现代堆石坝技术进展—? ??!恰甫 其海粘土 心墙坝设计曲茶宋瑞华∀新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐,#? ??? ∃%摘要%本文介绍了恰甫其海粘土心墙坝的设计思路根据土料粘粒含量低、抗冲蚀能力差 的特点,加强了坝体反滤设计,并在心墙上、下游两侧设置 了较厚的反滤层和过 渡层8, ,含量) 19一? +9,不均匀系数?#∋!0?+∋∗,渗透系数≅:Α) ?一,7,Β 8,是较好的筑坝材料坝体防渗土料采用工程区广泛分布的风积黄土,土料为中塑性粉质壤土,平均粘粒含量) 19,最大干容重∀? 1击∃)1∋)0) ∋8=5Β,,,最优 含 水 量)#∋9一)∗∋?9,塑性 指数)?∋/0))∋/,渗透 系数≅?ΧΑ%4一 ‘Δ,Β8,压缩 系数4∋(−ΕΦ一‘,土料湿陷系数#∋/ 只)?“,属中压缩性土,不具湿陷性,是理想 的防渗材料∋#粘土 心培坝结构设计#∋)坝轴线位置的确定坝址区规模较大的左岸+号冲沟和右岸) +号冲沟位于同一岩层上,岩性为透水性较弱的泥晶灰岩河床和两岸基岩透水率Γ∀#ΗΙ埋深) ?0? /,,Γ∀议厄二ϑ堆石坝设计和分析??!(ΗΙ埋深# /0+ ?,,具有较好的天然防渗能力,将坝轴线布置在左岸+号冲沟和右岸) +号冲沟内,使心墙基础位于同一个泥晶灰岩层上。
∋?坝体剖面设计恰甫其海粘土 心墙坝坝顶高程)? ?#∋4,,最大坝高) ?,,防渗土料为风 积中塑 性粉质壤土,抗展 设防烈度为!度,根据土料特点和抗震要求,在坝体结构设计时应采用较级的坝坡、较厚的防渗心墙,加强坝体渗流控制,提高坝体填筑质量枯土 心墙坝坝体标准横剖面见图)Κ Κ Κ Κ Κ图)粘土心墙坝坝体标准横剖面∀ )∃大坝轮廓坝顶高程)? ?#∋4,,坝顶宽度) ?,,上游 围堰与坝体充分结合,上游坝坡为),?∋/,在! ?,和!∗ ?,高程各设置一条宽度:,的马道,在下游坝 坡设/级“之”字形上坝道路,道路宽) ?,,道路间 的坝坡为%,)∋1,平均坝 坡 为),?∋# #坝壳填筑以砂砾石料为主,在上、下游 坝壳外部设置了堆石料填筑区,以增加坝 坡 的抗 震 稳定 性上游坝坡采用
∀ #∃粘土 心墙 设计粘土 心墙防渗体采用正 心墙,轴线位于坝轴线上游#,,顶高程)?? )∋4,,顶宽∗,,两侧边坡),?∋#,最大底宽∗1∋8,粘土心墙建在弱风化基岩建基面 上,在建基面上浇筑∋8,厚 的
∀# ∃反滤试验为验证大坝各种坝料层间的抗渗稳定性,对防渗土料、原级配天然反滤料及过渡料进?) ? 现代堆石坝技术进展—? ? ? !行了大型渗透和渗透稳定性试验,试样容器选用了比降达到/ / 时还没有发生渗透破坏,由于受仪器的啊/ ?, ,、高) ? /7, 的大型装Μ,沿渗流通道由上到限制未能测得破坏比降,无渗透破坏现象发生,反滤下依次装人防渗土料、天然反滤料和过渡料,当渗透效果良好试验结果见图?)耸羽叫⋯?? 目哈娇叶价囚州一州? ? ?? ? ?州? ? ? ? ?? ?闪闷州? ?? ? ? ?二二二二〕二? ? ? ? ? ?? ?一一一一一一? ? ? ?? ? ?少Ν∋户户护ΟΟΟ一一一一一一一? ? ? ? ? ?? ?直径∀,,∃图? 防渗土料、反滤料、过渡料颗分曲线#∋+坝体填筑标准+∋?坝基防渗处理设计本工程坝高达) ? ,,又处于强震区,为减少坝∀ %∃ 固结灌浆∋为提高心墙基础表层岩体的完整体变形,增强安全性,对坝体填筑质量提出了较高的性,固结灌浆采用铺盖式,孔深∗ ,,排距# ,,孔距要求 ,,梅花形布置∀ % ∃ 防渗心墙施工参数∋通过大量的室内击实试∀? ∃ 帷幕灌浆。
坝基帷幕灌浆为双排,排距: ,,验和三次现场碾压试验成果分析,确定坝体心墙填筑孔距#,对穿过防渗轴线的顺河向断层及破碎带,标准为压实后土体干密度为∃)∋1 / ! Β7,,,压实可根据具体情况,局部增加帷幕灌浆孔数和排数度)∋?∋∀# ∃ 坝肩防渗处理∋在坝顶高程处设置灌浆平∀ ? ∃ 坝壳料压实指标反滤料、过渡料和坝壳砂洞,帷幕深度? ?0 ? / ,,左坝肩灌浆平洞长# 1,,右砾料压实指标为ΚΠ妻?∋/,爆破堆石料压实指标为,坝肩灌浆平洞长/ ? ,∀ ? ?9/ 坝体抗屁措施+坝燕处理一0 一0 00 一0 0‘·”0 上0’几‘,‘止”,悄份凡0工程区地震基本烈度为 度,大坝设防烈度为!⋯登燕价⋯议题二ϑ堆石坝设计和分析?】)∀ +∃采用较厚的防渗心墙及反滤保护层心墙顶宽∗,,上、下游边坡均为),?∋#,在心墙两侧设置较厚的细砂反滤层和过渡层∀ /∃上、下游坝坡采用堆石料填筑上、下游坝坡采用力学指标较高的堆石料填筑,最小厚度不小于) /,,以保证坝坡的稳定∀∗ ∃采用较高的压实标准要求砂砾料相对密度ΚΠ∃?∋/,堆石料孔隙率,镇 ? ?9,防渗体采用) ∗Μ托式凸块振动碾和? /0#? Μ气胎碾联合碾压,压实后土体干密度为∃)∋1/!Β7,#,压实度)∋?。
∗工程运行情况恰甫其海粘土心墙坝经过近+年的高水位运行,从大坝监测成果分析可看出,施工期大坝沉降变形已基本完成,蓄水引起的大坝变形较小,目前已基本停止,大坝施工质量较好,大坝防渗体防渗效果较好,粘土心墙下游侧渗水出露点高程与下游水位一致,大坝下游地表未见渗水出露,???1年1月 ? ?日,在坝址南面 ∗ ?=,处发生 了/∋1级地 震,经检查各建筑物完好无损通过对+年的大坝监测成果分析,可以得出结论ϑ大坝 施工质量 较好,大坝在高水位运行正常1结语恰甫其海粘土心墙坝已经过近+年的高水位运行,通过监测成果分析,可得 出以下结论ϑ∀) ∃采用抗冲蚀 能 力低的风积黄土作为防渗土料,在高震区修建百米级粘土 心墙坝是可行的∀? ∃根据现场建筑材料及坝址区地形地质条件,采用技术成熟和抗震性能较好的粘土心墙坝,提高了工程 的安全性∀ #∃由于防渗土料为中塑性粉质壤土,抗冲蚀能力低,在坝体结构设计时,应将坝体渗流控制作为坝体结构设计的重点∀ +∃针对大坝设防烈度高的特点,在坝体结构设计时采取了多种抗屁措施,包括采用较大的坝顶超高,采用厚心坡,放缓坝坡,上、下游坝坡采用堆石料填筑,加强反滤保护以及提高压实标准等,这对坝体抗震是有利的。
∀ /∃结合坝址区地形地质实际情况,将坝轴线布置在同一个泥晶灰岩层上,利用坝基岩体透水性较弱这一有利特点,降低了坝基处理费用。