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文档简介
1、面板坝坝顶结构设计新思路研究1工程概况2坝顶结构设计卫星水库坝顶结构采用上、下游双挡墙的型式,坝体下游悬臂挡墙底部高程为180.8m,顶部高程为187.0m,高6.2m,上游防浪墙的建基面高程(坝顶临时滑模高程)为185.8m,高出正常蓄水位以上0.14m。大坝坝体在高程180.6m-186.8m之间为静碾区填筑,上游1米宽垫层区铺筑厚度为40厘米,采用16t振动碾静碾8遍;下游挡墙立板边1米宽采用区料铺筑,厚度为20厘米,采用小型手扶式振动碾碾压8遍;上游垫层区和下游挡墙I区料之间为I、区混合料区,铺筑厚度为40厘米,采用16t振动碾静碾8遍。上游垫层区设计孔隙率n21.5,混合料区设计孔隙
2、率年n22.5,下游挡墙立板边区料设计孔隙率n21.5。本工程坝顶结构设计不同之处在于以下两方面:1、国内面板坝坝顶滑模临时高程以下坝体填筑均采用动碾,本工程滑模高程以下5.2m则采用I、区混合料静碾;2、本工程滑模施工的坝面作业平台宽度为6.6m,比混凝土面板堆石坝一般作业平台宽度少2.4m。3合理性分析3.1工程措施的合理性分析面板混凝土浇筑平台的一般宽度大于9m,而本工程的混凝土浇筑平台宽度为6.6m,作业平台宽度的缩窄,无疑是给施工增加了难度。通过设计、业主、监理和施工单位共同努力,改变牵引设备锚固方式,使卷扬机机座与下游挡墙连为一体,简化滑模设施,并采用两台5t的卷扬机并排牵引,面板
3、浇筑采用跳仓浇筑顺序,工程翻斗车运输入仓浇筑。通过精心施工和合理安排,最终使面板浇筑保质按时完成,并获得业主和监理的一致好评。国内面板坝的静碾区均设置在上游防浪墙建基面(坝顶临时滑模高程)以上,并不提具体的设计指标,而本工程却设在上游防浪墙建基面以下5.2m,所以对静碾区的指标设计显得非常重要。随着碾压设备的改进,面板堆石坝的填筑质量越来越好,沉降量越来越小,由于下游挡墙浇筑需一个半月时间,相当于给静碾区填筑前预留了一个半月沉降时间,使坝体沉降趋于稳定,为坝体静碾区和动碾区沉降趋于一致创造了有利的条件,从而使面板在坝体自身沉降的作用下能均匀受力。为慎重起见,要求施工单位对坝顶静碾区做碾压试验。
4、通过对碾压试验结果的分析,参照类似工程的坝体填筑指标,并结合工程实际,提出了如上所述的设计指标。表1碾压试验成果汇总表填筑料源填筑料视比重碾压部位铺料厚度cm碾压遍数沉降量mm含 水 率 %干容重kn/m3孔 隙 率 %d60/d10d302/(d60.d10)石粉碎石级配料2.63上游垫层区1#坑38.88523.5020.7920.9538.72.582#坑3.1820.7621.0648.391.452#料场爆破轧制料2.62混合料区1#坑43.88472.8320.2722.6317.331.642#坑4.7120.4721.8715.631.23石粉碎石级配料2.63下游挡墙垫层区1
5、#坑21.88459.020.8320.7840.02.952#坑7.020.6421.5232.11.593.2经济分析该坝顶结构设计中下游挡墙的混凝土方量为2235m3,合计费用89.4万元;但由于下游挡墙的增设,使坝体填筑方量减少,减少方量占总填筑量的14.5,减少宽度3m,工程量减少7.25万m3,节省费用217.5万元;总投资节省128.1万元。4结语混凝土面板堆石坝是土石坝的主要坝型之一,由于堆石为自由排水材料,在堆石体内不可能形成浸润线和孔隙水压力,安全稳定性能好,在混凝土面板堆石坝下游增设挡墙对工程的质量、投资、工期、效益均有好处。对于中、小型面板堆石坝,有以下几点可供设计参考:1、坝顶临时滑模高程处的作业平台宽度可适当缩窄,可由9m缩至6m;2、根据工程实际,静碾区可置于坝顶临时滑模高程以下一定的部位,只要设计合理,措施得当,可取得和振动碾压一样的效果,碾压参数参考值:上游垫层区设计孔隙率n21.5,混合料区设计孔隙率年n22.5,下游挡墙立板边区料设计孔隙率n21.5;3、坝顶下游采用高挡墙(56m)型式,可节约填筑工程量约1317,又可满足坝体稳定要求。卫星水库自从2003年4月28日下闸蓄水至今,水库已达到正常蓄水位,根据业主的跟踪观测,水平位移累计沉降量为20.95mm
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