混凝土堆石壩壩身溢洪道工程的施工技術

房春平

摘 要：隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，越來越多的施工技術被應用在水利工程中，混凝土面板堆石壩是一種新型的堤壩結構，施工技術比較簡單，施工安全性高，在混凝土堆石壩結構上建立壩身溢洪道能有效的降低地質風險，提高壩身抗風險能力，混凝土堆石壩在水利工程建設中有極其廣泛的應用。

關鍵詞：混凝土堆石壩；壩身溢洪道；施工技術

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

1 混凝土堆石壩的特點

混凝土堆石壩的特點有結構簡單、施工簡單、經濟效益高、抗滲性強等。混凝土堆石壩很少使用防滲土料，有效的避免了占用農田耕地的現象；混凝土堆石壩的抗滲性很強，即使堆石壩發生裂縫、漏水等現象，堆石也不會出現管涌現象，由于堆石壩下部設有弱透水性墊層，因此，混凝土堆石壩不會出現大的滲漏現象，混凝土堆石壩的抗凍性能比較強，不需要考慮防滲體、反濾料滲漏沖蝕等問題；混凝土堆石壩施工只需要堆石、砂礫料等材料進行填充，施工比較簡單，氣候條件對施工的影響比較小，能在全年施工，具有良好的經濟效益。

2 工程實例

2.1 工程概況

某抽水蓄能電站下水庫擋水壩為混凝土面板堆石壩，正常蓄水位為141.10m，壩頂高程為148.30m，壩頂長為435m，寬為10m，最大壩高為71m，下游綜合壩坡為1：1.5，上游綜合壩坡為1：1.405，壩址集雨面積為21.5km2。下水庫河谷底寬為130m-140m，谷底高程為84m-88m，由于該工程所處地區的地震強度小于IV度，因此，進行地震強度設計時按IV度進行設計。該工程泄水建筑物原始設計為在右岸岸邊溢洪道上加泄流洞，后改為壩身溢洪道加泄流洞。

2.2 使用壩身溢洪道的原因

根據該工程的各項條件可以看出，在下水庫混凝土堆石壩建設壩身溢洪道十分有利，下水庫壩址集雨面積為21.5km2，平均流量為0.15m3/s，設計洪水標準為200年一遇，相對應流量為361m3/s，壩身溢洪道單寬流量比較小，不用設置閘門。使用壩身溢洪道能避開右岸溢洪道的不利地質條件，將河床好的地質條件利用起來，有效的降低了地質風險。下水庫最大壩高為71m，高度適中，在相似高度的混凝土堆石壩施工經驗比較豐富，質量能得到保證，竣工后壩體變形量能夠預測。使用壩身溢洪道的投資可以節省很多，通過比較壩身溢洪道方案和右岸岸邊溢洪道方案的施工費用，得出壩身溢洪道能節省40%的投資。

2.3 混凝土堆石壩設計

將該工程下水庫混凝土堆石壩壩體斷面填筑分成碎石墊層區、過渡層區、次堆石區、主堆石區等4個區域。碎石墊層區水平寬度為2m，過度層區水平寬度為5m，次堆石區和主堆石區分界面坡壁為1：0.3。次堆石區采用強弱風化石料，主堆石區和高程在95m以下的石區使用新鮮的石料。混凝土面板頂部厚度為0.4m，底部厚度按照0.4+0.004H（m）進行設計，面板設置垂直伸縮縫，伸縮縫間距控制在11m，趾板設置在弱風化巖層的上部和中部，103m高程以下的趾板寬度為7m、厚度為0.5m，103m高程以上的趾板寬度為5m、厚度為0.4m，趾板和面板的混凝土強度設置為C25，抗凍標號為F100，抗滲標號為W10。在面板周邊縫、防浪墻低縫間設置底部銅片止水和表面SR塑性材料止水。為了減少壩身溢洪道下部堆石基部的沉降，壩身溢洪道底下壩體基礎填料采用主堆石材料。

2.4 壩身溢洪道設置

該工程下庫壩壩身溢洪道處于壩體的河床位置，有溢流堰進口段、護坦、泄槽、預挖沖坑、出水渠構成，全長為200m。設置2個孔。每個孔的凈寬為14m，中間設置一個1m寬的中墩。溢流堰采用駝峰堰，堰頂高程為142.10m，堰上不設置閘門，堰底板高程和正常蓄水位相平，為141.10m。壩身溢洪道建在堆石體上，為減小結構縫對水流的影響，避免結構縫在壩體變形過程中發生大的變形，設置過程中，將溢洪道結構橫縫和摻氣槽結合在一起。壩身溢洪道的底板和邊墻在結構上要適當的進行分縫，要加強基礎排水，從而提高基礎成的透水性，確保壩身溢洪道的穩定性。

2.5 降低壩體沉降的方法

壩身溢洪道是布置在混凝土堆石體結構上的，對地基變形十分敏感，因此，在進行堆石體基礎填筑時，要控制好堆石體的孔隙率和相對密度，確保壩體的變形在可接受范圍內。要將溢洪道軸線兩側30m范圍內的基礎覆蓋全部清理干凈，是壩體基礎在基巖上面，減少基礎沉降。溢洪道軸線兩側30m范圍內的壩體填筑材料全部使用主堆石料，低于5mm的材料含量不能大于20%，為保證壩體的密實度，使用25t的拖式振動碾壓機進行6-8此碾壓，從而減少堆石體的變形。壩體溢洪道施工要在面板施工結束后的一段時間內進行，為壩體的預沉降留出一定的時間，有效的減少壩體溢洪道泄槽的變形。壩體溢洪道泄槽底板基礎結構要和上游面板基礎結構相同，鋪設5m的水平過渡區和2m的水平墊層料，這樣可以保證壩體溢洪道變形和面板變形相同，從而減小沉降量。

2.6 結構穩定和壩體錨固

壩體壩坡的抗滑穩定是壩身溢洪道安全運行的重要保證，該工程混凝土堆石壩下游平均壩度為1：1.5，為保證斜坡面上泄槽的穩定，要在泄槽槽身和堆石體之間采取錨固措施，在壩體溢洪道和壩體填筑料之間設置錨固筋和錨固板，錨固板板長為4.5m，寬為0.4m，錨固板上設置均勻的排水孔，為底板下層排水提供方便，從而保證錨固的有效性。底板上要設置均勻的錨固筋，錨固筋使用鋼筋包住，伸入壩體10m。

結語

該工程施工結束后，混凝土堆石壩壩身溢洪道運行4年中，沒有出現問題，表明采用混凝土堆石壩壩身溢洪道設計是合理的，運行過程中，壩身溢洪道安全可靠。混凝土堆石壩壩身溢洪道施工技術具有施工簡單、施工成本低、施工質量高、施工工期短等諸多優點，在水利工程建設過程中有十分廣泛的應用前景。施工單位在施工過程中，要合理的使用混凝土堆石壩壩身溢洪道施工技術，確保壩身溢洪道工程質量，有效的促進施工單位的發展。

參考文獻

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