深厚覆盖层上高面板坝建基条件及防渗设计综述-水利水运工程学报.pdf

第4期 水 利 水 运 工 程 学 报 No.4 摇 2014年8月 HYDRO鄄SCIENCE AND ENGINEERING Aug. 2014 深厚覆盖层上高面板坝建基条件及防渗设计综述 1 2 1 李国英 , 苗摇 喆 , 米占宽 (1. 南京水利科学研究院 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室, 江苏 南京摇 210029;2. 中国水电 顾问集团西北勘测设计研究院有限公司, 陕西 西安摇 710065) 摘要:覆盖层上修建混凝土面板堆石坝具有简化施工导流、缩短工期和节省投资等优点,但这类工程大坝防渗 系统复杂,防渗系统的应力和变形控制是工程的关键。 随着工程经验的积累和技术的发展,我国相继建成了那 兰、察汗乌苏、九甸峡、苗家坝、老渡口等多个百米级趾板位于覆盖层上的高面板堆石坝,并有多座百米级深厚 覆盖层上高面板坝处于在建和待建状态。 覆盖层上高面板坝防渗系统应力变形特性与覆盖层的力学特性及防 渗系统的设计关系密切,结合已建和在建的工程资料和研究成果,对覆盖层上高面板坝的建基条件和防渗系统 设计进行总结,以期为类似工程设计提供借鉴,并为这一坝型的进一步发展提供技术支撑。 总结分析结果表 明,如果河床覆盖层变形模量达到40 MPa 以上,覆盖层上百米级至150 m级面板坝防渗系统的强度和变形能够 满足要求。 关摇 键摇 词:覆盖层;承载力;面板堆石坝;防渗设计 中图分类号:TV223摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 文章编号:1009-640X(2014)04-0001-06 水利水电工程建设中,坝址河床存在深厚覆盖层的情况下,在覆盖层上直接建坝无疑对节省工程投资和 缩短工期非常有利,但前提是覆盖层具有良好的力学性能,大坝防渗系统能够适应强度和变形的要求。 自 20世纪30年代起,国外就开始在覆盖层上修建混凝土面板堆石坝(见表 1),已建最高的是智利 106 m 的 [1] Santa Junan坝 。 相对而言,我国覆盖层上面板堆石坝建设起步晚,但发展速度快。 1982 年我国修建了第 一座覆盖层上的面板坝———柯柯亚混凝土面板砂砾石坝;20世纪90年代后,我国陆续修建了一批趾板建于 深覆盖层上并采用垂直防渗墙防渗的混凝土面板堆石坝工程,但其坝高大都在50 m左右。 随着工程经验的 积累和技术研究的发展,21世纪以来我国相继建成了那兰、察汗乌苏、九甸峡、苗家坝、老渡口等多座百米级 趾板位于覆盖层上的高面板坝,并有多个工程处于在建或待建状态。 表1摇 国外典型覆盖层上混凝土面板堆石坝工程 Tab.1摇 Foreign representative CFRD built on deep alluvium deposit 坝摇 名 建成年份 国摇 家 坝高/ m 覆盖层厚度/ m 覆盖层特性 防渗设计 BouHanifia 1939 阿尔及利亚 54 72 细砂层 4 m厚防渗墙 凯姆波莫洛 1959 意大利 34.5 34.5 砂砾石 2 m厚塑性混凝土防渗墙 0.8 m厚防渗墙,混凝土强度 10 MPa,上部 SantaJunan 1995 智利 106 30 砂砾石 6 m为钢筋混凝土,强度20 MPa 0.8 m厚防渗墙深60 m(悬挂),混凝土强度 Puclaro