【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 止雨水沖刷；防止有水部分的風(fēng)浪、冰層和水流作用；防止壩體無(wú)粘土料被風(fēng)吹散；以及防止蛇、鼠、白蟻等動(dòng)物對(duì)壩體的破壞。下游護(hù)坡采用大塊石堆砌。、排水體設(shè)計(jì)為防止?jié)B流逸出處的滲透變形；改變滲流方向，增加壩體穩(wěn)定等，堆石壩均應(yīng)設(shè)壩體排水設(shè)備。排水設(shè)備的型式有：A型，棱體排水；B型，貼坡排水；C型，壩內(nèi)排水設(shè)備，包括褥墊排水層、網(wǎng)狀排水帶、排水管、豎式排水體等。壩體排水設(shè)計(jì)：由于大壩的沉降，導(dǎo)致面板產(chǎn)生應(yīng)力變形，從而產(chǎn)生裂隙而滲漏；或者面板的縫間滲漏造成壩內(nèi)滲流。所以在壩內(nèi)設(shè)計(jì)排水區(qū)。排水區(qū)采用煙囪式排水體。設(shè)計(jì)了排水體，從而減少壩內(nèi)滲透水壓力，提高了透水性，對(duì)大壩起到了保護(hù)的作用。該區(qū)的主要任務(wù)是保持面板漏水的時(shí)候能自由排水而不至于沖壞其他區(qū)（主堆石區(qū)）。該區(qū)配料采用加工石料，最大顆粒直徑不超過(guò)150毫米，最小顆粒直徑不小與5毫米，填筑厚度每層取600毫米。所以石料采用人工石英砂巖，最大顆粒直徑不得超過(guò)600毫米，（過(guò)度層最大顆粒直徑為200毫米到300毫米），最小顆粒直徑不小與5毫米，填筑厚度按每層1米。（主堆石區(qū)每層碾壓1米）以方便施工碾壓。 下游棱體材料設(shè)計(jì)：下游棱體是為了排出壩內(nèi)滲流的水而設(shè)計(jì)。所以下游棱體與煙囪式的壩內(nèi)排水提互相連接，下游棱提的重要作用還有起到大塊石重力壓坡。所以棱體材料必須選擇顆粒直徑比較大。設(shè)計(jì)最大顆粒直徑不超過(guò)800毫米，小于5毫米的顆粒含量控制在到之間，填筑厚度也取1米。以方便施工碾壓。空隙率控制在到之間。設(shè)計(jì)壩內(nèi)排水區(qū)位于過(guò)度層之下，設(shè)過(guò)壩底通過(guò)棱體排水排出壩體；，也是以便機(jī)械施工碾壓，橫向通過(guò)棱體的部分高度取3米。距離棱體頂部取3米。下游棱體尺寸：取棱體上游坡度為1：1，下游坡度按大壩的下游壩坡坡度。取1：。棱體頂部設(shè)計(jì)2米寬度。由于千分之八的河流比降，下游考慮開挖深度等因素，取棱體高度為14米，棱體底部高程為398米。、趾板設(shè)計(jì)趾板的設(shè)計(jì)包括形式及尺寸設(shè)計(jì)；配筋，接縫，及插筋，趾板混凝土設(shè)計(jì)。 趾板的形式及尺寸設(shè)計(jì)：混凝土面板與河床及兩岸基巖的連接采用趾板防滲，趾板與面板共同作用形成防滲體。趾板基準(zhǔn)線確定：開挖線取自強(qiáng)風(fēng)化線。趾板下基巖風(fēng)化程度為界于強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化之間。根據(jù)資料[8]，取允許水力梯度H/S=，取最大為7米，最小取4米。趾板的厚度可小于相連接的面板厚度，取厚度h=，與面板的厚度相同。趾板下游面垂直于面板，取1米。 趾板的配筋，接縫，及插筋，趾板混凝土 按照資料[8]，要求趾板混凝土與面板混凝土的要求相同。采用525硅酸鹽水泥，或普通硅酸鹽水泥，趾板取用普通硅酸鹽水泥，為了趾板的防裂，在趾板混凝土中加入摻和料。采用二級(jí)粉煤灰，摻量取百分之二十。趾板要求膨脹系數(shù)較小打開骨料配置。澆筑時(shí)間取在低溫季節(jié)。為了簡(jiǎn)化施工，降低工程造價(jià)，趾板配筋采用單層雙向鋼筋，即是配溫度筋。布置在趾板表面。每向配筋率采用。巖基上趾板鋼筋保護(hù)層厚度取10厘米。趾板與基巖的連接采用插筋，即是錨筋連接，錨筋直徑取25毫米，長(zhǎng)取4米。錨筋用普通鋼筋制作。用砂漿埋固于鉆孔內(nèi)，頂部采用90度彎鉤與面層鋼筋連接。趾板要求根據(jù)開挖后的地基設(shè)計(jì)伸縮縫，縫間距取不大于9米?？p中設(shè)計(jì)金屬止水片。為了有效地防止出現(xiàn)溫度裂縫，趾板施工縫間距采用15米。 壩體材料分區(qū)設(shè)計(jì)依照資料[12]，將面板壩填筑體分成三個(gè)主要區(qū)，分別是土料鋪蓋區(qū)，半透水料墊層區(qū)和主堆石區(qū)。 土料鋪蓋區(qū)又稱為防滲補(bǔ)強(qiáng)區(qū)：用防滲土料碾壓填筑或水下拋填而成，采用粘土覆蓋周邊縫及高程比較低的面板。以免面板出現(xiàn)裂縫和板間縫，周邊縫張開時(shí)，土料進(jìn)入縫中，從而恢復(fù)防滲，可以利用天然淤積物來(lái)形成土料鋪蓋區(qū)。 半透水墊層區(qū)：直接位于面板下部，應(yīng)該避免上游坡面板應(yīng)力集中。要求墊層料粒徑不能過(guò)大，應(yīng)該有比較多的細(xì)料。要求細(xì)料含量要足以填滿粗孔隙，并且有良好的級(jí)配。主堆石區(qū)：是堆石壩的主體，要求本區(qū)的低壓縮性，級(jí)配良好的壩料填筑。碾壓到足夠的密實(shí)度。主堆石區(qū)根據(jù)不同的的形狀，按滿足水力過(guò)渡與變形模量遞減的原則，分三區(qū)，過(guò)度區(qū)，主堆石區(qū)，下游堆石區(qū)。見(jiàn)附圖：壩體分區(qū)圖。、混凝土面板尺寸和分縫，由于壩高為54米。面板分縫：對(duì)面板進(jìn)行分橫縫和縱縫，水平施工縫，垂直施工縫。垂直縫取12米的間距。面板下設(shè)計(jì)墊層，考慮施工采用機(jī)械化施工碾壓，根據(jù)資料[8]，墊層的水平距離不宜小于3米。主堆石區(qū)采用石英砂巖，主堆石區(qū)與墊層之間設(shè)計(jì)過(guò)度區(qū)，過(guò)度區(qū)也取不小于3米。，以方便機(jī)械施工碾壓。下游設(shè)計(jì)護(hù)坡，采用開挖的石英砂巖石塊堆砌。、壩體墊層區(qū)及過(guò)渡層設(shè)計(jì) 墊層為面板提供支承，把面板傳過(guò)來(lái)的力荷載均勻地傳與壩體，同時(shí)又使面板承受均勻的反力，以不至于墊層料的不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力集中。 墊層料的選擇：墊層材料必須選用地質(zhì)新鮮，堅(jiān)硬具有比較好而耐久性的石料，根據(jù)施工場(chǎng)地材料情況，采用石英砂巖人工開采加工砂料。墊層材料必須具有高壓縮性，高強(qiáng)度性和適當(dāng)透水，具有良好的級(jí)配，最大材料顆粒直徑取60到80毫米，小于50毫米的顆粒含量取到，小于75毫米的顆粒含量去到。壓實(shí)后墊層的滲透系數(shù)取m/s。過(guò)渡層材料選擇：為避免在剛度相差較大地兩種土石料之間產(chǎn)生急劇變化地變形和應(yīng)力，應(yīng)在墊層與堆石壩殼之間設(shè)過(guò)渡層。過(guò)度層是壩體與墊層之間起過(guò)渡協(xié)調(diào)作用的層區(qū)，要求過(guò)渡材料級(jí)配連續(xù)，壓實(shí)后具有比較高的抗剪斷強(qiáng)度，低壓縮性自由排水性，最大顆粒直徑取200毫米到300毫米之間，采用專門開采的人工加工細(xì)堆石料。、壩體主堆石區(qū)設(shè)計(jì) 主堆石體是面板壩的主體，一般包括上游堆石體，下游堆石體。某工程大壩設(shè)計(jì)包括：上游主堆石體，下游主堆石體，壩內(nèi)排水體，和下游棱體。 上游主堆石區(qū)設(shè)計(jì)：上游主堆石體是承受荷載及其他荷載的主要支撐體，主堆石體應(yīng)該具有低壓縮性，高抗剪強(qiáng)度，透水性和耐久性。堆石塊的質(zhì)量巖塊濕抗呀強(qiáng)度低于30MPa為軟巖，巖塊抗壓強(qiáng)度在25到30MPa紙漿認(rèn)為是硬巖?？紤]開采巖石強(qiáng)度，爆破費(fèi)用，減少大壩材料對(duì)施工機(jī)械的磨損等因素，宜采用中等強(qiáng)度或軟巖石料。根據(jù)壩址材料的特點(diǎn)，采用極限強(qiáng)度為706kg/的石英砂巖和275 kg/的砂質(zhì)頁(yè)巖結(jié)合配料。 kg/ kg/。堆石料級(jí)配：堆石料的力學(xué)性質(zhì)取決于大材料的級(jí)配。要想使堆石壩料滿足高強(qiáng)度，低壓縮性和自由排水三項(xiàng)要求，從而達(dá)到控制沉降的目的。大壩材料應(yīng)該具有良好的級(jí)配。即使控制大壩材料的細(xì)顆粒材料的含量，含泥量和最大顆粒的含量。一般級(jí)配中小于5毫米的顆粒含量小于。根據(jù)資料[12]，增加細(xì)顆粒材料（小于5毫米），就增加了內(nèi)摩擦角。而過(guò)量的細(xì)顆粒材料則可能引起內(nèi)摩擦角降低。參照已建設(shè)的工程——努列克壩，努克列壩控制體變形模量k值的細(xì)顆粒材料最優(yōu)含量為?？刂苾?nèi)摩擦角的細(xì)顆粒材料最優(yōu)含量是。但細(xì)顆粒材料含量為時(shí)，也接近達(dá)到最大內(nèi)摩擦角的值。參照已經(jīng)建設(shè)好的工程——塞沙那工程，細(xì)顆粒材料含量為，小于25毫米的材料含量為，加水為。取145 。某工程級(jí)配：沙的級(jí)配要經(jīng)濟(jì)可靠，根據(jù)資料情況，取細(xì)顆粒材料（小于5毫米）的含量為，即可以得到較大的內(nèi)摩擦角，體積變形模量也比較大，碾壓層的厚度一般不大于1米，取1米一層。所以最大的顆粒直徑不能大于1米，設(shè)計(jì)最大顆粒直徑500毫米到600毫米只。 下游堆石區(qū)設(shè)計(jì)：下游主堆石區(qū)也稱為任意區(qū)，承受的荷載比較小，壓縮性對(duì)面板的沉降影響比較小，對(duì)該區(qū)的設(shè)計(jì)用材料和碾壓可以放寬，該區(qū)的寬讀取為大壩斷剖面的四分之一。這樣可以充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，降低工程造價(jià)。參照已經(jīng)建設(shè)好的工程——小干溝工程。 混凝土面板設(shè)計(jì)混凝土面板設(shè)計(jì)有面板的形式尺寸設(shè)計(jì)；面板的混凝土及接縫設(shè)計(jì)；面板接縫止水設(shè)計(jì)。、面板的形式尺寸設(shè)計(jì)面板的厚度應(yīng)該使面板承受的水力梯度不超過(guò)200。，并且向底部逐漸增加，厚度t按照資料[8]，公式 t=+（）H t：面板厚度； H:計(jì)算斷面到面板頂?shù)母叨龋?，由于壩高?4米。根據(jù)資料[8]。、面板的混凝土及接縫設(shè)計(jì) 混凝土面板是防滲的主體結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)壩體變形,氣溫變化和滿足施工要求,設(shè)計(jì)垂直接縫,即縱縫,將防滲面板分成若干條板,為了滿足用滑動(dòng)模板連續(xù)澆筑面板,不再設(shè)計(jì)水平縫。垂直伸縮縫間距可以為12米到18米。本工程為小工程，取12米的間距。從壩頂沿壩坡一直延伸到周邊縫，方向與壩軸線垂直。 根據(jù)資料[8]，面板混凝土應(yīng)該具有比較高的耐久性，抗?jié)B性，抗裂性和施工易和性。面板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不能小與。抗?jié)B性不能小于。面板混凝土采用普通硅酸鹽水泥。為防止面板產(chǎn)生裂隙，面板混凝土應(yīng)該進(jìn)行配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用加摻和料降低水泥用量，減少水化熱溫升和收縮變形。采用摻粉煤灰，摻量在到之間。面板采用二級(jí)配骨料。砂料吸水率不大于。含量不大于。　面板的配筋：面板采用單層雙向鋼筋。布置在板厚的中部。每向配筋率為到。采用的鋼筋，間距為250到300毫米。水平鋼筋放在上面，以利于施工和行走，選用螺紋鋼筋。由于地形變化，為了減少面板受到的扭曲應(yīng)力，將按板分期施工，設(shè)置永久的水平施工縫，可按臨時(shí)施工縫處理。在岸邊附近的起始板，取各條主板寬度的一半，以利于施工，需要設(shè)計(jì)垂直施工縫。在起始板與主板之間常常布置水平施工縫。　面板混凝土設(shè)計(jì)：對(duì)面板混凝土來(lái)說(shuō)，耐久性和抗?jié)B性比強(qiáng)度更為重要，為了增加看滲性，加入引氣劑。使得混凝土拌和料的含氣量達(dá)到到左右。為了提高混凝土的耐久性，控制堿骨料反應(yīng)，在水泥中加入硅粉，即二氧化硅。、面板接縫止水設(shè)計(jì)參考資料[12]，周邊縫是面板止水體系中最為薄弱的環(huán)節(jié)，考慮施工方便，在表面和底部分別設(shè)計(jì)止水，以便于混凝土的澆筑碾壓。采用銅片止水和柔性填料止水。銅片止水最好選用延伸率不小于的純銅卷材，現(xiàn)場(chǎng)壓制。柔性填料應(yīng)該保持在運(yùn)行環(huán)境條件下高溫不流淌，低溫不硬化，在水壓力作用下易壓入縫內(nèi)。1 周邊縫：在周邊縫底下鋪設(shè)瀝青混凝土墊層，該層將F型止水銅片托住周邊縫中設(shè)計(jì)雙重止水。在縫中部設(shè)計(jì)寬300毫米的人工合成橡膠橋型止水，將其放在面板鋼筋的上部，以方便于澆筑混凝土。在縫底下設(shè)計(jì)F型銅片止水。在周邊縫頂部填入IGAS型塑性嵌縫填料。用錨固在混凝土上的角鐵將一層人工合成橡膠膜固定和覆蓋在IGAS型塑性材料上，作為保護(hù)罩。為了面板產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，剪切和壓縮時(shí)混凝土不至于壓碎，在周邊縫中設(shè)置了24毫米后的瀝青纖維板接縫填料。2 垂直施工縫：在墊層表面設(shè)置寬500毫米的水泥砂漿，墊層撓平，在其上鋪設(shè)油毛氈，在將W型止水安置其上，水平鋼筋穿過(guò)該施工縫。3 水平施工縫：從面板表面到鋼筋層一段的縫面是垂直于面板的，由鋼筋層到墊層表面的縫面是水平的，縫內(nèi)不設(shè)置止水。4 垂直伸縮縫：為了防止兩岸壩頭周邊縫過(guò)度張開，兩岸壩頭各設(shè)置一條伸縮縫。垂直伸縮縫內(nèi)設(shè)置一道W型銅片止水。位于面板底面?？p頂用IGAS型塑性材料覆蓋保護(hù)。這種縫的水平鋼筋不穿過(guò)接縫，板邊緣用細(xì)鋼筋加強(qiáng)的以防崩落。 壩基處理壩基處理的目的：壩基處理的目的是防滲，提高基巖的強(qiáng)度和整體性。內(nèi)容包括：趾板地基開挖和灌漿；岸坡表層清理，削坡和壩基覆蓋層處理。按照資料[12]，施工程序原則：（1）、壩基開挖自上而下，先岸破往后河床。（2）、開挖施工程序與導(dǎo)流方式相互協(xié)調(diào)。在導(dǎo)流洞施工期間開挖河床水位以上的兩岸坡。截流以后開挖河床水位以下的岸坡和河床地基。（3）、岸坡的處理工作應(yīng)該在填筑前完成。對(duì)高壩有困難時(shí)可以按照年度分段進(jìn)行，以防止邊處理邊填筑的不利局面。（4）、充分考慮水文氣象條件開挖施工影響。充分利用枯水季節(jié)開挖河床部位。（5）、壩基開挖凡是可以用于填筑壩體的，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求安排好填筑部位。、趾板地基處理趾板地基處理的施工程序：趾板防線，剝離表層土，地質(zhì)測(cè)繪與復(fù)查，確認(rèn)或調(diào)整趾板線，正式開挖，基層處理，檢查驗(yàn)收，趾板鋼筋架設(shè)，趾板混凝土澆筑，趾板地基灌漿，最終驗(yàn)收。趾板定線：趾板定線在施工中完成。趾板基準(zhǔn)線應(yīng)該根據(jù)地形，布置成一系列連接折線段。折角根據(jù)地形條件來(lái)確定。每段趾板都布置在地質(zhì)條件比較好，開挖量比較小，混凝土方量最省，施工最方便的岸坡上。第一期開挖剝離岸坡覆蓋層，并且對(duì)趾板地基進(jìn)行測(cè)量及地質(zhì)測(cè)繪，最終定線。在進(jìn)行第二期開挖。在接近地面時(shí)，只能進(jìn)行撬挖。最大限度減少超挖欠挖，保證趾板尺寸。a、趾板地基開挖：將強(qiáng)風(fēng)華的巖石挖除。以不破壞基巖完整的原則進(jìn)行開挖，若采用一般的爆破方法，只允許放小炮，采用淺孔密布方式。，禁止放炮開挖。只能采用風(fēng)鎬撬挖，表面修整使巖基面平順完整。開挖出渣的清理；采用推土機(jī)集渣，挖掘機(jī)挖料，汽車運(yùn)輸。b、開挖邊坡的控制：邊坡是風(fēng)化巖石，邊坡開挖控制在1：：。 c、趾板地基的表層處理：趾板兩岸以石英砂巖為主，強(qiáng)度比較高表層節(jié)理裂隙比較發(fā)育。在清除節(jié)理，裂隙內(nèi)的填充物后，用高壓水沖洗干凈，灌入水泥漿或水泥沙漿。在趾板下游墊層區(qū)的巖石上，澆筑混凝土蓋板，或噴射混凝土。 d、趾板基礎(chǔ)灌漿：有固結(jié)灌漿和帷幕灌漿。灌漿的目的是提高基巖的強(qiáng)度和整體性，減小滲透，提高防滲性。根據(jù)資料[8]，固結(jié)灌漿孔適宜布置2到4排，深度不小于5米。帷幕適宜布置在趾板中部，帷幕灌漿孔的布置設(shè)計(jì)為1排，趾板基礎(chǔ)灌漿，布置三排灌漿孔，中間一排為帷幕灌漿深孔，上下游各一排為固結(jié)灌漿孔，深孔一般為5到15米，深孔設(shè)計(jì)取10米。固結(jié)灌漿孔的布置，一般取梅花形，灌漿孔段深度以5米左右為最適宜，孔距設(shè)計(jì)為3米，孔口壓力控制在 。灌漿時(shí)要求漿液沉淀物含量小于，漿液水灰比不大于2：1。帷幕灌漿布置在趾板中部，帷幕灌漿孔的深度設(shè)計(jì)為水頭的1/3，帷幕深度一般設(shè)計(jì)為壩高的1/2到1/3。由于壩基巖層走向垂直于河道，所以壩肩透水比較小，防滲帷幕可以放寬，深度可以減小。由于趾板處有滲透性比較強(qiáng)的頁(yè)巖，帷幕灌漿是不夠的，所以在趾板下的頁(yè)巖處設(shè)計(jì)混凝土塞，防止?jié)B漏。、壩基開挖與處理壩基開挖處理的目的是使堆石體在飽和及加荷載的各種條件下，地基具有比較高的抗剪強(qiáng)度，比較小的壓縮變形，避免地基不均勻沉降而影響面板正常運(yùn)行工作。 河床段不同的地基，開挖不同，趾板下游到上游1/6壩底寬度范圍，承受堆石體荷載最大