堆石坝薄柔性防渗结构长期变形的适应性
2019-08-07屈新利王为标
水利规划与设计 2019年7期
屈新利,冯 姗,王为标
(1.甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司,甘肃 兰州 730000;2.西安理工大学,陕西 西安 710048)
堆石坝防渗薄体面板结构主要有混凝土面板和沥青混凝土面板2种。防渗薄体心墙结构主要是沥青混凝土心墙。混凝土面板堆石坝的应用比较广泛,而沥青混凝土面板防渗工程近年也比较多。沥青混凝土面板工程在世界上已建350多座,中国已建40多座,特别是在中国的大型抽水蓄能电站水库得到成功应用。自1962年在德国建成世界上第一座沥青混凝土心墙堆石坝以来,目前已建成的这种坝型近200座。这种坝型具有防渗性可靠、抗震性强、适应坝体和基础变形能力强等优点,目前正在设计和施工的这种坝型越来越多。Hydropower and Dams期刊[1]提供了各国已建和在建沥青心墙坝的名册,国际大坝委员会(ICOLD)[2]、Höeg[3]和王为标[4]总结了该坝型的设计、施工和运行性能的经验。
1 堆石坝的长期沉陷变形
堆石坝是散粒体结构,在完建后会随着时间的推移而发生较大的沉陷变形。这主要有3个方面的原因:一是由于风化作用(湿润作用)使堆石料颗粒棱角破坏、堆石蠕变破坏和和堆石料性能的变化;二是由于水库蓄水作用和蓄水与泄水往复循环的作用;三是地震作用造成的累积沉陷,如“5.12”汶川地震造成156m高的紫坪铺混凝土面板堆石坝坝顶沉陷达0.8m。
影响堆石坝坝顶沉陷变形的因素主要有:堆石料的孔隙比、坝高和坝体边坡、峡谷形状系数、堆石料本身的强度、坝体材料分区、变形模量、堆石料铺层厚度和洒水量及压实功大小。……
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