(1)坝体分区原则
面板堆石坝坝体分区是保证坝体各分区之间变形协调、保证面板不出现结构性裂缝和止水安全的重要环节。在保证大坝安全运行前提条件下,根据坝体各部位工作和受力条件、坝料来源、坝料性质,对各分区提出不同要求,充分利用建筑物开挖石料,降低工程造价、简化施工、缩短工期。坝体的分区原则为:
①坝体各分区在水荷载作用下变形最小,以减小面板和止水系统产生结构性破坏的可能性。坝轴线上游堆石体是承受水荷载的主体,应尽量采用压缩模量较大的材料,以最大限度地减小大坝变形量,避免面板及止水的破坏。坝轴线下游堆石体的变形模量可适当降低。
②各分区材料之间应排水通畅,满足水力过渡的要求,从上游至下游级配料应由细到粗,渗透系数由小到大递增,以便迅速降低堆石体内的浸润线,保证渗透水能通畅地排向下游。相邻下游坝料区对其上游区有反滤保护作用,以防止产生内部管涌和冲蚀。同时使坝轴线下游一定范围形成干燥区,为充分利用质量较差、渗透系数较小的下游堆石料创造条件。
图7.1-1 坝顶细部设计
③合理利用建筑物开挖料,力求土石方挖填平衡,以降低工程造价。
④分区尽可能简单,各分区最小尺寸满足机械化施工要求,以保证填筑质量,方便施工。
(2)坝体分区设计
依据以上原则并结合《混凝土面板堆石坝设计规范》的要求,坝体填筑料分区自上游向下游依次为:上游盖重区(1B)、上游铺盖区(1A)、混凝土面板(F)、垫层区(2A)、周边缝处特殊垫层区(2B)、过渡层区(3A)、主堆石区(3B)、下游堆石区(3C)以及下游坝面干砌块石护坡区(P),见图7.1-2。
①上游盖重区(1B)
上游盖重区位于铺盖的上游,其主要作用是确保施工期和蓄水运行期上游铺盖边坡稳定,保护铺盖不受破坏。采用建筑物开挖料填筑,顶高程为2130.00 m,顶宽3.0 m。上游坡比为1∶2.5。
②上游铺盖区(1A)
上游铺盖区位于混凝土面板上游,其作用为当面板局部开裂和止水系统受损后,防渗土料随水流带入缝中,经面板下垫层料的反滤作用,淤堵裂缝恢复防渗性能,起辅助防渗的作用,提高坝体的防渗可靠性。铺盖顶高程为2130.00 m,顶宽3 m,上游坡比为1∶2.5。
③垫层区(2A)(www.xing528.com)
垫层区位于混凝土面板下部,具有半透水性,可以限制进入坝体的渗漏量,具有保障坝体安全和坝体第二道防渗线的作用,同时也为面板提供一个平整、均匀、可靠的支撑面。
设计水平宽度为3 m,等宽布置。
④特殊垫层区(2B)
特殊垫层区设置于周边缝下游侧,其主要作用是当周边缝变形过大、止水局部破坏出现渗漏时,对上游铺盖低黏性材料起反滤作用,截流并淤堵于张开的接缝中,使接缝自愈而减少渗漏量。特殊垫层区断面为梯形,顶宽3 m,下游坡比为1∶1。
⑤过渡区(3A)
过渡区位于垫层区与主堆石区之间,为满足垫层与主堆石间的水力过渡和变形模量的过渡而设置。水平宽度为5 m,等宽布置。
⑥主堆石区(3B)
主堆石区位于过渡料区的下游,是承受水荷载的主要支撑体,大部分位于坝轴线上游部位。
图7.1-2 大坝典型剖面图
⑦下游堆石区(3C)
下游堆石区位于坝轴线下游,其顶高程为2181.40 m,顶宽20 m,底高程2100.00 m,上游坡比为1∶0.6,下游坡比为1∶1.4。该区的主要作用是保持坝体的整体稳定及下游坝坡稳定。
⑧下游块石护坡(P)
为避免坝体堆石料风化、保证坡面稳定和增强大坝的抗震能力,并保护下游坝坡不受雨水冲蚀,使大坝外表美观,在下游坝面设置干砌块石护坡,厚度为1.2 m。
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