新疆玛热勒苏水库面板堆石坝天然砂砾石垫层料试验研究

新彊玛热勒苏水库大坝为混凝土面板砂砾石坝,坝体由垫层区、砂砾石区、爆破料填筑区、滤水坝址区、上游铺盖区、盖重区及特殊垫层料区组成,其中垫层料6.4万m~3,特殊垫层料0.27万m~3。目前在建面板堆石坝垫层料主要由机械轧制碎石掺机制砂来配制,为充分利用当地适用材料,玛热勒苏水库大坝采用了戈壁滩广泛分布的天然砂砾石料作为垫层料。由于垫层料直接影响着大坝的稳定和渗透安全,对材料的级配、渗透及其力学强度有较高要求,为切实保证大坝的施工安全和运行安全,在现场调查基础上,通过室内试验探讨玛热勒苏水库大坝天然砂砾石垫层料的级配、渗透、压缩和强度特性,并对天然砂砾石料的现场填筑质量进行评测,为严寒地区修建混凝土面板砂砾石坝积累研究经验。     

察汗乌苏面板坝过渡料生产方案研究

察汗乌苏水电站工程大坝为目前国内在建的首座河床趾板建在深厚覆盖层上的百米级混凝土面板砂砾石坝。在大坝垫层区与主砂砾石区之间设置了必要的过渡区,就过渡料的生产,研究了洞挖料、洞挖料掺砂石骨料以及洞挖料掺配天然砂砾石料3个生产方案,最终采用洞挖料与天然冲洪积砂砾石料互掺的方式生产过渡料,获得了较好的技术经济指标。     

混凝土天然砂砾石骨料的选择与设计

牛岭水库坝址处的上下游河道滩地有着丰富的砂砾料料源,为大坝混凝土骨料来源提供了便捷,在工程料场设计过程中对砂砾石料场的储量、天然砂砾料的级配等进行了分析,提出利用人工骨料来调整天然骨料级配的措施,兼顾了工程用料需求及工程经济性.     

察汗乌苏水电站工程砂石料生产方案的研究

察汗乌苏水电站工程所需砂石料主要有混凝土骨料、大坝特殊填筑料（垫层料、反滤料、排水）等，具有需量较大、品种较多的特点。根据现场有十分丰富的砂砾料的有利条件，针对天然砂砾的级配及物理特性，统一建设一套生产系统；经粗筛分，大于80mm的粗料经破碎并细筛分生产成混凝土骨料；一部分小于80mm的细料经筛分各种规格半成品料并经人工掺配生产反滤料和排水料；一部分小于80mm的细料掺入适量的小石和特制粗砂生产垫层料。此生产方案充分利用了天然砂砾料，生产效率大大提高，获得了较好的技术经济指标，可为类似工程应用提供参考。     

灌区节水改造工程砂砾石换填试验研究

换填碾压法主要采用天然级配砂砾石材料,比人工级配材料价格低廉、施工便捷,达到选材要求的天然级配砂砾石必须经振动碾压密实,确保其具有较低的孔隙比后方可具备换填碾压所要求的地基承载力。以巴楚县叶尔羌河灌区节水改造工程拜什托普支渠为例,基于工程区特殊的地质条件,进行天然级配砂砾石换填材料的选择、施工工艺参数的确定,以及地基处理后效果的检验。结果表明,换填法地基处理技术经济实用,以天然级配砂砾石作为换填碾压垫层符合承载力及变形的设计规范,对于拜什托普支渠工程地基处理完全适用。     

西藏满拉水利枢纽工程土心墙堆石坝设计

满拉水利枢纽工程大坝为土心墙堆石坝,防渗心墙采用宽级配砾质土,心墙反滤采用天然砂砾料,并以肥心墙、厚反滤的形式成功地解决了渗透稳定问题。文章介绍了大坝的剖面设计、坝体材料分区、坝坡抗震稳定处理措施、基础处理设计以及实际运行等情况。     

老龙口土石坝坝壳料相对密度曲线确定试验

粘土心墙土石坝的坝壳砂砾料填筑施工中的压实标准以相对密度控制。老龙口水利枢纽工程大坝坝壳填筑用砂砾料为采金弃料,该料在级配参数上与天然砂砾料有较大的特异性。目前对于该种坝弃料的试验方法还没有一种全面、系统、完善的科学方法和规程可遵循。老龙口水利枢纽工程通过各种现场试验最终确定了适用的相对密度曲线。     

阿尔塔什大坝工程特殊垫层料生产工艺与质量控制

特殊垫层料(2B料)位于周边缝下游侧垫层区内,对周边缝和附近面板上铺设的堵缝材料及水库泥沙起反滤作用。新疆阿尔塔什大坝工程特殊垫层料采用购买人工砂(粒径0～5 mm)与小石(粒径5～15 mm)根据不同比例掺配后分别进行相对密度试验确定出最优掺配比例,并通过HZS120拌和系统进行生产的施工工艺,不仅保证了所生产出的特殊垫层料级配连续,而且有效地解决了特殊垫层料传统"平铺立采"生产工艺易出现的级配不连续及采用料场砂砾石料直接筛分浪费现象严重等问题。     

水布垭大坝垫层料制备工艺与质量控制

混凝土面板堆石坝垫层料对大坝的变形和防渗起着至关重要的作用，水布垭大坝垫层料由砂石系统生产，通过生产工艺的调整，获得了级配良好的垫层料，同时也解决了垫层料级配分离及加水难等问题，为垫层料的填筑质量提供了可靠的保证。     

某面板堆石坝垫层料和过渡料渗透变形及反滤试验研究

某在建面板堆石坝拟将现场开挖获得的砂砾石料筛除300 mm以上粒径组后作为上坝过渡料,筛除100 mm以上粒径组后作为上坝垫层料。此法获得的垫层料小于5 mm颗粒含量低于设计要求,垫层料与过渡料的级配包络线范围较窄且两者相差不大。由此造成垫层料与过渡料渗透性范围交叉覆盖,存在排水不畅,水力过渡不好组合的可能性。针对以上情况,对天然开挖筛分后垫层料掺入5 mm以下粒径组颗粒,以提高上坝垫层料小于5 mm颗粒含量,使其级配满足设计要求并提高其内部稳定性。掺配后的垫层料在反滤料的保护下,可以承受远超过渗流场计算得到的最大比降。本研究成果及现场工程实践表明,对垫层料掺配一定比例的细料,是类似条件工程中改善垫层区与过渡区水力过渡,提高反滤作用效果的有效途径。     

基于渗透特性的面板堆石坝垫层料适用性研究

垫层是面板堆石坝的重要分区之一。青海石头峡水电站面板堆石坝填筑施工之前,河床砂砾石料场的检测成果显示,筛除100 mm以上直径颗粒后的土料(直接筛分料),其细颗粒含量很容易低于要求的垫层料范围下限。针对直接筛分料和过渡料开展了渗透变形和反滤试验,运用数值模拟方法预测了大坝渗流场分布及垫层与过渡区可能出现的最大渗透比降。从大坝渗漏控制和渗透稳定性功能要求出发,分析认为直接筛分料不适用于石头峡大坝垫层。针对直接筛分料提出了改进方案,即掺入粒径5 mm以下的颗粒,通过渗透变形和反滤试验复核了改进料作为垫层料的适用性。工程建成后,水库蓄水期间运行性态良好,并经受了地震的考验。通过实例研究,强调了填料特性研究应贯穿土石坝建设的全过程,尤其应重视填筑施工之前尽早开展实际用料适用性的复核试验与评价工作。     

砂卵砾石地基上的土石坝分区材料研究

云南青山嘴水库主坝为坐落在砂卵砾石地基上的砾石(黏)土心墙石渣坝。针对其筑坝材料的料源组成复杂、地基存在不均匀沉陷及地震液化问题等特点,对坝基砂卵砾石层进行强夯处理,防渗心墙采用砾石土料和黏土料两种防渗土料填筑,坝体采用以砂泥岩为主的夹砂砾岩、砾岩石渣料填筑;防渗心墙反滤层按保护两种心墙料要求设计,心墙下游坝基面按满足与坝体间的过渡关系设置水平反滤层,有效地解决了坝体和坝基的渗透破坏问题,使心墙防渗土料和坝基砂卵砾石层均得到保护,保证了大坝的渗透稳定性。工程于2009年投入运行,实测不同库水位情况下的主坝渗漏量变化和坝体累计沉降量均低于设计值,施工质量良好,运行情况稳定。     

王家河水电站混凝土面板堆石坝设计与施工

王家河水电站拦水坝为混凝土面板堆石坝,采用侧槽式溢洪道自由泄洪,工程区河床砂砾石料丰富,枢纽建筑物开挖料较少,大坝填筑料主要为上下游河床砂砾料。初步设计时趾板建在砂砾层上,在技施设计阶段,通过回填混凝土的方式将基础置于基岩上,确保了趾板的稳定性。采用河床砂砾料经筛分做垫层料,减少了施工工序。在面板堆石坝坝体填筑中,有效利用枢纽建筑物和料场开挖的风化料、软岩料。该工程的设计对于其他采用风化料建坝的类似工程具有参考价值。     

沟后水库溃坝原因初步分析

沟后水库总库容３３０万ｍ＾３，大坝为钢筋混凝土面板砂砾石坝，坝高７１ｍ。１９９３年８月２７日晚溃坝。初步分析溃坝原因是：渗流沿坝体上部施工层面逸出造成管涌破坏，并冲刷坝坡引起坝顶局部滑动，形成初期溃口，然后库水由口门大量下泄，进一步冲刷坝体，最终溃坝，设计时采用的控制砂砾石最大粒径的办法不可能起到控制砂砾石渗透性的作用。混凝土面砂砾石坝渗流控制的成功经验是在坝体中专门设置排水体。     

乌鲁瓦提砂砾石面板高坝渗流控制的设计

根据砂砾石料承载能力高，压缩变形小，但抗冲蚀能力低的工程特性，将坝体结构设计的重点放在渗流控制方面，这一点与采用皮料设计混凝土面板坝的设计思想是截然不同的，这是由坝料不同的工程特性所决定的。通过乌鲁瓦提砂砾石面板高坝的设计实践可知，在进行混缔造少砾石面板坝坝体结构设计应注意以下几点，（１）要限制河能通过面板裂缝及伸缩缝渗入 本的渗流量，垫层料应是半透水性的，产对细粒土有反滤作用，可通过抛土或库水中     

达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝料选择及碾压参数研究

沥青混凝土心墙坝砂砾料的填筑质量是坝体安全稳定的关键因素。文章介绍了地处严寒、强震区的达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝体设计、坝料选择及砂砾料现场碾压试验情况,提出了砂砾料碾压参数和控制措施。     

合溪水库心墙坝防渗墙施工期观测资料分析

介绍了合溪水库粘土心墙砂砾石坝防渗墙变形观测仪器设置,通过对变形观测资料的分析,揭示了大坝施工期防渗墙倾斜位移变形、应力应变、渗流压力的变化规律,为该坝的成功截流提供了有力保障。     

新疆下坂地水利枢纽工程深厚覆盖层防渗技术

新疆下坂地水利枢纽工程是国家和新疆维吾尔自治区的重点建设项目,坝址砂砾石土覆盖层厚达150 m,土性成因复杂多样,工程地质条件复杂,防渗难度国内外罕见.通过对深厚覆盖层地质资料的研究分析,提出“上墙下幕”垂直防渗方案,即上部采取80 m深、1.0 m厚的塑性混凝土防渗墙,下接70 m深的灌浆帷幕.水库蓄水后对防渗墙的挠度、应力应变及坝基渗流情况进行了监测分析,发现大坝防渗系统在初蓄期间工作性态良好,“上墙下幕”垂直防渗结构在深厚砂砾石覆盖层中发挥了理想的防渗效果.新疆下坂地水利枢纽工程深厚砂砾石土覆盖层“上墙下幕”垂直防渗技术的成功应用,为我国西南、西北山区同类大坝的兴建积累了宝贵的经验,为推动砂砾石土地基筑坝技术的发展提供了重要的参考和借鉴.     

地震作用下高面板砂砾石坝渗流-应力耦合研究

天然砂砾石料具有级配离散性差、间断性和施工易分离等特性,强震作用下大坝防渗体一旦发生破坏,将会带来不利影响。采用混凝土塑性损伤模型和堆石料广义塑性模型,对弱透水性高面板砂砾石坝进行动力有限元分析,确定面板损伤分布,进而计算坝体非稳定渗流场,建立以混凝土损伤模型和堆石料广义塑性模型为基础的非稳定渗流-应力耦合计算方法,分析在非稳定渗流作用下,大坝应力和变形的变化规律。结果表明:坝体为弱透水时,地震结束后大坝在非稳定渗流作用下,坝体小主应力显著减小,面板产生向上拉伸、向外弯曲趋势的位移增量,面板部分区域损伤值变大。评价大坝极限抗震能力时,除了考虑地震结束时面板的损伤状态,还应进一步考虑面板破坏后非稳定渗流对应力场的影响。     

高压喷射灌浆在新疆某水库除险加固中的应用

对坝基深覆盖层的防渗,最常规的方法就是采用混凝土防渗墙,本工程通过高压喷射灌浆与混凝土防渗墙的综合比较,选择高压喷射灌浆和帷幕灌浆对坝基砂砾石层和强风化层进行防渗处理,这对新疆土石坝的防渗采用新的工艺设备及方法带来新的发展空间。简要介绍了高压喷射灌浆设计及高压喷射灌浆施工参数选用,同时简述高压喷射灌浆的施工及在施工中遇到的问题及处理。