小型土石坝设计-面板堆石坝

其他类型土石坝—面板堆石坝简介目录1324面板堆石坝的发展面板堆石坝的特点面板堆石坝的构造面板堆石坝赏析面板堆石坝的发展011.面板堆石坝的发展

混凝土面板堆石坝是用堆石或砂砾石碾压填筑而成，并用混凝土面板作防渗体的坝。水布娅水电站

中国人民在面板堆石坝建设中积累了丰富的经验，刚刚建成的水布娅水电站，其面板堆石坝坝高233m，是目前世界上唯一一座坝高超过200m的面板堆石坝。早期阶段（1850～1940年）主要特征：抛填式堆石坝主要特点：坝高一般低于100m，坝体变形较大，面板开裂渗漏问题严重。过渡阶段（1940～1965年）主要特征：抛填式堆石坝向碾压式面板堆石坝过渡发展形态：基本上处于停滞阶段现代（1965之后）主要特征：碾压式取代了抛填式发展形态：向发展中国家转移，发展较快，逐渐成为当代水利水电工程的主流坝型之一。面板堆石坝的特点02

（1）结构特点

堆石密度大，抗剪强度高，坝坡较陡，不仅节约了坝的填筑量，而且坝底宽度较小，输水建筑物和泄水建筑物的长度可相应减小，枢纽布置紧凑。2.面板堆石坝的特点

分层填筑和碾压的施工方法，使每层的上半部比下半部的平均粒径小而细粒含量高，表面平整，这不仅有利于施工，而且透水性好，因为通过堆石体的渗流在水平方向比垂直方向更容易排出，使堆石体不会被水饱和。坝体处于干燥状态，地震时不存在孔隙水压力上升和材料强度降低的问题，坝的抗震性能较好。

（2）施工特点根据坝体各部分的受力情况，堆石体可以分区，枢纽中修建泄水建筑物时开挖的石料等可以得到充分应用，降低造价。垫层和过渡层具有半透水性和反滤作用，施工期可以直接挡水或过水，有利加快施工进度，降低临时工程费。面板坝的堆石体施工受雨季和严寒等气候条件的干扰小，可以比较均衡正常地进行施工。2.面板堆石坝的特点

（3）运行和维修特点碾压堆石体的沉降变形量很小，根据一些坝的实测结果推断，高110m的塞沙那坝，其100年后的坝顶沉降量仅为16cm，为坝高的0.15％。砼面板不易出现裂缝，即使出现一些裂缝和渗漏，也比较容易检查和维修。2.面板堆石坝的特点面板堆石坝的构造03

（1）坝剖面与堆石体设计3.面板堆石坝的构造

坝顶：面板坝普遍在其顶部设置L形的钢筋砼防浪墙，墙高4～6m。防浪墙与面板间要保证良好的止水连接，其底面与坝顶连接处的堆石宽度不宜小于9m，按此设计，坝顶填筑堆石后的宽度约为5m，可以满足交通需要。

坝坡：上、下游多采用1∶1.3～1∶1.4，由于碾压堆石的内摩擦角大于45°，所以，采用1：1.3～1：1.4的坡度具有足够的安全度。如果面板坝部分或全部建在覆盖层上，或是坝基中存在不利的节理和软弱面时，则需根据具体情况放缓坝坡。采用软岩筑坝，或是下游堆石体采用任意料时，也宜放缓坝坡。

（2）坝体分区3.面板堆石坝的构造

硬岩堆石料填筑的坝体分区：迎水面为砼面板F；然后从上游向下游方向划分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区；在周边缝下游侧设置特殊垫层区；100m以上高坝，还宜在面板上游面底部设置上游铺盖区及盖重区。

（2）坝体分区3.面板堆石坝的构造各区坝料的透水性宜按水力坡度要求从上游向下游增加。下游堆石区下游水位以上的坝料不受此限制。

结合建筑物开挖石料和近坝区可用的料源，坝体可增加其他分区。混凝土面板堆石坝堆石体通用分区示意图1A：上游铺盖区；1B：盖重区；2：垫层区；3A：过渡区；3B：主堆石区；3C：下游堆石区；4：主堆石区和下游堆石区的可变界限；5：下游护坡；6：混凝土面板各部结构的含义与功能序号结构名称含义与功能1上游铺盖区（1A）位于面板上游面下部，用低液限粉土或类似的其它土覆盖在面板和周边缝上，起辅助渗流控制作用。2盖重区（1B）覆盖在上游铺盖区上的渣料，维持上游铺盖区的稳定。3垫层区（2）面板的直接支撑体，向堆石体均匀传递水压力，并起辅助渗流控制作用。4过渡区（3A）位于垫层区和主堆石区之间，保护垫层并共同起辅助渗流控制作用。序号结构名称含义与功能5主堆石区（3B）位于堆石坝体的上游部分，是承受水荷载的主要支撑体。6下游堆石区（3C）位于堆石坝体下游部分，与主堆石区共同保持坝体稳定，其变形对面板影响轻微。7特殊垫层区（4）位于周边缝下游侧垫层区内，对周边缝及其附近面板上的堵缝材料起反滤作用。8下游护坡（5）在坝下游边缘用大块石堆砌形成的平整坡面。9混凝土面板（6）位于堆石坝体上游面的混凝土防渗结构。3.面板堆石坝的构造（3）

各料区施工方法坝料采用自卸汽车拉运，用推土机、挖机、人工等方式按照设计的铺料厚度进行摊铺整平，摊铺整平后用自行式振动碾按照进行设计的振动频率、行进速度碾压遍数进行碾压，每两种填筑料的接缝处要用压实机械进行气骑缝碾压，各料区的边角处用液压夯板、汽油夯、小型碾压机具等进行加强夯实。碾压完成后进行干密度检测试验，干密度合格后进行层面外观质量验收，验收合格后进行下一道工序施工。拉运摊铺整平碾压骑缝碾压面板堆石坝赏析04水布娅水电站水布垭水电站坝址位于清江中游的巴东县水布垭镇，大坝为混凝土面板堆石坝：坝顶高程409m，坝轴线长584m，最大坝高233m(为目前此类坝型世界最高)，坝顶宽12m，防浪墙高5.2m，墙顶高程410.2m。大坝上游坡度为1∶1.4，下游平均坡度为1∶1.4，设有“之”字形马道。4.面板堆石坝赏析天生桥一级水电站大坝西电东送的重点工程。大坝按千年一遇洪水设计，可能最大洪水校核，最大坝高178m。坝体剖面采用常规设计。坝顶长1104m，坝顶宽12m，顶部设置4.9m高的防浪墙。上游坝坡1:1.4，下游坝坡平均为1:1.4(坝坡上设有10m宽的上坝公路，公路间坝坡1:1.25)。堆石坝体分为：垫层区，水平宽度3m，过渡区，水平宽度5m，主堆石区和次堆石区(含软岩料区)，坝体填筑总方量约为1800万m3。

九甸峡位于甘肃省卓尼县藏巴哇乡境内。在九甸峡蕴藏着丰富的水力资源，高耸险峻的高山峡谷为修建水电工程提供了得天独厚的条件。九甸峡水库总库容10.04亿立方米，最大坝高132米，装机3X100兆瓦，年发电量10.02亿千瓦时。趾板下覆盖层厚28m，是我国深层覆盖层上建的最高的面板堆石坝。

九甸峡大坝公伯峡水电站大坝

公伯峡水电站位于青海省循化撒拉族自治县和化隆回族自治县交界处的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段中第四个大型梯级水电站。工程属一等大（1）型。拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高132.2m，坝顶宽度10m，洪家渡水电站大坝

洪家渡水电站位于贵州省毕节地区织金县和黔西县交界处，枢纽工程主要建筑物由泄水闸、发电厂房、钢筋混凝土面板堆石坝等组成。水库正常蓄水位1140米，总库容49.5亿立方米，电站装机3×200MW，是我国西部大开发的重点工程。

特点：河谷极不对称且岸坡较陡，坝高179.5m，趾板边坡高度310m。

查龙水电站位于怒江上游那曲河上，地处西藏自治区那曲县境内。工程区平均海拔高度在4350m以上。电站的主要任务是发电。总库容1.38亿m，总装机容量10.8MW，多年平均发电量4363万W·h。查龙水电站大坝

特点：面板堆石坝坝高39.25m，是我国海拔最高的面板堆石坝。

紫坪铺水利