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淺談新材料在水利壩體中的運(yùn)用

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淺談新材料在水利壩體中的運(yùn)用

1澆筑式瀝青混凝土心墻瑣設(shè)計

由木吉河和康西瓦河2條支流及2支流匯合后形成的布侖口湖組成,水庫呈牛頭狀,2支流為牛的兩角,布倉口湖恰似牛的頭部。庫區(qū)正常蓄水位在3290.0m以下。布侖口一公格爾水電站攔河壩坐落于蓋孜河河口以下約0.95km處,河流走向近東西向,河谷地貌呈"U"形,河流縱坡為10%。,為第四系地層發(fā)育的不對稱河谷,一般谷底寬90~105m,左岸為較陡的高山包,右岸比較平緩,壩軸線布置為直線,左壩肩利用左岸Qlgl冰磧層組成的山包,右壩肩利用右岸IV級階地Q3gl冰磧層下的Q1含碎石砂壤土地層。工程地點(diǎn)緯度高,海拔在3280m左右,氣候條件較為惡劣,一年的有效施1:天數(shù)少;度汛要求緊,施工強(qiáng)度大。這就對該項目的施工質(zhì)量、進(jìn)度、成本的控制即施工管理水平提出了更高的要求。隨著土石壩瀝青混凝土施工工藝的逐漸完善和施工技術(shù)的不斷提高,瀝青混凝土防滲技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們認(rèn)知。瀝青混凝土材料具有防滲性能好、適應(yīng)變形能力大、抗蝕耐久和對水質(zhì)無污染等特點(diǎn),是一種新型優(yōu)良的水工防滲材料。瀝青混凝土防滲體抗震性能好,裂縫可自愈;T.程量小,施工速度快,安全可靠。瀝青混凝土心墻工程的投資明顯少于其他類型的壩型,經(jīng)濟(jì)效益顯著,應(yīng)為經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)或高原高寒地區(qū)發(fā)展水電事業(yè)的首選。因此,布侖口一公格爾水電站壩型采用澆筑式瀝青混凝土心墻壩。壩頂高程按照規(guī)范要求,地震雍浪高度一般可取為0.5~1.5m,本次計算取1.0m;本工程地震基本烈度為8°,地震壩頂沉降取0.8m。地震安全超高包括地震現(xiàn)頂沉陷和地震涌浪高度,則地震安全超高為1.8m。壩頂高程以第一種運(yùn)用情況控制,最終確定壩頂高程為3295.0m,防浪墻頂高程為3296.2m,最大壩高35.0m。

2壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計

壩頂高程為3295.0m,壩頂寬度為10.0m,最大壩高35m,壩長331.32m。壩頂上游側(cè)設(shè)置“L”形C25鋼筋混凝土防浪墻,防浪墻頂高程為3296.20m,墻底高程為3293.0m,墻高3.2m,壩頂以上高1.2m,"L"形墻底寬3m,底板厚0.4m,混凝土標(biāo)號為C25、F300。瀝青砼心墻墻頂插人底板內(nèi),與防浪墻緊密結(jié)合,防浪墻每隔10m設(shè)1條伸縮沉降縫。壩頂采用瀝青混凝土路面,路面凈寬9.5m,為排除雨水,路面向下游單向傾斜,坡度為2%。壩頂下游側(cè)設(shè)C15混凝土路沿石,橫斷面尺寸為0.15mx0.5m,高出瑣頂面20cm,路緣石每隔5m設(shè)1個通向下游的排水孔,并于路緣石上設(shè)1.0m高的護(hù)欄。上游壩坡為1??3.0;下游壩坡為1?_2.75,為解決施工及運(yùn)行期的交通問題,在下游坡設(shè)8m寬、縱坡為8%的“之”字形上壩公路,則最大斷面處下游平均壩坡坡度為1:3.01。上游壩坡采用砼板護(hù)坡,護(hù)坡厚0.25m,分塊尺寸為6mx6m,混凝土標(biāo)號為C25、F300。護(hù)砌范圍為壩頂至3280.50m髙程,頂部與壩頂防浪墻相接,底部與阻滑鍵相連,阻滑鍵采用砼澆筑,寬0.7m,高0.9m,埋人壩殼料中。為防止冰對護(hù)坡的破壞,在3289.05m、3291.20m處設(shè)置導(dǎo)冰坎,坎高0.25m,坎下設(shè)砼齒墻。混凝土護(hù)坡設(shè)<H00mmPVC排水管,排距為3m,孔距為3m,矩形布置。排水管末端包裹反濾無紡布。下游壩坡采用混凝土網(wǎng)格梁填干砌塊石護(hù)坡,護(hù)坡厚0.3m,網(wǎng)格為5mx5m,網(wǎng)格梁的截面積為428mmx300mm,網(wǎng)格梁砼標(biāo)號為C25、F200。2AT下游過渡料過渡料位于瀝青輪心墻兩側(cè),頂髙程為3293.0m,考慮本工程在8°地震區(qū),壩基有深厚覆蓋層和承壓水,過渡層的厚度適當(dāng)加大,上、下游水平寬度均為4m。過渡層填筑至心墻頂部,底部建在相對隔水的Q2砂礫石層上,過渡料采用C6料場砂確料蹄分制備而成,最大粒徑為80mm,小于5mm粒徑含量為30%~40%,設(shè)計相對密度0.85。

3壩殼料

壩址區(qū)砂礫料儲量豐富,上、下游壩殼料均采用砂礫石料及開挖利用料填筑,選擇C8砂爍料場作為壩殼砂礫料場,C8砂礫料場為第四系上更新統(tǒng)(Q3gl)冰磧物,其巖性為含漂石、塊石的砂碎石層,d??=600mm,設(shè)計相對密度價身0.85。過渡料河床砂礫石料厚薄不一,在壩基清基時,河床有部分砂礫石被全部清除,壩殼砂礫石與基礎(chǔ)含塊碎石沙壤土直接接觸,經(jīng)驗算,壩殼砂礫石與壩基含碎石砂壤土層間關(guān)系滿足濾土要求和排水要求,考慮壩基含碎石砂壤土填筑時壩料分層,較大顆粒處于下部與壩基含碎石砂壤土接觸部位’砂壤土層呈互層狀或透鏡體狀,為防止蓄水后在承壓水的作用下,相對隔水的含碎石砂壤土或含水層的細(xì)顆粒被帶出,壩殼料填筑時,在基礎(chǔ)面填筑1層厚2.0m的壩基過渡料,起反濾、排水、過渡等作用,鋪設(shè)范圍為壩0+085~0+215m,壩基過渡料采用C6料場篩分,最大粒徑為d?^80mm,小于5mm粒徑含量為30%~40%。設(shè)計相對密度0/^0.85。壩腳壓重戧臺為保證大壩的抗震安全,在壩0+085~0+215m下游設(shè)75m長的棄渣壓重以提高壩體抗震能力,防止現(xiàn)體下游坡腳產(chǎn)生過大的側(cè)脹變形,保證壩腳一定范圍內(nèi)的垠基穩(wěn)定。壓重利用溢洪道開挖廢方堆筑,戧臺頂高程為3275.0m。平均厚度為10m。在河床部位壩0+121~0+160m下游壩腳處及壓重坡腳處增設(shè)2排減壓排水井。

作者:鄧搖單位:四川省水利水電一局

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