三峡大学：《水工建筑物》第八讲 面板堆石坝

●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● §8面板堆石坝 概述 坝体结构 三、构造设计 四、材料分区 五、研究间题 2021/2/22

2021/2/22 1 §8 面板堆石坝 一、概述 二、坝体结构 三、构造设计 四、材料分区 五、研究问题

●●●●● ●●●● ●●0 ●●● 概述 ●●●● 定义: 用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体,用混凝土面板作 防渗体的坝,简称“面板堆石坝”或“面板坝”。 发展过程: 19世纪及20世纪早期为抛填堆石坝阶段; 美国采矿、淘金抛石填筑、高压水枪冲实沉降 大面板难以承受大变形 1940年后的20年内,抛填堆石坝向碾压堆石坝发展, 出现了土质心墙堆石坝、斜墙堆石坝; 太沙基薄层碾压 1965年后,碾压堆石坝。 2021/2/22

2021/2/22 2 定义： 用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，用混凝土面板作 防渗体的坝，简称“面板堆石坝”或“面板坝”。 一、概述 发展过程： •19世纪及20世纪早期为抛填堆石坝阶段； 美国采矿、淘金 抛石填筑、高压水枪冲实 沉降 大 面板难以承受大变形 •1940年后的20年内，抛填堆石坝向碾压堆石坝发展， 出现了土质心墙堆石坝、斜墙堆石坝； 太沙基 薄层碾压 •1965年后，碾压堆石坝

●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 西北口面板堆石坝,坝高95m 2021/2/22

2021/2/22 西北口面板堆石坝，坝高 3 95m

●●●●● ●●●● ●●0 ●●●● 江西东津88.5m 2021/2/22

2021/2/22 4 江西东津 88.5m

●●● ●●● ●●● (水 兴山古洞口118m 2021/2/22

2021/2/22 兴山古洞口 5 118m

●●●●● ●●●● ●●0 面板堆石坝的优点: ●●● ●●●● 抗滑稳定性好 水荷载→面板→坝体,整个堆石坝重量及面板上部分水 重抵抗水压;分层碾压的堆石密实度高,抗剪强度大。 坝坡1:1.3或1:1.4,对应坡角37.6°或35.5°,接近 松散抛填堆石的自然休止角,大大低于碾压堆石的内摩擦角 (大于45°),大多数堆石坝不做稳定分析 坝坡陡,断面小,枢纽布置紧凑。 ≯透水性好,抗震性能强。 排水性好,处于无水状态,地震时不会产生孔隙水压力, 不会液化或坝坡失稳。 施工导流方便,坝体可过水。 施工受雨季影响小,可分期施工 2021/2/22

2021/2/22 6 面板堆石坝的优点： ➢抗滑稳定性好。 水荷载→面板→坝体，整个堆石坝重量及面板上部分水 重抵抗水压；分层碾压的堆石密实度高，抗剪强度大。 坝坡1：1.3或1：1.4，对应坡角37.6°或35.5°，接近 松散抛填堆石的自然休止角，大大低于碾压堆石的内摩擦角 （大于45°），大多数堆石坝不做稳定分析。 ➢坝坡陡，断面小，枢纽布置紧凑。 ➢透水性好，抗震性能强。 排水性好，处于无水状态，地震时不会产生孔隙水压力， 不会液化或坝坡失稳。 ➢施工导流方便，坝体可过水。 ➢施工受雨季影响小，可分期施工

●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 振动碾 2021/2/22

2021/2/22 振动碾 7

●●●● ●●● 坝面碾压 2021/2/22

2021/2/22 坝面碾压 8

●●●●● 坝体结构 ●●●● ●●0 ●●●● 混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成 防浪墙 面板 垫层区 过渡区 主堆石区 上游铺盖 吹堆石区 2°a。 河床砂砾石 固结灌浆 趾板 帷幕灌浆 图1-1典型混凝土面板堆石坝的结构型式

2021/2/22 9 二、坝体结构 混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成

●●●●● ●●●● 1、堆石体 ●●0 ●●● ●●●● 由垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区组成 名称位置 作用 要求 平整面板,避免应力集中 垫层区面板下方减少水荷载引起的变形;辅粒径不能太大,有较多细 助防渗 料;良好级配 垫层区和 级配连续,最大粒径 过渡区主堆石区保护垫层并起过渡作用≤300m,低压缩性和高 之间 抗剪强度,自由排水性能 低压缩性、高抗剪强度、 主堆 石区 坝体上游是承受水荷载的主要支撑体较好的透水性和耐久性。 硬岩堆石料或砂砾料 石区|坝体下与主堆石区共同保持坝体稳 次堆 定,其变形对面板影响轻微 软岩堆石料 2021/2/22

2021/2/22 10 名称 位置 作用 要求 垫层区 面板下方 平整面板，避免应力集中； 减少水荷载引起的变形；辅 助防渗 粒径不能太大，有较多细 料；良好级配 过渡区 垫层区和 主堆石区 之间 保护垫层并起过渡作用 级配连续，最大粒径 ≤300mm，低压缩性和高 抗剪强度，自由排水性能 主 堆 石 区 坝体上游 是承受水荷载的主要支撑体 低压缩性、高抗剪强度、 较好的透水性和耐久性。 硬岩堆石料或砂砾料 次 堆 石 区 坝体下游 与主堆石区共同保持坝体稳 定，其变形对面板影响轻微 软岩堆石料 1、堆石体 由垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区组成