北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体结构的比选.pdf
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1、水利水电技术第4 3卷2 0 1 2年第 7期 北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体 结构 的 比选 赵成先 ,罗文灵 ,王 哲 ( 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局,新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 摘要:地处北疆严寒地 区的某水利枢纽主坝为全断面碾压混凝土重力坝,为保证坝体上下游面防渗 结构的安全可靠,进行 了大量的试验研究和现场的工艺试验。试验证明二级配碾压混凝土与变态混凝 土相结合的防渗结构型式具有施工方便、不干扰碾压混土坝的施工和造价低廉等优势,经综合考虑选 定二级配碾压混凝土与变态混凝土相结合的防渗结构型式作 为坝体上下游面防渗体 。蓄水实践证 明: 坝体上下游面采用这种防
2、渗体型式是成功的。 关键词 :碾压混凝土坝;二级配变态混凝土;物理学性能 ;防渗结构 ;北疆 中图分类号:T V 6 4 2 2 ( 2 4 5 ) 文献标识码 :B 文章编号:1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 0 4 5 0 4 Co m p a r a t i ve s e l e c t i o n o f i m p e r v i o us s t r uc t ur e s f o r up s t r e a m a nd do wns t r e a m f a c e s o f a r o H e r c o mp a c t e d c
3、o n c r e t e d a m i n N o r t h Xi n j i a n g ZHAO Ch e n g x i a n, L UO W e n l i n g, W ANG Zh e ( X i n j i a n g I r t y s h R i v e r B a s i n D e v e l o p m e n t A d m i n i s t r a t i v e B u r e a u , I r i i m q i 8 3 0 0 0 0 ,X i n j i a n g , C h i n a ) A b s t r a c t : T h e ma
4、 i n d a m o f a w a t e r c o n t r o l p r o j e c t l o c a t e d i n t h e c o l d r e g i o n o f t h e N o a h Xi n j i a n g i s a f u l l s e c t i o n r o l l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e( R C C)d a m;f o r w h i c h a l a r g e a mo u n t e x p e r i me n t a l s t u d i e s a n d
5、i n s i t u t e s t s o n t h e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y a r e ma d e,S O a s t o e n s u r e t h e s a f e t y a n d r e l i a b i l i t y o f t h e i mp e r v i o u s s t ru c t u r e s for b o t h t h e u p s t r e a m a n d d o wn s t r e a m f a c e s o f i t Th e e x p e r i
6、 me n t s s h o w t h a t t h e i mp e r v i o u s s t r u c t u r e b u i l t w i t h t h e c o mb i n a t i o n o f b o t h t h e t wo g r a d e d r o l l e r c o rn p a c t e d c o n c r e t e a n d t h e me t a mo r ph i c c o n c r e t e h a s t h e me r i t s s u c h a s c o n v e n i e n t c
7、o n s t r u c t i o n,n o i n t e r f e r e n c e s o n t h e c o n s t ru c t i o n o f t h e RC C d a m ,l o we r c o n s t ruc t i o n c o s t ,e t c ,a n d t h e n i t i s s e l e c t e d t o b e t h e i mp e r v i o u s s t r u c t u r e s f o r t h e u p s t r e a m a n d d o wn s t r e a m f
8、a c e s o f t h e d a mT h e i mp o u n d i n g p r a c t i c e d e mo n s t r a t e d t h a t t h e a d o p t i o n o f t h i s k i n d o f t h e i mp e r v i o u s s t r uc t ur e i s qu i t e s uc c e s s f ul 。 Ke y wo r d s :r o l l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e d a m ;t WO g r a d e d m
9、e t a mo rph i c c o n c r e t e; p h y s i c a l p r o p e r t i e s ; i mp e rvi o u s s t rue t i o n;No r t h X i n j i a n g 1 概述 北疆某碾压混凝土坝为全断面碾压混凝土重力坝, 坝顶高程为 7 4 5 5 0 0 m,坝顶宽度 1 4 I n 。坝体上游面 6 7 2 0 0 0 I T I高程 至 坝 顶 7 4 5 5 0 0 I T I高 程 为 垂 直 面, 6 7 2 0 0 0 i n高程至坝基为 1 : 0 1 5的斜坡面。坝体下游面 高程 7
10、 3 8 1 67 in以上为垂直面,以下接半径为 1 8 0 0 in、 圆心角为 3 7 。 的圆弧 ,下游坝坡 1 : 0 7 5 。坝基最低高 程为 6 2 4 0 0 0 in,最大坝高 1 2 1 5 n l ,全长 l 5 7 0 In, Wa t e r Re s o u r ce s a n d Hy d r o p o we r En g in e e r i n g V o 1 4 3 No 7 坝体混凝土量达 2 7 0万 in 。全坝共 8 3个坝段 ,均采 用永久横缝 ,主河床及两岸岸坡坝段横缝间距 1 5 m, 两岸阶地坝段横缝 间距 2 0 In。工程等别为 I
11、 等工程 , 规模为大( 1 ) 型。 本工程坝址区位于新疆阿勒泰严寒地区,根据坝 址附近气象站统计 ,坝址多年平均气温为 2 7 ,极 收稿 日期 :2 0 1 2 0 3 1 3 作者简 介:赵成先 ( 1 9 7 8 一 ) ,男 ,工程 师。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 赵成先, 等北疆某碾压混凝土坝上下游面防渗体结构的比选 端最低温度 一4 9 8,极端最高温度 4 0 1 o C。另根 据气象特征统计 1 1月份月平均气温为 一7 o C;3月 份月平均气 温为 一6 8 。因此 ,每年 1 1月至次年 3月底 长达 5个月时 间内不能进行混凝
12、土施工。根 据总工期 安排 ,该工程 于 2 0 0 7年 4月下旬 开始 浇 筑坝体混凝土 ,要求 2 0 0 9年底完成主体工程施工 。 为 了保证总工期 的实现 ,除加大投入和结合工程实 际采用切实可行 的施工措施外 ,我们还对坝体防渗 结构进行 了比选 ,目的在于从结构设计上促进工程 进度 。 目前 ,碾压混凝土重力 坝设 置的防渗结构型式 主要 有 “ 金 包银 ” 和在 碾 压混 凝 土 坝 上 游 面 一定 范 围 内采用二级配高标号碾压混凝土加变态混凝 土两种 防渗型式。本文主要对本 工程就两种 防渗 型式 的抗 渗性 、抗裂性 、抗冻性 、施工及投资等方 面进行 比 较。最终
13、根据 比较结果选 定本工程上游 面防渗体 的 结构型式 。 2 两种防渗结构设计 2 1 “ 金包银” 式防渗结构设计 初步设计阶段参照国内类似坝高的碾压混凝土坝 的经验 ,当采用“ 金包银” 防渗型式时,确定上游面常 态混凝土防渗层厚度为:自坝顶 7 4 5 5 0 0 6 7 2 0 0 0 m 高程为 3 O 0 m;6 7 2 0 0 0 m高程至坝基厚度为 4 0 m。 6 7 2 0 0 0 m高程 以上水位变化 区混凝 土强度等级 为 c 。 。 2 0,抗渗等级 WI O ,抗冻等级 F 3 0 0 ;6 7 2 0 0 0 m 高程 以下混凝土强度等级为 c 。 2 0,抗渗
14、等级 WI O , 抗冻等级 F 1 O 0;坝体 内部 采用 C 1 5三级 配碾压 混凝 土 ,防渗 层 横缝 间距 与 坝 体 分缝 间距 一 致 , 为 1 5 m。在常态混凝 土下游 侧设置 排水廊 道及 排 水管 。 下游坝面 6 5 5 0 0 0 m高程以下设 置厚 2 0 m 的 常态 混凝 土 ,强度 等 级为 C 。 。 2 0 ,抗 渗等 级 WI O, 抗冻等级 F 3 0 0,并 在 内侧设 横缝排 水及 坝体 排水 管 。 2 2变态 混凝 土 防渗 结构 设计 本工程设计 中根据 碾压混凝土坝设计规范 ( s L 3 1 4 _2 0 0 4 ) 并参考国内类似
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