混凝土面板堆石坝的面板及防渗设计

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面板、趾板、趾板地基的帷幕灌浆、周边缝和面板间的接缝止水等构成面板坝的防渗体系。面板沿坝轴线方向分缝、分块浇筑,除临近岸坡地形变化剧烈处可设水平伸缩缝以减小面板所受的扭曲应力外,一般不设置水平缝。

(1)面板的厚度。面板厚度应满足防渗性、耐久性和抗冻性要求,最小厚度为0.30m,并向底部逐渐增加。混凝土应采用二级配,其标号不宜低于C25,宜采用普通硅酸盐水泥。

(2)面板的配筋。面板配筋的作用主要是承受蓄水前温度变化和干缩产生的拉应力,并有防止裂缝开展的作用。宜采用单层双向钢筋,布置于面板截面中部,每向配筋率为0.3%~0.4%,水平向配筋率可少于竖向配筋率。在拉应力区、岸边周边缝附近,可适当配置增强钢筋。

(3)面板的分缝和止水。为了适应堆石坝的变形,同时也考虑温度变化及施工设备等因素,面板必须分缝。垂直缝的间距为12~18m,两岸坝肩附近的垂直缝为张性缝,其余部分的为压性缝。所有垂直缝都不使用填充料,缝面只涂刷薄层沥青乳剂,以便最大限度地减少面板侧向位移。周边缝是面板与趾板之间的接缝。至于临时的水平施工缝,可采用钢筋贯穿,以使面板紧密连接。

面板分缝处都应设置止水,常用的止水材料有止水铜片、止水橡胶和止水塑料等。止水可设置一道或两道。靠近岸边的周边缝和张性垂直缝,是容易被拉开的薄弱点,至少需要设置两道止水。其他垂直缝、水平缝的止水构造则比较简单,但都必须保证止水片连接牢固,并保证混凝土的浇筑质量。

(4)面板的垫层。碾压式钢筋混凝土面板堆石坝在堆石体的上游用碾压的级配料作为面板垫层,它除了作为面板的基座外,还有半透水的反滤作用。其颗粒级配应符合反滤层的规定,垫层的厚度为3~5m左右,按堆石体的粒径大小可用一层或两层,垫层在碾压后的渗透系数一般为10-2~10-4cm/s。

(5)连接的垫板。这是接缝设计的一个重要项目,设置的目的是给止水片和模板接头提供一个平整的基底面。做法是将砂浆直接铺设在用沥青处理过的堆石表面上,垫板与止水片之间再涂上薄层沥青。垫板的厚度可以从零到需要达到的平整面的厚度,允许垫板突入面板设计厚度的深度不超过50mm。

(6)趾板。趾板是连接地基防渗体与面板的混凝土板。面板与趾板之间有周边止水缝,并通过锚筋、固结灌浆将趾板与稳定基岩连接成整体,以形成止水封闭系统。

 

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