砾石土料掺合施工工艺

糯扎渡大坝是国内已建和在建最高的砾石土心墙堆石坝,最大坝高261.5m,砾石土料由土料场开采的天然混合土料与加工系统生产的砾石料掺合而成。如何确保砾石土料上坝前的质量,即级配均匀,满足设计要求,掺合场的备仓和掺合是关键。本文介绍掺砾土料的备仓和掺合的施工工艺及方法,为今后类似工程提供借鉴依据。     

糯扎渡大坝砾石土料掺合施工工艺

1 工程概况 糯扎渡水电站大坝为掺砾石土心墙堆石坝,坝体基本剖面为中央直立心墙形式,最大坝高为261.5 m,在目前已建和在建的同类坝中属亚洲第一、世界第三的高坝.大坝心墙720 m高程以下为掺砾土料,总填筑量约300万m3,720 m高程以上为不掺砾的天然混合土料,填筑量约165万m3.砾石土料由天然的混合土料与人工加工系统生产的砾石料按重量比掺合而成,掺合比例为:土料∶砾石料=65∶35.大坝掺砾土料在掺合场制备成品回采上坝.     

狮子坪水电站心墙堆石坝砾石土料施工期大型三轴压缩试验

介绍了狮子坪水电站心墙堆石坝砾石土心墙料在施工期进行的大型三轴压缩试验，对心墙土料场的情况及大型三轴压缩试验的仪器、试验方法、试样制备等进行了阐述，给出了部分砾石土料的试验成果资料，对类似高土石坝工程有一定的借鉴作用。     

砾石土料碾压设备适应性研究与分析

砾石土料由于其在物质组成方面不同于黏性土其有较高的强度指标和合适的抗渗性能而在高土石坝中广泛应用。高土石坝区别于一般土石坝指标是采用砾石土料且按重型击实功标准进行压实度控制。砾石土料重型击实功下的压实标准是目前高土石坝研究的一个重要方向,需要从粗、细料不同情况下的压实指标、设备等方面进行深入研究。结合国内相关工程研究,对砾石土料碾压设备适应性方面的研究成果进行了总结。     

砾质土心墙击实特性试验研究

高土石坝施工控制的关键在心墙,为了解决土石坝心墙黏土料滞后于坝壳料沉降对土石坝的正常运行带来不利影响,常采用在心墙黏土料中掺加砾土的办法来减小其沉降量,并且提高心墙料的强度,来满足重型工机具的施工需要;掺用砾石的粒径、级配、风化程度和材质等均对砾质土料的最大干密度产生较大影响,为了解决在上述的特定下心墙的填筑质量控制问题,需要进行掺用不同砾石的击实性试验研究,本文着重介绍通过采用不同地区土料、掺用不同砾石和不同击实仪器的土料击实特性试验研究,找出对砾质土料填筑压实特性产生影响的主要因素,并进行快速压实控制方法的研究。     

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝抗震设计

长河坝水电站砾石土心墙堆石坝最大坝高240 m,坝基为深厚覆盖层,大坝抗震设防烈度为Ⅸ度。众所周知:高地震烈度区深厚覆盖层上修建高土石坝的抗震安全是工程的关键技术问题之一。为解决长河坝水电站大坝抗震设计难题,对强震区深厚覆盖层上修建高土石坝抗震设计关键技术问题开展了大量深入的研究。介绍了长河坝水电站大坝-坝基体系动力反应数值分析和离心机振动台模型试验等研究成果及所采取的抗震措施,可为类似高土石坝工程的抗震设计提供借鉴和参考。     

双江口水电站大坝心墙防渗土料掺合加工方式研究

双江口水电站砾石土心墙堆石坝为世界第一高坝,其心墙防渗料采用平铺立采法将当卡料场土料和花岗岩破碎加工的级配料掺合而成。由于填筑量大,施工强度高,常规的平铺立采法不仅需要大量成片的掺合场地,其特定、粗放的加工工艺也难以满足建设双江口智慧工程和智慧大坝的要求。因此,本文结合工程条件,研究采用一种强制式连续拌和设备,利用胶带机的定量计量系统实现配料,并辅以自动化控制系统,可以实现防渗土料的自动化机械掺合。该设备提高了掺合料质量,减小了掺合系统规模,节约了工程投资,具有一定的推广价值。     

糯扎渡水电站心墙堆石坝坝料技术指标及试验检测方法

糯扎渡水电站心墙堆石坝填筑规模巨大,填筑料品种繁多,大坝心墙采用掺砾石土料,在中国高土石坝中尚属首次.文章结合该工程设计指标,介绍坝体填筑参数,探讨在高施工强度、高质量标准前提下,如何快速、准确得出坝体压实检测结果,以供同类型超高土石坝工程设计与施工参考.     

尼山和波太基山两座高土石坝渗透破坏原因分析结果的异议

波太基山和尼山两座高土石坝心墙渗透破坏原因分析结果颇受国内外工程界所重视。有些学者认为,土料中小于0．005mm颗粒含量小于10％是主要原因,高土石坝防渗土料中小于0．005mm的颗粒含量应保证大于10％。本文分析结果认为,尼山坝渗透破坏原因主要是反滤料过粗,无法阻止心墙土料的管涌破坏。波太基山大坝渗透破坏原因是,目前反滤层的设计方法尚不适合用于砾石或碎石土出现裂缝后保证裂缝自愈的条件,今后需进一步开展这类土的反滤层设计准则的研究。对100m高度以上已建土石坝的资料统计结果表明,心墙土料中80％以上是碎石或碎石土,其中有60％的土料小于0．005mm颗粒含量的平均值不大于10％,并且95％以上的高坝都在正常运行。20世纪50年代以后土石坝在高山峡谷中迅速发展,得益于砾石土的广泛使用,更得益于小于0．005mm颗粒含量不大于10％的砾石土的广泛使用。     

长河坝水电站砾石土料碾压试验及参数选择

心墙是土石坝防渗体系的重要组成部分,砾石土在土石坝心墙填筑中应用越来越广泛;因此要严格保证砾石土的级配和压实度满足设计要求。以长河坝水电站为依托,介绍了砾石土心墙料碾压参数的确定方法。后期现场应用表明,长河坝水电站砾石土心墙料碾压后全料压实度不小于97%,细料压实度不小于100%,土料P5含量为30%~50%,碾压遍数为静2+振12遍,铺土厚度30 cm,采用26 t的自行凸块振动碾,行走速度控制在(2.5±0.2)km/h,可满足设计要求。     

糯扎渡水电站大坝粘土心墙雨季施工技术

通过总结糯扎渡水电站大坝心墙在雨季施工的经验,探讨了防渗土料开挖、掺合料取用和粘土心墙雨季填筑施工采取的措施和方法。研究结论可为同类型土石坝填筑施工提供参考与借鉴。     

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。     

碾压混凝土坝变态混凝土自动化搅拌加浆设备的研发及应用

现有碾压混凝土坝变态混凝土采用人工挖沟槽、框量加浆的施工方式,其作业效率低、浆液浪费多且加浆均匀性差,始终是变态混凝土施工控制的薄弱环节.介绍了一种搅拌式可调控数字流量加浆的变态混凝土注浆新工艺;运用EDEM离散元软件仿真分析了变态区拌合料中搅拌加浆方式的拌合均匀性,并进行了搅拌工艺参数优化;研发出了一套变态混凝土搅拌...     

新疆特殊条件下面板堆石坝和沥青混凝土心墙坝设计施工技术进展

本文根据新疆近三十年来土石坝中面板堆石坝、沥青混凝土心墙坝建设特点及发展趋势,结合新疆高严寒、高海拔、高地震、深厚覆盖层的特殊环境及地质条件,归纳整理了面板堆石坝中利用天然砂砾石筑坝、坝体结构设计、抗震设计、止水型式、高趾墙应用以及沥青混凝土心墙坝的应用发展、力学性能与应力应变、冬季施工等设计施工关键技术进展;对坝基深厚覆盖层防渗处理措施进行了阐述,总结了筑坝技术上已经取得的成就,提出了今后应该关注的问题。     

复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。     

高土石坝心墙水力破坏机制研究进展

心墙是高土石坝防渗体系的关键部位,在高库水压力的作用下,心墙可能产生水力破坏从而造成过量渗漏乃至溃坝的严重后果。预防心墙水力破坏的关键在于揭示心墙中初始渗漏通道的产生机理和条件。水力劈裂曾被广泛认为是心墙中初始渗漏通道的产生原因,简要回顾了土石坝黏土心墙水力劈裂研究的进展,讨论了水力劈裂理论在解释土石坝黏土心墙水力破坏机制方面的不足。近年来,在心墙压实黏土的剪切渗流特性研究方面取得了新进展,发现严重超固结的压实黏土在剪切后会形成高渗透性剪切带的试验事实。在此基础上提出了高土石坝黏土心墙水力破坏的剪切渗透弱面机制。触发剪切渗漏弱面的应力条件较传统水力劈裂判别的应力条件更容易满足,并且预测的渗漏位置更符合工程实际,因此在实际工程设计中应更重视高渗透性剪切带的评价和处置。     

土石坝和堰塞坝溃决机理与溃坝数学模型研究进展

土石坝溃坝机理与溃坝数学模型研究对于预测溃坝洪水致灾过程和致灾后果具有重要的意义。为此,概要介绍了国内外在土石坝溃决机理与溃坝过程数学模型方面的研究进展,特别是笔者研究团队近年来在该领域的最新研究成果,表明以笔者研究团队为代表的国内专家学者,在高土石坝溃坝离心模型试验技术,高心墙坝、面板坝及堰塞坝溃决机理和溃坝过程模拟理论研究方面走在了世界前列。但在土石坝溃坝过程模拟计算机软件的通用性以及溃坝致灾过程的可视化技术方面与欧美国家相比,仍有相当大的差距。建议今后应加大精细模拟高心墙坝、高面板坝溃坝过程数学模型的研究力度,注重可视化技术在溃坝过程模拟中的应用,加快研制通用性友好,能精细模拟土石坝溃坝及其致灾过程的可视化计算机软件。     

张峰水库堆石坝反滤料设计研究

结合张峰水库实际施工过程中条件的变化,对初步设计中确定的堆石坝反滤料设计方案,进行了进一步优化比较,提出了新的设计方案。而后,通过室内试验,对新方案的反滤料进行了渗透变形试验、心墙裂缝冲刷试验以及反滤效果试验。结果表明,级配调整后的反滤料自身反滤性能好,具有良好的保土排水性能以及促进粘土心墙裂缝愈合能力,能承受较大的水流冲刷。 为此,证明：优化设计方案合理,用料少、投资省。     

土石坝碾压实时监控系统模拟 试验研究

简单介绍了土石坝碾压实时监控系统组成与设计、系统软件设计及其主要技术。在非真实碾压施工环境下,利用人力四轮手推车行走来模拟碾压车碾压过程,并对监控系统硬件、软件功能进行了测试,结果表明系统软硬件可靠稳定。模拟试验数据的后处理与分析表明,系统高程精度达到了±1.40 cm,沉降差计算精度达到了毫米级。该监控系统具备了高精度、实时、自动、全天候等特点,对于提高土石坝施工技术与管理水平具有十分重要理论意义与应用价值。     

不同掺砾量对黏土心墙的影响

为考察西南地区某黏土心墙坝在不同心墙掺砾水平下心墙的工作性态与安全情况,进而确定心墙坝掺砾施工方案,采用三维有限元方法,在不同的掺砾量水平之下,充分考虑掺砾量的增加对心墙渗透性与变形强度的影响,采用双线法计算各掺砾方案下的湿化变形,研究了大坝完建期及蓄水运行时心墙水平与竖向位移的变化规律,同时采用拱效应系数分析心墙拱效应的变化情况。研究结果表明:当掺砾量控制在50%以下时,伴随掺砾量增加,心墙的沉降变形减少,顺河流向变形减少,使心墙拱效应得到改善;当掺砾量大于50%时,掺砾对心墙的沉降变形与拱效应的抑制作用减弱,同时心墙顺河流向变形量增加。鉴于对于黏土心墙工作性态的综合考虑,建议相应工程中心墙料掺砾量宜小于50%。