浅谈新材料在水利坝体中的运用

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1浇筑式沥青混凝土心墙琐设计

由木吉河和康西瓦河2条支流及2支流汇合后形成的布仑口湖组成，水库呈牛头状，2支流为牛的两角，布仓口湖恰似牛的头部。库区正常蓄水位在3290.0m以下。布仑口一公格尔水电站拦河坝坐落于盖孜河河口以下约0.95km处，河流走向近东西向，河谷地貌呈"U"形，河流纵坡为10%。，为第四系地层发育的不对称河谷，一般谷底宽90~105m，左岸为较陡的高山包，右岸比较平缓，坝轴线布置为直线，左坝肩利用左岸Qlgl冰碛层组成的山包，右坝肩利用右岸IV级阶地Q3gl冰碛层下的Q1含碎石砂壤土地层。工程地点纬度高，海拔在3280m左右，气候条件较为恶劣，一年的有效施1：天数少；度汛要求紧，施工强度大。这就对该项目的施工质量、进度、成本的控制即施工管理水平提出了更高的要求。随着土石坝沥青混凝土施工工艺的逐渐完善和施工技术的不断提高，沥青混凝土防渗技术的优点也逐渐被人们认知。沥青混凝土材料具有防渗性能好、适应变形能力大、抗蚀耐久和对水质无污染等特点，是一种新型优良的水工防渗材料。沥青混凝土防渗体抗震性能好，裂缝可自愈；T.程量小，施工速度快，安全可靠。沥青混凝土心墙工程的投资明显少于其他类型的坝型，经济效益显著，应为经济不发达地区或高原高寒地区发展水电事业的首选。因此，布仑口一公格尔水电站坝型采用浇筑式沥青混凝土心墙坝。坝顶高程按照规范要求，地震雍浪高度一般可取为0.5~1.5m,本次计算取1.0m;本工程地震基本烈度为8°，地震坝顶沉降取0.8m。地震安全超高包括地震现顶沉陷和地震涌浪高度，则地震安全超高为1.8m。坝顶高程以第一种运用情况控制，最终确定坝顶高程为3295.0m,防浪墙顶高程为3296.2m,最大坝高35.0m。

2坝体结构设计

坝顶高程为3295.0m,坝顶宽度为10.0m，最大坝高35m,坝长331.32m。坝顶上游侧设置“L”形C25钢筋混凝土防浪墙，防浪墙顶高程为3296.20m,墙底高程为3293.0m，墙高3.2m,坝顶以上高1.2m,"L"形墙底宽3m,底板厚0.4m,混凝土标号为C25、F300。沥青砼心墙墙顶插人底板内，与防浪墙紧密结合，防浪墙每隔10m设1条伸缩沉降缝。坝顶采用沥青混凝土路面，路面净宽9.5m,为排除雨水，路面向下游单向倾斜，坡度为2%。坝顶下游侧设C15混凝土路沿石，横断面尺寸为0.15mx0.5m,高出琐顶面20cm,路缘石每隔5m设1个通向下游的排水孔，并于路缘石上设1.0m高的护栏。上游坝坡为1??3.0;下游坝坡为1?_2.75,为解决施工及运行期的交通问题，在下游坡设8m宽、纵坡为8%的“之”字形上坝公路，则最大断面处下游平均坝坡坡度为1:3.01。上游坝坡采用砼板护坡，护坡厚0.25m,分块尺寸为6mx6m，混凝土标号为C25、F300。护砌范围为坝顶至3280.50m髙程，顶部与坝顶防浪墙相接，底部与阻滑键相连，阻滑键采用砼浇筑，宽0.7m,高0.9m，埋人坝壳料中。为防止冰对护坡的破坏，在3289.05m、3291.20m处设置导冰坎，坎高0.25m,坎下设砼齿墙。混凝土护坡设<H00mmPVC排水管，排距为3m，孔距为3m,矩形布置。排水管末端包裹反滤无纺布。下游坝坡采用混凝土网格梁填干砌块石护坡，护坡厚0.3m,网格为5mx5m,网格梁的截面积为428mmx300mm,网格梁砼标号为C25、F200。2AT下游过渡料过渡料位于沥青轮心墙两侧，顶髙程为3293.0m,考虑本工程在8°地震区，坝基有深厚覆盖层和承压水，过渡层的厚度适当加大，上、下游水平宽度均为4m。过渡层填筑至心墙顶部，底部建在相对隔水的Q2砂砾石层上，过渡料采用C6料场砂确料蹄分制备而成，最大粒径为80mm,小于5mm粒径含量为30%~40%,设计相对密度0.85。

3坝壳料

坝址区砂砾料储量丰富，上、下游坝壳料均采用砂砾石料及开挖利用料填筑，选择C8砂烁料场作为坝壳砂砾料场，C8砂砾料场为第四系上更新统（Q3gl)冰碛物，其岩性为含漂石、块石的砂碎石层，d??=600mm,设计相对密度价身0.85。过渡料河床砂砾石料厚薄不一，在坝基清基时，河床有部分砂砾石被全部清除，坝壳砂砾石与基础含块碎石沙壤土直接接触，经验算，坝壳砂砾石与坝基含碎石砂壤土层间关系满足滤土要求和排水要求，考虑坝基含碎石砂壤土填筑时坝料分层，较大颗粒处于下部与坝基含碎石砂壤土接触部位’砂壤土层呈互层状或透镜体状，为防止蓄水后在承压水的作用下，相对隔水的含碎石砂壤土或含水层的细颗粒被带出，坝壳料填筑时，在基础面填筑1层厚2.0m的坝基过渡料，起反滤、排水、过渡等作用，铺设范围为坝0+085~0+215m，坝基过渡料采用C6料场筛分，最大粒径为d?^80mm,小于5mm粒径含量为30%~40%。设计相对密度0/^0.85。坝脚压重戗台为保证大坝的抗震安全，在坝0+085~0+215m下游设75m长的弃渣压重以提高坝体抗震能力，防止现体下游坡脚产生过大的侧胀变形，保证坝脚一定范围内的垠基稳定。压重利用溢洪道开挖废方堆筑，戗台顶高程为3275.0m。平均厚度为10m。在河床部位坝0+121~0+160m下游坝脚处及压重坡脚处增设2排减压排水井。

作者：邓摇单位：四川省水利水电一局