加楞预制混凝土连锁块在鸭河口水库中的应用.pdf
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1、第 3 2卷第 1 l 期 2 0 1 0年 1 1月 人民黄河 YELL OW Rl VI _= R V o 1 3 2, No 1 1 NO V , 2 01 0 【 水利水 电工程 】 加楞预制混凝土连锁块在鸭河 口水库中的应用 李西平 ( 河南省水利勘测设计研 究有 限公司, 河南 郑州 4 5 0 0 1 6 ) 摘要: 采用加楞预制混凝土连锁块护坡技术, 通过护块两边相互咬合和适 -3的开孔率, 使护块厚度大为减薄, 降低了施 工难度。预制连锁块护坡结构的设计 目前尚无规范, 在鸭河 口水库的应用中, 通过模型试验对其进行了科学验证, 高程 1 6 8 01 7 5 0 m采用不加
2、楞 预制混凝土连锁块 , 高程 1 7 5 0 m 以上 波浪主要作 用区采用加楞预制混凝土连锁块 , 加快 了 施工进度 , 节约 了混凝土用量 , 消浪作用并未降低。 关键词 :混凝土连锁块 ;大坝护坡 ;理论计算;模型试验 ;优化设计 ;鸭河 1:2 水库 中图分类号:T V 1 3 1 6 1 ; T V 6 9 8 2 文献标识码: A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 0 1 3 7 9 2 0 1 0 1 1 0 4 2 1 概述 鸭河口水库位于河南南阳, 控制流域面积为 3 0 3 0 k m , 总 库容为 l 3 3 9亿 m , 是一
3、座以防洪 、 灌溉为 主, 兼顾发 电、 养 殖 、 城市供水等综合利用的大( I ) 型水利枢纽工程。水库于 1 9 5 9 年建成并投入运行。枢纽工程由大坝、 溢洪道等组成 , 其中主 坝长 1 7 0 0 m, 最大坝高3 4 m。 鸭河口水库运行 5 0 a 来 , 对防洪和当地经济发展发挥了重 要作用。但受当时经济、 技术条件的制约, 工程存在先天不足, 影响了工程安全运行。经安全鉴定, 水库坝高不满足要求; 下 游坝坡不稳定, 上游坝坡干砌石厚度不满足要求, 反滤层受到 破坏 ; 溢洪道结构不 满足规范要求 ; 电气 、 金属结构设备 陈旧老 化 , 超期服役。2 0 0 7年水利
4、部大坝安全管理 中心核查确定 该水 库大坝为3类坝, 并列入 了 全 国病险水库除险加固专项规 划 。 2 护坡方案比选 2 1 块石护坡 按 碾压式土石坝设计规范( S L 2 7 4 -2 0 0 1 ) 对上游坝坡 护砌进行计算 。砌石 护坡 在最 大局 部波浪 应力作 用下所 需 的 换算球形直径、 质量、 厚度汁算公式如下: D =0 8 5 D 5 o f 1 ) Q :0 8 5 Q 5 o=0 5 2 5 p k D ( 2 ) 当 h 1 5时 t = D一 = - 当 1 5时 : Dt D = :_ 式中: D为石块的换算球形直径 ; Q为石块质量; D 。为石块平 9
5、6 均粒径; Q 。为石块平均质量; f 为石块厚度; 为随坡率变化的 系数, 取 K =1 3 5 ; p 为块石密度; p 为水的密度; 为累计频 率为5 的波高; 为平均波长; m为坡度系数。 经计算, 上游护坡块石计算厚度受设计工况控制, 理论厚 度为 0 4 8 m, 现状块石厚度为 0 4 m。 块石护坡的主要特点: 块石护坡是传统的护坡形式, 对 施: 1 二 人员技术要求相对较低 ; 块石开采受季节影响较小, 开 采设 备相对 简易; 只需要堆 石场, 施 工现场不 需很大; 0 4 8 m 厚块石体积较大, 成材率低 ; 当地石材较贫乏, 且开 辟石料场将造成水土流失、 对环
6、境影响较大; 干砌石人工费 用市场价增 长很快 , 实 际操作 时对 护坡达 到紧 、 稳 、 平 、 实 的要 求难以控制, 施工有一定难度。 2 2浇混凝土板护坡 根据 碾压式土石坝设计规范, 对于具有明缝的混凝土护 坡板, 在浮力作用下稳定的面板厚度可按下式计算 : 3 r _r : 0 0 7 r h ( 3 ) V O P c Pw , 式中: r 为系数, 对于整体式大块护面板取 1 0 , 对于装配式护 面板取 1 1 ; 为累计频率为 1 的波高; b 为沿坝坡向板长; p 为板的容重。 现浇混凝土板的厚度受板边长影响, 根据工程实际, 当板 边长为 3 m 3 m时 , 需要
7、混凝土板厚 0 3 m。 该方案的主要特点 : 现浇混凝土板与块石比较, 板厚减 小, 可降低工程材料成本; 现浇混凝土板是一次成型安装的, 损耗小 ; 坡面糙率降低, 需要增加坝顶防浪墙高度; 不易实 施防冻措施 , 不适于冬季施工; 对坝体变形适应能力差; 运 行维修困难。 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 4 - 2 7 作者简介 : 李西平( 1 9 6 3 一 ) , 男, 河南巩 艾人 , 高级 工程 师, 注册 咨询 工程师( 投 资) , 主要从事水利工程设计工作 E ma i l : h1 wl x p h ns 1 g o v t ? n 人 民 黄 河2 0 1 0年第
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