北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体结构的比选

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发布时间：2021-09-06

资料介绍

北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体
结构的比选
赵成先，罗文灵，王哲
(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆乌鲁木齐830000)
摘要：地处北疆严寒地区的某水利枢纽主坝为全断面碾压混凝土重力坝，为保证坝体上下游面防渗
结构的安全可靠，进行了大量的试验研究和现场的工艺试验。试验证明二级配碾压混凝土与变态混凝
土相结合的防渗结构型式具有施工方便、不干扰碾压混土坝的施工和造价低廉等优势，经综合考虑选
定二级配碾压混凝土与变态混凝土相结合的防渗结构型式作为坝体上下游面防渗体。蓄水实践证明：
坝体上下游面采用这种防渗体型式是成功的。
关键词：碾压混凝土坝；二级配变态混凝土；物理学性能；防渗结构；北疆
中图分类号：TV642．2(245) 文献标识码：B 文章编号：1000—0860(2012)07—0045—04
Com parative selection of im pervious structures for upstream and downstream faces of
a roHer compacted concrete dam in North Xinjiang
ZHAO Chengxian，LUO W enling，WANG Zhe
(Xinjiang Irtysh River Basin Development Administrative Bureau，I~riimqi 830000，Xinjiang，China)
Abstract：The main dam of a water control project located in the cold region of the Noah Xinjiang is a full—section roller
compacted concrete(RCC)dam；for which a large amount experimental studies and in—situ tests on the construction tech—
nology are made，SO as to ensure the safety and reliability of the impervious structures for both the upstream and downstream
faces of it．The experiments show that the impervious structure built with the combination of both the two—graded roller corn—
pacted concrete and the metamorphic concrete has the merits such as convenient construction，no interferences on the con—
struction of the RCC dam，lower construction cost，etc．，and then it is selected to be the impervious structures for the up—
stream and downstream faces of the dam．The impounding practice demonstrated that the adoption of this kind of the imper—
vious structure is quite successful。
Key words：roller compacted concrete dam；tWO—graded metamorphic concrete；physical properties；impervious struetion；North
Xinjiang
1 概述
北疆某碾压混凝土坝为全断面碾压混凝土重力坝，
坝顶高程为745．500 m，坝顶宽度14 In。坝体上游面
672．000 ITI高程至坝顶745．500 ITI高程为垂直面，
672．000 in高程至坝基为1：0．15的斜坡面。坝体下游面
高程738．167 in以上为垂直面，以下接半径为18．00 in、
圆心角为37。的圆弧，下游坝坡1：0．75。坝基最低高
程为624．000 in，最大坝高121．5 nl，全长l 570 In，
Water Resources and Hydropower Engineering Vo1．43 No．7
坝体混凝土量达270万in 。全坝共83个坝段，均采
用永久横缝，主河床及两岸岸坡坝段横缝间距15 m，
两岸阶地坝段横缝间距20 In。工程等别为I等工程，
规模为大(1)型。
本工程坝址区位于新疆阿勒泰严寒地区，根据坝
址附近气象站统计，坝址多年平均气温为2．7℃ ，极
收稿日期：2012—03—13
作者简介：赵成先(1978一)，男，工程师。
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赵成先，等∥北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体结构的比选
端最低温度一49．8℃ ，极端最高温度40．1 oC。另根
据气象特征统计11月份月平均气温为一7 oC；3月
份月平均气温为一6．8℃ 。因此，每年1 1月至次年
3月底长达5个月时间内不能进行混凝土施工。根
据总工期安排，该工程于2007年4月下旬开始浇
筑坝体混凝土，要求2009年底完成主体工程施工。
为了保证总工期的实现，除加大投入和结合工程实
际采用切实可行的施工措施外，我们还对坝体防渗
结构进行了比选，目的在于从结构设计上促进工程
进度。
目前，碾压混凝土重力坝设置的防渗结构型式
主要有“金包银”和在碾压混凝土坝上游面一定范围
内采用二级配高标号碾压混凝土加变态混凝土两种
防渗型式。本文主要对本工程就两种防渗型式的抗
渗性、抗裂性、抗冻性、施工及投资等方面进行比
较。最终根据比较结果选定本工程上游面防渗体的
结构型式。
2 两种防渗结构设计
2．1 “金包银”式防渗结构设计
初步设计阶段参照国内类似坝高的碾压混凝土坝
的经验，当采用“金包银”防渗型式时，确定上游面常
态混凝土防渗层厚度为：自坝顶745．500～672．000 m
高程为3．O0 m；672．000 m高程至坝基厚度为4．0 m。
672．000 m高程以上水位变化区混凝土强度等级为
c。。20，抗渗等级WIO，抗冻等级F300；672．000 m
高程以下混凝土强度等级为c 。20，抗渗等级WIO，
抗冻等级F1O0；坝体内部采用C 15三级配碾压
混凝土，防渗层横缝间距与坝体分缝间距一致，
为15 m。在常态混凝土下游侧设置排水廊道及排
水管。
下游坝面655．000 m高程以下设置厚2．0 m的
常态混凝土，强度等级为C。。20，抗渗等级WIO，
抗冻等级F300，并在内侧设横缝排水及坝体排水
管。
2．2 变态混凝土防渗结构设计
本工程设计中根据《碾压混凝土坝设计规范》(sL
314_2004)并参考国内类似工程的经验，上游二级配
碾压混凝土厚度大于1／5的坝面水头，并因坝前作用
水头而变化，沿高度呈台阶状布置。
碾压混凝土坝上游自建基面至672．000 m高程二
级配碾压混凝土厚度由8．O0 m渐变至6．O0 m，其中二
级配变态混凝土厚度为1．O0 m；672．000～706．500 m
高程二级配碾压混凝土厚度为6．O0 m，其中二级配变
态混凝土厚度为0．80 m；706．500～741．500 m高
程二级配碾压混凝土厚度为4．0 m，其中二级配变
态混凝土厚度为0．60 m。下游水位变化区以下建基
面至650．000 m高程二级配混凝土厚3．50 rn；下游
水位变化区以上部分未进行坝体防渗设计，在
650．000～741．500 m高程为三级配碾压混凝土，在
741．500～745．500 m高程为常态混凝土。二级配碾
压混凝土层面间铺设水泥粉煤灰净浆，缝面水泥砂浆
标号为M25，厚度为1．O0～1．50 em，加强了层面及
缝面结合的可靠性，从而提高了大坝混凝土的整体防
渗效果
3 两种防渗型式的物理学性能比较
就两种防渗