 为斜向谷,河谷狭窄,呈不对称“ %”型,左岸坡 陡(坡角 ,"1 3 4"1) ,右岸坡缓(坡角 &"1 3 !"1) 。 坝区溶蚀地貌分布较广,出露或开挖揭露的地层主
・ !- ・
第 #* 卷第 # 期
贵州水力发电
,)), 年 ! 月
分 ! 段。 %&’% (,上部为浅 灰、灰色薄层、极薄层灰岩、含泥质灰岩及灰黑色 泥灰岩,泥岩互层;下部约 #) ( 为泥岩夹薄层灰 岩,其中泥灰岩及泥岩含量约占 &%’*+ 。 第二 段( "#$, ,见 表 # ) :地 层 厚 度 ,#-’! (, 坝址基础位于该地层上,分为 % 层: 第一层( "#$, . # ) :地层厚度 *#’, (,为浅灰、 灰色薄层、极薄层泥晶灰岩、含泥质灰岩夹中厚层 灰岩及少量泥灰岩和灰黑色泥灰岩,层间见泥膜, 其中泥岩约占 ,’*+ ; 第二层( "#$, . , ) :地层厚度 #-’/ (,为浅灰、 灰色薄层、极薄层泥晶灰岩、含泥质灰岩夹及少量 泥灰岩和灰黑色泥灰岩,偶夹中厚层灰岩,其中泥 岩约占 %’!+ ; 第三层( "#$, . ! ) :地层厚度 !*’/ (,为浅灰、 灰色薄层、极薄层泥晶灰岩、含泥质灰岩夹中厚层 灰岩及少量泥灰岩和灰黑色泥灰岩,其中泥岩约占 !’!+ ; 第四 层 ( "#$, . % ) : 地 层 厚 度 #)#’% (, 上 部 ("#$, . % . !) ,)’/ ( 为浅灰、灰色薄层含泥质条带 ( 为浅灰、灰色薄层致 灰岩;中部( "#$, . % . , )** 第一段( "#$# ) :地层厚度
&!’& 2 -*’& */’, %%’* 2 /%’% &;’, *!’% 2 ;#’, //’% &)’! 2 *&’) &/’/ %#’; 2 /%’% *!’! %;’- 2 *!’; &&’& ,*’) 2 ##)’) /,’! ,#’) 2 -/’) &*’) !,’) 2 /)’) &,’) ,,’) 2 &-’) !&’* ,%’) 2 /*’) %-’! ,%’) 2 *#’) %#’&
筑坝材料分区及碾压参数
! !"# $ !! % 3’ % 4’ % -’’ % 3’’ % 4’’ % 3’’ % 3’’ "#$ !% & !! -& 5 && 0’ 5 -’ % 0’ % 0’ % 0’ 设计干 孔隙 容重 $ 率% !% ・! , -) $ . ’(’)& !! ( *+ &53 ’5& ’5& ’5& ’5& 00(’& 06(7’ 06(36 06(0’ 06(0’ 67(6& 67(88 0’ 0’ 00 碾压 碾压 加水量 层厚 遍数 (初定) $ /! (初定) 4’ 4’ 3’ 68’ 68’ 3 3 3 3 3 适量 加堆石体 积 0&. 的水 加堆石体 积 0&. 的水 加堆石体 积 0&. 的水 加堆石体 积 0&. 的水
#
#"$
填筑碾压试验
填筑碾压试验的目的 大坝设计填筑碾压参数和填筑质量控制指标均
是依据填筑材料室内试验成果、相关规范要求以及 类比其他工程经验确定的,其中部分设计参数为初 步拟定。因此,在大坝填筑前进行筑坝材料的填筑 碾压试验是必要的。其目的是:验证与核实设计的 填筑碾压施工参数、填筑质量控制标准;检验所选 用填筑碾压机械的适当性和性能可靠性;确定经济 合理的填筑碾压参数;为设计单位最终核定施工填
人工破碎和筛分后的灰岩料 灰岩料和洞渣料加工而成 溢洪道开挖料中的 96:0 5 96:层灰岩料 溢洪道开挖 料中 较差的 料和 坝 肩开挖料 同主堆石区料 粘土、全风化料、开挖弃渣
图" 表# 控制项目 颗粒级配 超径颗粒含量 $ . 细颗粒( & % 6 !!) 含量 $ . 泥团、冻土块、杂物 石料质量控制标准 过渡料 符合设 计要求 %6 05& 无 主堆石料 符合设 计要求 %6 05& 无
约占 #’!+ 。 第 三 段 ( "#$! ) 地 层 厚 度 ,))’% (, 上 部 ("#$! . !)--’& ( 为深灰色厚层、中厚层细晶灰岩 夹 少 量 微 带 肉 红 色 厚 层 含 白 云 质 灰 岩; 中 部 ("#$! . ,),!’% ( 为深灰色及薄层含泥质条带状泥 晶灰岩;下部( "#$! . # )--’& ( 为深灰色中厚层灰 岩夹薄层泥晶灰岩。 筑坝材料的基本特征,经室内物理力学试验后 的成果见表 ,。 !"! 设计技术要求 为满足规范要求,针对引子渡工程地质条件和 设计条件,设计提出的大坝筑坝材料分区及碾压参 数见表 !,筑坝材料颗粒级配见图 ,,筑坝材料质 量控制指标见表 %。
第 ’( 卷第 ’ 期
贵州水力发电 6789:;7 <=$2> ?;<2>
#""# 年 * 月
引子渡水电站混凝土面板堆石坝筑坝材料 填筑碾压参数的选择
李洪泉,张矩彬,周献文
(贵州黔源电力股份有限公司,贵州 摘 贵阳 !!"""#)
要:混凝土面板堆石坝填筑质量是大坝安全稳定的关键因素之一,文章介绍了引子渡水电站大坝填筑材料
2=?1@ 2A""%B(自行式)振动碾主要性能指标表
,6
振动轮线压力 $ (+ ・/! ) 振动轮尺寸 行驶速度 振动 (直径 F 宽 (!档) $ 频率 静态 动态 总计 度) $ !! (*! ・D , 6) $ GH ))) 6 &47 0 -08 6 )’’ F 0 6-’ ’ 5 -(0 08