尼尔基水利枢纽工程防渗方案及施工技术研究

摘要

土石坝是国内外广泛采用、发展较快的一种坝型.土石坝具有筑坝材料可以就地采取,较能适应地基变形,结构较简单,施工技术较简单,便于组织机械化快速施工等特点.当前土石坝的施工技术和设备已有很大的发展,借助计算机辅助设计手段和物理模型试验,研究和开发了一些适应复杂情况的新的枢纽布置方案,新的坝型和新的结构型式.同时,学习和引进国外坝工新技术,如重点推广应用的混凝土面板堆石坝和碾压式沥青混凝土心墙坝等新坝型.碾压式沥青混凝土心墙坝是土石坝的一种新型防渗结构,具有防渗性能好、适应变形能力强、易于施工等特点.碾压式沥青混凝土的渗透系数一般小于1×10<'-7>~10<'-8>cm/s;沥青混凝土具有较好的柔性,能较好地适应各种不均匀沉陷,如果一旦发生裂缝,在坝体应力作用下,沥青混凝土有自愈闭合能力;沥青混凝土防渗体比土质防渗体易于施工,在多雨季节更显出其优越性.尼尔基水利枢纽工程主坝防渗型式采用碾压式沥青混凝土心墙坝.最近建成的天荒坪抽水蓄能电站上库沥青混凝土防渗面板和正在建设的坝高104m、沥青混凝土心墙方量达5万多m3的长江三峡水利枢纽茅坪溪防护坝工程,施工工艺和施工机械化程度已达到或接近国际先进水平.渗流稳定分析是土石坝设计中的关键环节.对土石坝坝体、坝基渗流,或坝肩绕坝渗流设计不当或出现问题而处理不及时,都可能导致坝体、坝基产生危害性的渗透变形,引起溃坝.如美国爱得华州提堂坝于1976年5月5日溃决,事后调查分析,因坝基透水性大,防渗帷幕施工质量差,渗流穿透帷幕,经地基或地基与坝的接触面从坝体下游侧透水料区逸出或从右坝肩绕渗经下游坝体逸出,出逸的水流引起了接触冲刷和管涌,导致溃坝.尼尔基水利枢纽工程渗流稳定分析简化为平面稳定渗流.分析结果:确定采用的主、副坝坝剖面及各种筑坝料在渗透稳定性方面均无问题;全坝渗漏总量为390.92万m<'3>/年,占多年平均入库水量的0.037﹪,从水资源利用的角度是可以接受的.碾压式沥青混凝土心墙施工技术发展较快,在施工技术上,已从过去的人工施工、半机械化施工逐步发展为机械化施工,原材料生产、加工、输送,沥青混合料的配料、拌制和运输,沥青混合料和过渡料的摊铺、碾压等都由专用机械设备来完成,一些控制系统已实现了自动化.

目录

文摘

英文文摘

第一章土石坝的渗流分析

1.1渗流的基本概念

1.1.1渗流的基本概念

1.1.2渗流的基本定律——达西定律

1.2渗流力作用原理

1.3土坝的渗流分析

1.3.1土坝渗流分析的目的

1.3.2土坝的渗流分析方法

1.3.3土坝的渗透变形

第二章尼尔基水利枢纽工程防渗方案研究

2.1工程概况

2.2坝体防渗研究

2.2.1土石坝防渗型式研究

2.2.2主坝坝体防渗研究

2.2.3副坝坝体防渗研究

2.3坝基防渗研究

2.3.1主坝坝基防渗

2.3.2左副坝坝基防渗

2.3.3右副坝坝基防渗

2.4渗透及渗流稳定分析

2.4.1主坝渗流分析

2.4.2左副坝渗流分析

2.4.3右副坝渗流分析

2.4.4坝体渗流分析结论

2.5小结

第三章碾压式沥青混凝土心墙施工技术研究

3.1概述

3.1.1沥青在水利工程中的应用

3.1.2沥青混凝土防渗墙的分类及特点

3.1.3沥青混凝土原材料

3.1.4沥青混凝土防渗墙的技术要求

3.2沥青混合料制备

3.2.1沥青系统

3.2.2矿料系统

3.2.3沥青混合料的拌和系统

3.3沥青混合料运输

3.4沥青混凝土心墙铺筑

3.4.1沥青混凝土心墙施工的气象条件

3.4.2沥青混合料铺筑技术要求

第四章结论

4.1土坝的渗透破坏

4.2尼尔基水利枢纽工程防渗方案

致谢

参考文献