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混凝土面板堆石坝施工技术

混凝土面板堆石坝是一种以堆石体为支承结构，并在其上游表面设置混凝土面板

为防渗结构的堆石坝，坝的防渗系统由基础防渗工程、趾板、面板组成。其具有

工程量小、工期短、投资省、施工简便、运行安全等优点。面板坝通常采用钢筋

混凝土或沥青混凝土，坝身主要是堆石结构。堆石材料的质量和施工质量是坝体

安全运行的基础，面板是主要的防渗结构，在满足抗渗性和耐久性的条件下，还

要有一定的柔性，以适应堆石体的变形。

一、混凝土面板堆石坝概述

混凝土面板堆石坝是一种以堆石体为支承结构，并在其上游表面设置混凝土面板

为防渗结构的堆石坝，坝的防渗系统由基础防渗工程、趾板、面板组成。堆石坝

坝体应根据石料来源及对坝料的强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理性

等要求进行分区。在岩基上用硬岩堆石料填筑的坝体一般分区为：从上游向下游

依次为垫层区、过渡区、主堆石区、及次堆石区，上下游坝面一般采用

1:1.3~1:1.4。

二、筑坝材料

（1）垫层区

垫层料形成混凝土面板的基础，要求其变形量小和渗透稳定的性能，压实后具有

低压缩性、高抗剪强度，能达到半透水性，在渗水作用下，细颗粒移动，最终达

到稳定，属自反滤稳定料。因此要求垫层料应具有良好的级配，最大粒径为

80mm~100mm，小于5mm的颗粒含量宜为30%~50%，小于0.075mm的

颗粒含量不宜超过8%，石质新鲜的碎石料填筑。

（2）过渡区

过渡料位于垫层区和主堆石区之间，保护垫层并共同起辅助渗流控制作用。过渡

料级配应连续，最大粒径不宜超过300mm。过渡料压实后应具有低压缩性和高

抗剪强度，并能够自由排水。过渡料可以采用洞室开挖石料，或专门开采的细堆

石料，或经筛分加工的天然砂砾石料。

（3）主堆石区

主堆石区位于堆石坝体的上游部分，是承受水荷载的主要支撑体。主堆石料最大

粒径不应超过压实层厚度，一般为600~800mm。主堆石料压实后宜有良好的

颗粒级配，小于5mm的颗粒含量不宜超过20%，小于0.075mm的颗粒含量

不宜超过5%，并具有低压缩性、高抗剪强度。要求主堆石料具有自由排水的性

质，能够顺畅地排出渗水。

（4）次堆石区

次堆石区与主堆石区共同保持坝体稳定，其变形对面板影响轻微。水位以下的下

游堆石区应用坚硬、抗风化能力强的堆石料，并应控制小于0.075mm的颗粒

含量不超过5%，压实后应能自由排水。水位以上的下游堆石区，其透水性要求

相对不严格。

（5）上游铺盖

用低液限粉土或类似的其他土覆盖在面板和周边缝上，并用渣料覆盖，起辅助渗

流控制作用。铺盖的高度一般为坝体高度的30%～40%。

三、坝基与岸坡处理

3.1趾板基础开挖和处理

施工工艺流程：按设计线剥离覆盖层及表面全、强风化岩层→根据岩体出露情况，

由设计确定趾板的最终建基面→根据二次定线进行岩石边坡开挖。

开挖方法：趾板基础岩石开挖常用的爆破方法有：浅孔松动爆破、深孔预裂爆破、

光面爆破、保护层一次爆破。趾板基础开挖以不破坏基岩完整性为原则，对于岸

坡段趾板建基面，宜采用预裂爆破或光面爆破一次成型，避免二次削坡。

趾板建基面处理：趾板基础开挖完成后，用高压水或压缩空气进行严格的冲洗，

以便使趾板混凝土与岩基牢固结合。趾板下设灌浆孔，边排为固结灌浆，中间为

帷幕灌浆，灌浆采取先固结、后帷幕的顺序进行。

3.2堆石体地基开挖和处理

堆石体地基自上游至下游的开挖和处理的技术要求逐渐放宽。趾板下游约1/6

坝底宽度范围内堆石体地基开挖处理为清除表土及松散的风化岩石，达到较完整

的基岩面，上游坝基约1/6宽至坝轴线范围堆石体地基开挖处理为将土状表层沉

积物清除，露出基岩即可，坝轴线下游部分的坝基开挖处理为将表土及松散堆积

物清除即可。

四、坝体填筑

4.1填筑规划

填筑规划的主要内容有：①施工分期方案选择、施工方法确定；②确定各阶段的

坝体填筑断面及其各坝区料的工程量；③根据各阶段坝体填筑起止时间，计算施

工强度；④确定坝区施工道路布置；⑤料源挖填平衡；⑥施工机械设备和人员配

备。

4.2碾压试验

影响爆破石料压实的因素主要有堆石料性质、铺料厚度、压实功能和压实工艺等。

因此，堆石坝体填筑施工前，必须对材料