挤压边墙在混凝土面板堆石坝中的应用.pdf
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1、第 3 7卷第 1 2期 2 0 1 1 年1 2 月 水 力 发 电 挤 压 边 墙 在 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 中 的 应 用 徐存 东,李海成 ,周琳 博 ( 兰州理工大学能源与动力工程学院 ,甘肃兰州7 3 0 0 5 0 ) 摘要:挤压边墙作 为 目前 正在 推广 的一项面板坝施工技术 ,与传统的上游坝坡施 工方法相 比,具有工序少 、干扰 小 、施工速度快 、利 于防洪度汛 、表面美 观等优点。在 白莲河抽水蓄能电站面板堆石坝 中应用了该施工技术 ,采用 机械设备在垫层料上挤压形成一 道混凝土边墙 ,避免了传统工艺 中对垫层料超填 、斜坡碾压 、削坡等繁琐工序 ,不 但保证
2、 了工程质量 ,而且改善了面板 的受力状态 。 关键 词:面板堆石坝 ;挤压混凝土边墙 ;配合 比;白莲河抽水蓄能电站 Ap p l i c a t i o n o f Co n c r e t e Ex t r u s i o n S i d e W a l l i n RCC Da m Co n s t r u c t i o n Xu C u n d o n g , L i Ha i e h e n g , Z h o u L i n b o ( S c h o o l o f E n e r g y a n d P o w e r E n g i n e e r i n g , L a
3、 n z h o u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , L a n z h o u 7 3 0 0 5 0 , G a n s u , C h i n a ) Ab s t r a c t :Co mp a rin g wi t h t h e t r a d i t i o n a l u p s t r e a m s l o p e c o n s t r u c t i o n me t h o d o f f a c e r o c k f i l l d a m,t h e e x t r u s i o n s i d e
4、 w a l l t e c h n o l o g y h a s a d v a n t a g e s o f l e s s p r o c e s s , l i t t l e i n t e rfe r e n c e ,f a s t c o n s t ruc t i o n ,c o n d u c i v e t o fl o o d c o n t r o l a n d g o o d s u rfa c e a p p e a r a n c e T h i s t e c h n o l o g y i s a p p l i e d i n t h e c o
5、n s t ruc t i o n o f t h e f a c e r o c k fi l l d a m i n Ba i l i a n h e P u mp e d- s t o r a g e P o we r S t a t i o n ,i n wh i c h t h e ma c h i n e r y i s u s e d t o e x t r u d e a c o n c r e t e wa l l o n c u s h i o n ma t e ri a l a n d t r a d i t i o n a l p r o c e s s e s o f
6、 c u s h i o n ma t e r i a l o v e r - f i l l i n g ,s l o p e r o l l i n g a n d s l o p e c u t t i n g a r e c a n c e l l e d T h e e x t r u s i o n s i d e w a l l t e c h n o l o gy n o t o n l y e n s u r e s t h e q u a l i t y o f c o n s t r u c t i o n , b u t a l s o i mp r o v e s t
7、 h e s t r e s s o f f a c e s l a b Ke y W o r d s : f a c e r o c k fi l l d a m; c o n c r e t e e x t r u s i o n s i d e w a l l ; mi x p r o p o r t i o n ; B a i l i a n h e P u mp e d - s t o r a g e P o we r S t a t i o n 中图分类号 : T V 6 4 1 4 3 ( 2 6 3 ) ;T V 5 2 文献标识码 : B 文章编号 : 0 5 5 9 9 3
8、 4 2 ( 2 0 1 1 ) 1 2 0 0 4 7 0 3 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 是 水 利 水 电 工 程 中 的 主 要 坝 型之一 l l l。面板 堆 石坝 上游 面护 坡施 工 中 ,传 统工 艺 采 用 超填 土石 方 、削 去坡 面 虚 土 、修 平 坡 面 、用 斜 坡 振 动碾 碾 压 坡 面 、坡 面砂 浆 防护 等 工 序 ,与坝 体 填 筑 施 工存 在 交 叉 作 业 ,挡 水 度 汛期 间矛盾 尤 为突 出 。且 安 全 风 险 大 ,会 直 接 影 响 工 程 进 度 和 施 工 质 量 。 而 挤 压 边 墙 施 工 技 术 较 好 地 解 决
9、了 上 述 问 题 , 它 是 在 填 筑 一 层 垫 层 料 之 前 利 用 边 墙 挤 压 机 在 坝 体 上 游 面 修建 一 条 半 透水 的混凝 土边 墙 ,然后 在 其 内侧 铺填 坝料 ,碾压 合 格 后 再重 复这 一 工序 ,形 成 完 整 的 、有 一 定 强 度 的 混 凝 土 临 时 坝 面 ,具 有 能 保 证 垫 层料 压 实 质 量 、提 高 护 坡 防护 能 力 以及 施 工 简 便 、安全 性 高 、技术 可靠 等 特点 。该 技 术 已在 我 国 的公 伯 峡 、龙 首 二 级 、芭 蕉 河 、水 布垭 、黑麋 峰 等 面板堆 石 坝工 程 中应用并 取 得
10、 良好 效 果 。 1 工程概况 白莲 河 抽 水 蓄能 电站 位 于湖 北 省 黄 冈市 罗 田县 白莲河 乡 境 内 ,白莲河 水 库 右 坝头 上 游 侧 。工 程 为 一 等 大( 1 )型 工程 ,总 装 机 1 2 0 0 MW ,枢 纽 工 程 的永久 建 筑 物 主要 包括 上 库 主 坝 、输 水 系统 和 地 下 厂 房 系统 等 。上 库 主坝 为混 凝 土面 板 堆石 坝 ,坐 落 在 弱 风 化 岩 体 中上 部 ,最 大 坝 高 5 9 4 0 I n,坝 顶 长 3 0 0 1 8 I n , 坝 顶 宽 6 0 ru, 上 、下 游 坝 坡 均 为 1 : 1
11、4, 最 大 坝底 宽 度 约为 1 8 0 9 6 i n;坝 体 自上游 至 下 游 依 次 为盖重 区 、垫层 区( 含特 殊垫层 区) 、过 渡 区 、上 游 堆石 区 、下 游 堆 石 区及 大 块石 护 坡 等 ;大 坝 垫 层 上 游边 坡 原设 计 采 用砂 浆 垫 层 固坡 ,后 经业 主 、设 计 、监 理及 施 工 四方研 究 ,并 结 合 公 伯峡 、水 布垭 等 工程 的应 用 实 际 ,决 定 采用 挤 压 混 凝 土边 墙 新 技 术 进 行 堆 石 坝 上 游 固 坡 防 护 。 收稿 日期 :2 0 1 1 - 0 1 1 4 作 者简 介 :徐存东 ( 1
12、9 7 2 一 ) ,男 ,甘肃景 泰人 ,教授 ,高级工 程师 ,博士 ,主要从事水利水电工程的教学和科研 工作 W a t e r P o w e r V o 1 3 7 N o 1 2 囫 2 挤压边墙的优越性 混凝 土 面 板 坝施 工 期 上 游 护坡 施 工 的传 统工 艺 技 术 简 单 但 工 序 复 杂 、超 填 量 大 、坡 缘 密 实 度 难 以 保 证 , 蓄 水 后 坡 面 变 形 较 大 ,抗 水 压 能 力 低 ;削 坡 、 坡 面修 整 工作 量 大 ,需 要 的专 用 设 备 多 ;坝 体 每上 升 2 3 m 需 进 行 一 次 削 坡 , 每 上 升 1
13、0 1 5 m 需 进 行 上游 坡 面 斜 坡碾 压 ,影 响坝 体 填 筑 进度 ;坡 面 防 护 前 ,若 遇雨 水 冲刷 ,则需 重新 补 坡 回填 、碾压 。 挤 压式 边 墙 技 术 的 主要 优 点 是 : 垫 层 料 坡 面 的 斜 坡 碾 压 完 全 被 垂 直 碾 压 取 代 , 垫 层 料 的 密 实 度 得 到保 证 ,蓄水 后 变 形 小 ,提 高 了抗水 压能 力 ; 垫层 料有 边 墙 防护 ,面 板施 工 可 安 排 在 合理 时段 进 行 避免 开 裂 ,保 证 质 量 ; 方 案 取 消 了超 填 土 石 方 ,取 消 了削坡 、修 正 坡 面 、上 游 坡
14、 面 的斜 坡 碾 压 等 工 序 ,并 且 边墙 机 的成 型 速 度快 ,垫 层 填筑 可 同 步 上 升 加 快 了施 工进 度 ; 混凝 土 边 墙 能抵 御 冲 刷 ,有 利 于防 洪度 汛和 汛期 的坡 面 防护 。 3 白莲河抽水蓄能电站面板堆石坝的应用技 术和施工工艺 3 1 挤 压式 边 墙 断面 挤 压 式 边 墙 采 用梯 形 断 面 ,以铰 接 方 式 使边 墙 可 适 应 垫 层 料 的 变 形 ,其 底 部 不 会 形 成 空 腔 ,有 效 避 免 了 空 腔 对 面 板 的 不 利 影 响 。边 墙 上 游 侧 坡 度 与 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 上 游
15、坡 度 相 同 ,一 般 为 1 : 1 4,顶 宽 一 般为 1 0 e m,下 游坡 度采 用 8 : 1 ( 见 图 1 ) 。 图 1 挤 压 式 边 墙 断 面 示 意 3 2挤压 式 边墙 布置 在上 游填 筑 条件 具备 后 ,先铺 一层 填 筑料 找平 , 填 筑料 填 筑 至趾 板 顶 部 高程 ;然 后 在 填筑 料 上 开 始 挤压 边 墙 施 工 ,由于 没 有水 平 段 的趾 板 ,挤 压 边 墙 无法 从 底部 开始 ,底 部用 人 工成墙( 见 图 2) 。 3 3挤压 边 墙混 凝土 技术 指标 边 墙 混 凝 土 各 项 技 术 指 标 制 定 的 总 原 则
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