混凝土堆石坝坝身溢洪道工程的施工技术

（九江市彭泽县水利局，江西 九江 332700）

混凝土堆石坝坝身溢洪道工程的施工技术

房春平

（九江市彭泽县水利局，江西 九江 332700）

随着经济的快速发展和科技的不断进步，越来越多的施工技术被应用在水利工程中，混凝土面板堆石坝是一种新型的堤坝结构，施工技术比较简单，施工安全性高，在混凝土堆石坝结构上建立坝身溢洪道能有效的降低地质风险，提高坝身抗风险能力，混凝土堆石坝在水利工程建设中有极其广泛的应用。

混凝土堆石坝；坝身溢洪道；施工技术

1 混凝土堆石坝的特点

混凝土堆石坝的特点有结构简单、施工简单、经济效益高、抗渗性强等。混凝土堆石坝很少使用防渗土料，有效的避免了占用农田耕地的现象；混凝土堆石坝的抗渗性很强，即使堆石坝发生裂缝、漏水等现象，堆石也不会出现管涌现象，由于堆石坝下部设有弱透水性垫层，因此，混凝土堆石坝不会出现大的渗漏现象，混凝土堆石坝的抗冻性能比较强，不需要考虑防渗体、反滤料渗漏冲蚀等问题；混凝土堆石坝施工只需要堆石、砂砾料等材料进行填充，施工比较简单，气候条件对施工的影响比较小，能在全年施工，具有良好的经济效益。

2 工程实例

2.1 工程概况

某抽水蓄能电站下水库挡水坝为混凝土面板堆石坝，正常蓄水位为141.10m，坝顶高程为148.30m，坝顶长为435m，宽为10m，最大坝高为71m，下游综合坝坡为1∶1.5，上游综合坝坡为1∶1.405，坝址集雨面积为21.5km2。下水库河谷底宽为130m-140m，谷底高程为84m-88m，由于该工程所处地区的地震强度小于IV度，因此，进行地震强度设计时按IV度进行设计。该工程泄水建筑物原始设计为在右岸岸边溢洪道上加泄流洞，后改为坝身溢洪道加泄流洞。

2.2 使用坝身溢洪道的原因

根据该工程的各项条件可以看出，在下水库混凝土堆石坝建设坝身溢洪道十分有利，下水库坝址集雨面积为21.5km2，平均流量为0.15m3/s，设计洪水标准为200年一遇，相对应流量为361m3/ s，坝身溢洪道单宽流量比较小，不用设置闸门。使用坝身溢洪道能避开右岸溢洪道的不利地质条件，将河床好的地质条件利用起来，有效的降低了地质风险。下水库最大坝高为71m，高度适中，在相似高度的混凝土堆石坝施工经验比较丰富，质量能得到保证，竣工后坝体变形量能够预测。使用坝身溢洪道的投资可以节省很多，通过比较坝身溢洪道方案和右岸岸边溢洪道方案的施工费用，得出坝身溢洪道能节省40%的投资。

2.3 混凝土堆石坝设计

将该工程下水库混凝土堆石坝坝体断面填筑分成碎石垫层区、过渡层区、次堆石区、主堆石区等4个区域。碎石垫层区水平宽度为2m，过度层区水平宽度为5m，次堆石区和主堆石区分界面坡壁为1∶0.3。次堆石区采用强弱风化石料，主堆石区和高程在95m以下的石区使用新鲜的石料。混凝土面板顶部厚度为0.4m，底部厚度按照0.4+0.004H（m）进行设计，面板设置垂直伸缩缝，伸缩缝间距控制在11m，趾板设置在弱风化岩层的上部和中部，103m高程以下的趾板宽度为7m、厚度为0.5m，103m高程以上的趾板宽度为5m、厚度为0.4m，趾板和面板的混凝土强度设置为C25，抗冻标号为F100，抗渗标号为W10。在面板周边缝、防浪墙低缝间设置底部铜片止水和表面SR塑性材料止水。为了减少坝身溢洪道下部堆石基部的沉降，坝身溢洪道底下坝体基础填料采用主堆石材料。

2.4 坝身溢洪道设置

该工程下库坝坝身溢洪道处于坝体的河床位置，有溢流堰进口段、护坦、泄槽、预挖冲坑、出水渠构成，全长为200m。设置2个孔。每个孔的净宽为14m，中间设置一个1m宽的中墩。溢流堰采用驼峰堰，堰顶高程为142.10m，堰上不设置闸门，堰底板高程和正常蓄水位相平，为141.10m。坝身溢洪道建在堆石体上，为减小结构缝对水流的影响，避免结构缝在坝体变形过程中发生大的变形，设置过程中，将溢洪道结构横缝和掺气槽结合在一起。坝身溢洪道的底板和边墙在结构上要适当的进行分缝，要加强基础排水，从而提高基础成的透水性，确保坝身溢洪道的稳定性。

2.5 降低坝体沉降的方法

坝身溢洪道是布置在混凝土堆石体结构上的，对地基变形十分敏感，因此，在进行堆石体基础填筑时，要控制好堆石体的孔隙率和相对密度，确保坝体的变形在可接受范围内。要将溢洪道轴线两侧30m范围内的基础覆盖全部清理干净，是坝体基础在基岩上面，减少基础沉降。溢洪道轴线两侧30m范围内的坝体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%，为保证坝体的密实度，使用25t的拖式振动碾压机进行6-8此碾压，从而减少堆石体的变形。坝体溢洪道施工要在面板施工结束后的一段时间内进行，为坝体的预沉降留出一定的时间，有效的减少坝体溢洪道泄槽的变形。坝体溢洪道泄槽底板基础结构要和上游面板基础结构相同，铺设5m的水平过渡区和2m的水平垫层料，这样可以保证坝体溢洪道变形和面板变形相同，从而减小沉降量。

2.6 结构稳定和坝体锚固

坝体坝坡的抗滑稳定是坝身溢洪道安全运行的重要保证，该工程混凝土堆石坝下游平均坝度为1∶1.5，为保证斜坡面上泄槽的稳定，要在泄槽槽身和堆石体之间采取锚固措施，在坝体溢洪道和坝体填筑料之间设置锚固筋和锚固板，锚固板板长为4.5m，宽为0.4m，锚固板上设置均匀的排水孔，为底板下层排水提供方便，从而保证锚固的有效性。底板上要设置均匀的锚固筋，锚固筋使用钢筋包住，伸入坝体10m。

结语

该工程施工结束后，混凝土堆石坝坝身溢洪道运行4年中，没有出现问题，表明采用混凝土堆石坝坝身溢洪道设计是合理的，运行过程中，坝身溢洪道安全可靠。混凝土堆石坝坝身溢洪道施工技术具有施工简单、施工成本低、施工质量高、施工工期短等诸多优点，在水利工程建设过程中有十分广泛的应用前景。施工单位在施工过程中，要合理的使用混凝土堆石坝坝身溢洪道施工技术，确保坝身溢洪道工程质量，有效的促进施工单位的发展。

[1]赵贤学．柏抽水蓄能电站下水库混凝土面板堆石坝和坝身溢洪道安全运行研究[J]．水电站机电技术，2012，35（04）：21-23．

[2]尹伟勋．面板堆石坝坝上溢流技术的应用[J]．科技与企业，2013，（04）：207．

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