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分离式混凝土面板砂砾石坝在平原水库围坝中的应用
  • 资料大小:780KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2021-11-24
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资料介绍

枢纽布置 西黑沟望海水库为灌注式平原水库,水库枢纽主要由节制 分水 闸、夏季引水 渠 、冬季引水管 、分 离式 混凝土面板砂砾石 围 坝、泄洪涵管、放水涵管、库区水平防渗、工业输水管 、农业输水 管 、上游 防洪堤等组成。水库枢纽平面布置图见图 1。 4方案比选 4.1坝型选择 平原水库围坝坝型一般为均质土坝 、土质防渗体分区坝、 土工膜防渗坝这三种基本形式 。本工程周 围 50km范围内无粘 土,当地砂砾石料极为丰富,坝型的选择以当地材料坝为宜。由 于该 区域地震烈度为Ⅷ度,且地层为卵、砾石地层,垂直渗漏较 严重 ,因此要求所选坝型具有良好的抗震和防渗性能。本工程 选择 了复合 土工膜斜墙坝 和分离式混凝 土面板砂 砾石坝 两种 坝型进行 比选 。 (1)复合土工膜斜墙砂砾石坝(比较方案) 复合土工膜斜墙砂砾石坝总坝长 1648m,坝顶宽 5m,最大 坝高 34.53m。上游坝坡 1:2.5,下游坝坡 1:5。坝坡防渗结构 由外至里依次为厚 0.20mC25F300W6混凝土护坡、厚 2.5m砂 砾石 防冻层 、厚 0.15m粒径 ~<20m细砂砾料上垫层 、300g/m 无 纺布 /0.5mmpE/3OOg/m。无纺布针刺长纤涤纶两布一膜(rE膜)、 厚 0.15m粒 径 ≤20m细砂砾 料下垫层 、主填筑 区 、粗骨料 堆积 区。坝顶上游设高 2.5mC25F300W6钢筋混凝土防浪墙。上游坝 脚设 置宽 1.5m,高 0.8m趾墩 。库盘水平防渗土工膜 与斜墙土工 膜相连形成完整的防渗体 。 (2)分离式混凝土面板砂砾石坝(选定方案) 分离式混凝土 面板砂砾石坝 总坝长 1685.12m,坝顶宽 5m, 最大坝高 34.93m。上游坝坡 1:1.5,下游坝坡 1:1.5。坝坡 防渗 结构由外至里依次为厚 0.3mC25F300W10高性能混凝土分离 式 防渗面板 、水平宽度 lm垫层 、主填筑 区、任意料 区 、粗骨料堆 积区。坝顶上游设高 2.5mC25F300W6钢筋混凝土防浪墙。上游 坝脚设置宽 1.5m,高 0.8m趾墩 。库盘水平防渗土工膜 与分离式 混凝土面板相连形成完整的防渗体。 (3)坝型比较 复合土工 膜斜墙墙坝 和分离式面板 砂砾石 坝都可采 用 当 地 丰富的砂砾 石材料筑 坝。两坝 型都具有适应 地基 变形 ,对地 质条件要求低的特点 ,都适合建设。分离式混凝土面板砂砾石 坝具有 良好 的抗震性能 ,在强震下混凝土面板可能会 开裂 引起 渗漏 ,但 通过 主填筑 区砂砾石排泄 ,不会威胁 到坝体稳定 。开裂 面板发现容易 ,可通过对面板加 固处理 ,重新起到 防渗作用。复 合土工膜斜墙墙坝在强震下复合土工膜可 能撕 裂 ,无法准 确发 现破裂部位造成检修 困难 。复合土工膜斜墙 坝坝体建筑投资为 6417万元 ,分离式面板砂砾石坝坝体建筑投资为 6008万元。从 安 全运行 、检修管理 、经济 投资等综合 考虑选择分 离式混凝 土 面板砂砾石坝为选定坝型。 4.2坝高确定 围坝合理 坝高是通 过多方案 经济 比较 后确定 的坝高 ,一般 一 18一 采用库 区内的土料上坝 ,做到挖填平衡 。既增加 了库容 ,节省 了 土料运距 ,又减少 了库外取料开挖带来 的水 土流失问题 。本工 程在确定坝型、库容、坝体轮廓后 ,选择不同的坝高进行试算, 最终做到库盘开挖与坝体填筑土料挖填平衡确定坝 高。 5分离式混凝土面板砂砾石围坝设计 5.1坝体轮廓设计 本工程围坝为分离式混凝土面板砂砾石坝 ,由主坝、东副 坝、西副坝组成。坝顶宽度为 5m,最大坝高 32.67m。坝顶总长 1628.8m,其中主坝长 850m,东副坝长 490.6m,西副坝 288.2m。 坝体上 游坡 1:1.5,下游坡 1:1.5。坝 顶上游 设高 2.5m C25F300WlO钢筋混凝土防浪墙。坝体设置回车道 3个 ,上坝公 路从坝体的东副坝坝肩上坝。 5.2坝体分 区及坝料设计 坝体分区从上游至下游依次为垫层区、主填筑区、任意料 区、粗骨料堆积区。具体设计方案如下。分离式混凝土面板砂砾 石坝典型剖面图见图 2。 (1)垫层区:为使面板在水压力的作用下变形均匀协调设 置垫层区。垫层料水平宽度 1m,满足小型碾压机械施工 。垫层 料要求最大粒径不超过 100mm,小 于 5mm 的细粒含 量控 制在 30%~50%',J、于 0.075mm 的颗粒含量小于 8%,且级配 良好。垫 层相对 密度 I>0.85。根 据库盘 料坑 颗分 资料 ,剔除粒 径 大于 lOOmm后 ,粒径小于 5ram 以下颗粒含量平 均为 30.8%,小于 0.075ram颗粒含量平均为 1%,符合垫层料质量要求。垫层区料 源为库盘开挖料。 (2)砂砾石主填筑区:最大粒径不大于 600ram'/J、于 5ram的 颗粒含量控制在 15%~35%,小于 0.075ram的颗粒含量小于 5%,相对 密度 >10.85。根据库 盘料 坑颗分 资料 ,扣除径 大于 600ram料 以后 ,小 于 5ram 的细 粒含量 平均 为 15.56%,小于 0.075mm的颗粒含量平均为 0.53%,满足主填筑区粒径要求。主 填筑区料源为库盘开挖料。库盘开挖料剔除粒径大于 600ram 颗粒以后的料可直接上坝。 (3)过 渡区 :过渡料位于垫层与砂砾石 主填筑区之 间,形成 对垫层粒径的过滤和反滤作用 ,防止垫层 中细颗 粒的流失 ,具 有 自由排水 的功能。根据垫层料 、主填筑料的颗分曲线得 : D。 =0.14,满 足规 范反滤 要求 。 由于主填 筑料 渗 透系 数为 1.7×10N1.7×10 满足排水要求,因此本工程过渡区可以

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