水布埡高面板堆石壩設(shè)計(jì)與施工.ppt

1、水布埡高面板堆石壩設(shè)計(jì)與施工,水布埡高面板堆石壩設(shè)計(jì)與施工 一、工程概況 二、設(shè)計(jì)情況 三、施工情況 四、安全監(jiān)測,1、地理位置 2、水布埡特性參數(shù),一、工程概況,水布埡水利樞紐工程位于清江中游，湖北省巴東縣境內(nèi)水布埡鎮(zhèn)，壩址距上游恩施土家族、苗族自治州府恩施市117km，距下游隔河巖水利樞紐工程92km，距清江注入長江的匯合口（宜都市）153km。從壩址到宜昌市公路里程約230km（直線距離140km）。壩址控制流域面積10860km2，調(diào)節(jié)庫容23.83億m3，是一座具有多年調(diào)節(jié)性能的水庫。,1.1、地理位置,1.2、水布埡特性參數(shù),1、樞紐布置 2、壩址及壩型比選 3、大壩設(shè)計(jì),二、設(shè)計(jì)

2、情況,2.1、樞紐布置,3類樞紐布置格局；左岸溢洪道，右岸地下廠房；溢洪道和地下廠房 均布置在左岸；右岸溢洪道，左岸地下廠房。,2.2、壩址及壩型比選,1、壩址比選 2、壩型比選,2.2.1、壩址比選,水布埡、半峽兩壩址分別具備修建高土石壩和高混凝土拱壩的工程地質(zhì)條件。 半峽壩址： 柳山河間地塊滲漏問題。 選定的水布埡壩址坐落在二迭系茅口組、棲霞組地層上，巖石產(chǎn)狀平緩，傾向上游，偏左岸。,2.2.2、壩型比選,心墻堆石壩比混凝土面板堆石壩壩體填筑總量增加約500萬m3，底寬增加170m，因此，混凝土面板堆石壩在樞紐布置上比心墻堆石壩調(diào)整余度大些，但混凝土面板堆石壩防滲帷幕總量較心墻堆石壩增加約

3、10萬m； 心墻堆石壩在施工導(dǎo)流方面比混凝土面板堆石壩多增加一條導(dǎo)流洞，導(dǎo)流規(guī)模明顯較大，另外，導(dǎo)流難度也較大； 工期可提前一年，多26.19億kw.h； 總投資可減少15.5億元； 另外，國外已有多座200300m左右的心墻堆石壩建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在我國建設(shè)227m尚屬第一次。廟王溝及龍王沖土料場坡積土、洪沖積土及全風(fēng)化巖均是較好的防滲土料，但儲(chǔ)量不足，需補(bǔ)充龍王沖強(qiáng)風(fēng)化上帶頁巖予以摻合使用，但開采條件較差，工藝復(fù)雜，施工難度大，施工受雨季影響較大。 面板堆石壩的優(yōu)點(diǎn)： 施工快速、經(jīng)濟(jì)、安全、施工簡便,2.3、大壩設(shè)計(jì),1、壩體設(shè)計(jì) 2、面板設(shè)計(jì) 3、面板配筋,2.3.1 、壩體設(shè)計(jì),壩坡：上游壩坡

4、1：1.4 下游局部壩坡1：1.25，綜合壩坡1：1.4,壩體剖面圖,下游采用碾壓混凝土圍堰的優(yōu)點(diǎn)：有利于提高壩體碾壓參數(shù)，確保下游壩坡的穩(wěn)定；便于施工渡汛及壩體保護(hù)；可防止下游回水淘刷壩腳；有助于覆蓋層的利用。,碾壓控制參數(shù)表,2.3.2 、面板設(shè)計(jì),a .面板寬度從左岸到右岸：120.810+1618+0.816+169+0.8,面板分塊：共55塊 面板寬度：16m，受拉區(qū)8m 張性縫：左岸11條;右岸26條; 施工縫：2條（高程342.0m、276.0m）,b.厚度公式：t=0.3+0.0035H 30110cm,2.3.3 、面板配筋,面板布置單層雙向鋼筋，順坡向配筋率為0.4%,三、

5、施工情況,1、施工狀況和計(jì)劃 2、施工技術(shù),嚴(yán)格按照建設(shè)四制并按照招投標(biāo)方式：建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理。,3.1 、施工狀況和計(jì)劃,1、開工時(shí)間 2、目前施工情況 3、大壩施工計(jì)劃,3.1.1 、開工時(shí)間,樞紐工程批復(fù)開工時(shí)間：2002年元月； 大壩正式開工時(shí)間：2003年2月1日開始大壩填筑，2月6日開始河床趾板混凝土澆筑。,3.1.2 、目前施工情況,已完成大壩填筑累計(jì) 41.3萬m3， （其中：A料1.2，A料5.5，D料8.6，B料26）,3.1.3 、大壩施工計(jì)劃,（一）壩體填筑 1 、大壩第一期填筑：2003年2月5月施工，清江主汛期為68月，此時(shí)壩面過水，過水保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為全年30年一

6、遇的洪水：11600m3/s。上游土石圍堰223.5高程（215高程加子堰），下游RCC圍堰214，大壩上游趾板區(qū)填至196，下游填筑至210。 2、大壩第二期填筑：2003年11月2004年5月施工，臨時(shí)斷面擋水（200年一遇洪水，14900 m3/s）上游288，中間250，下游218，填筑量258.9萬m3，填筑時(shí)間7個(gè)月，月平均強(qiáng)度37萬m3/月，墊層料平均上升速度為14m/月； 3、大壩第三期填筑：2004年6月2005年1月施工，壩體全斷面填筑至290（200年一遇洪水，14900 m3/s），填筑量388.9萬m3，填筑時(shí)間8個(gè)月，月平均強(qiáng)度48.6萬m3/月； 4、大壩第四期填

7、筑：2005年2月2005年12月施工，壩體上游填至355，以利于進(jìn)行二期面板澆筑，下游填至340，（300年一遇洪水，15500 m3/s），填筑量500.97萬m3，填筑時(shí)間11個(gè)月，月平均強(qiáng)度45.5萬m3/月，墊層料平均上升速度為6.5m/月； 5、大壩第五期填筑：2006年1月2006年9月施工，壩體全斷面填筑至405（300年一遇洪水，15500 m3/s），填筑量248.1萬m3，填筑時(shí)間9個(gè)月，月平均強(qiáng)度30.6萬m3/月； 6、 2008年4月，開始壩頂面板以上部分填筑，填筑量3.7萬m3，填筑時(shí)間1個(gè)月，2008年5、6月進(jìn)行大壩整修及道路鋪設(shè)。2008年14月進(jìn)行防浪墻施

8、工； 7、大壩上游粉細(xì)砂和任意料的填筑時(shí)間穿插在大壩主體填筑之間，具體安排如下：2005年3月2005年5月，全斷面填筑至224，2005年11月2006年4月，全斷面填筑至設(shè)計(jì)高程265。 壩體從2003年2月開始填筑，2006年9月完成，實(shí)際填筑工期38.5個(gè)月，月平均38.5萬m3/月，平均最高強(qiáng)度48.6萬m3/月。 （二）面板澆筑 2005年13月：一期面板澆筑；2006年13月：二期面板澆筑；2007年13月：三期面板澆筑；面板澆筑時(shí)壩體填筑頂部高程應(yīng)高于面板頂部高程不小于9m。,3.2 、施工技術(shù),1、大壩基礎(chǔ)強(qiáng)夯處理 2、壩體碾壓技術(shù) 3、趾板及面板混凝土澆筑技術(shù) 4、止水材料

9、加工技術(shù)及保護(hù) 5、混凝土溫度監(jiān)測技術(shù) 6、趾板及面板裂縫處理,3.2.1 、大壩基礎(chǔ)強(qiáng)夯處理,3.2.2 、壩體碾壓技術(shù),1.堆石體碾壓質(zhì)量控制 料場灑水?dāng)備亯蚊鏋⑺雺簷z測 碾壓參數(shù)和試坑取樣“雙控”的控制辦法 夜間施工質(zhì)量的有效控制：上壩料料質(zhì)、灑水量、鋪層 厚度及碾壓遍數(shù)的嚴(yán)格控制 超徑石改小 含泥量的有效控制,2.墊層料的平整與保護(hù) 激光反鏟； 防止倒坡出現(xiàn)； 振動(dòng)夯板； 采用碾壓砂漿與噴陽離子瀝青乳液方法； 反向水壓力的有效解決；,擠壓式邊墻,墊層料的保護(hù),3.2.3 、趾板及面板混凝土澆筑技術(shù),1.趾板的施工技術(shù) 趾板混凝土澆筑除轉(zhuǎn)角處用常規(guī)模板外，直線段一 律用滑模施工。 滑模

10、在側(cè)軌上由千斤頂驅(qū)動(dòng)，最大滑速達(dá)2m/h。使 用滑模澆筑趾板混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)是效率高，質(zhì)量好，省工、省料。,2.面板的施工技術(shù) 1常規(guī)混凝土面板的施工技術(shù) 采用滑模澆筑面板，澆筑速度快且施工縫少，平整度高，可確保其澆筑質(zhì)量。 無軌滑模：剛度大，變形小，連續(xù)均勻上升，消除滑模對混凝土的機(jī)械損傷。 2鋼纖維混凝土面板的施工技術(shù),流變因素：后期變形可能更大,工程實(shí)例：,舍網(wǎng)(1993,高36 m)是第一座噴射混凝土面板堆石壩，到目前為止，運(yùn)行情況良好。 白溪（壩高124 m）在面板中采用了聚丙烯纖維混凝土 三板溪及平塹等面板堆石壩均已考慮在面板澆筑時(shí)采用纖維混凝土方式。 目前，盡管鋼纖維混凝土的單價(jià)

11、比鋼筋混凝土要稍貴一些，但采用鋼纖維混凝土后，限制控制表面張拉裂縫的形成及開裂發(fā)展，還可以限制混凝土收縮所產(chǎn)生的隨機(jī)裂縫的形成；可以比普通鋼筋混凝土具有更好的適應(yīng)變形的能力，能充分發(fā)揮混凝土基體的作用；可適當(dāng)減小面板的厚度和水泥用量，溫控要求相對較低；可取消或減少鋼筋使用量，從而可大大避免或減少在陡坡上進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)的潛在危險(xiǎn)，施工較為安全；采用鋼纖維噴射混凝土比普通鋼筋混凝土施工起來一方面能更好地控制施工質(zhì)量，另一方面施工更為方便，可提高生產(chǎn)效率；由于提高了面板的抗裂能力和耐久性，可大大減少后期的建設(shè)及維修費(fèi)用。 因此，其綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是合理可行的，擬在水布埡面板堆石壩的三期面板上采用，

12、目前正準(zhǔn)備進(jìn)行相關(guān)理論、實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用研究。,鋼纖維混凝土物理力學(xué)指標(biāo),施工設(shè)備情況,目前纖維混凝土施工技術(shù)已較為成熟，設(shè)備也已配套化，施工上是完全可行的 。,濕噴混凝土泵,液壓驅(qū)動(dòng)。 最大能力。 水箱用于混凝土泵工作過程中清潔、潤滑及液壓缸的冷卻。 監(jiān)控、協(xié)調(diào)及控制各項(xiàng)功能。 裝有可反轉(zhuǎn)的網(wǎng)柵，特別適用于鋼纖維。 速凝劑劑量可調(diào)。,3.2.4 、 止水材料加工技術(shù)及保護(hù),止水銅片加工； 在現(xiàn)場工作面附近加工，采用專門成型機(jī)根據(jù)需要加工擠壓整體成型，并進(jìn)行退火處理，成品表面應(yīng)平整光滑，不得有裂紋、孔洞等損傷。,止水材料的保護(hù),3.2.5 、 混凝土溫度監(jiān)測技術(shù),面板混凝土施工過程，尤其是混凝土澆筑初期，混凝土受水泥水化熱及施工邊界條件的約束，加上此時(shí)混凝土抗拉強(qiáng)度較低，面板往往易發(fā)生開裂現(xiàn)象，所以非常有必要對面板混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)測，可及時(shí)全面掌握混凝土溫度并進(jìn)行預(yù)測，從而指導(dǎo)監(jiān)控措施，以確保面板混凝土澆筑質(zhì)量。 監(jiān)測項(xiàng)目： 混凝土入倉溫度； 混凝土內(nèi)部溫度； 混凝土養(yǎng)護(hù)溫度；,3.2.6 、趾板及面板裂縫處理,1 、 GB復(fù)合膠板方法 2 、更新替代方法,監(jiān)測項(xiàng)目：變形、滲流、應(yīng)力和溫度,變形監(jiān)測：包括面板、堆石壩 和壩基 滲流觀測：包括壩