混凝土面板堆石坝

混凝土面板堆石坝（钢筋混凝土面板碾压堆石坝）是60年代以后发展起来的，世界上最高的钢筋混凝土面板堆石坝是中国2011年竣工的233m高的水布垭水利枢纽。斜墙(或面板)堆石坝　防渗体位于堆石体上游，材料有土料(图4)、钢筋混凝土、沥青混凝土、木材等。防渗土体可以放在堆石体上游，也可在土斜墙上设置较厚的堆石层。

主要由堆石体和防渗系统组成,即：面板、趾板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区组成。

（1）坝坡的稳定性好。坝坡坡脚大致与松散抛填堆石的自然休止角相当，低于碾压堆石的内摩擦角。

（2）防渗面板设于堆石体的上游面，承受水压力的性能好；坝体透水性好，几乎不受渗透力的影响。

（3）坝体具有良好的抗震性能，地震变形小，不因地震而产生孔隙水压力；地震虽可能导致面板裂缝而引起坝体渗漏增加，但不致溃坝。

（4）施工导流与度汛方便。

（5）施工时受气候条件的影响较小。

对于低坝，面板采用一期施工，即在完成堆石坝体填筑后，集中进行面板浇筑；对于中坝，面板宜采用分期施工，即堆石填筑达到一定高度以后浇筑面板混凝土，在面板浇筑的同时，可以进行堆石填筑。当坝较高、工程量较大时，面板可分期浇筑，否则，会因坝坡太长，给施工导流和施工工艺带来较大困难，同时不便于组织流水作业。

面板堆石坝的发展大致可分成三个时期，1850～1940年是以抛填堆石为特征的早期阶段，该阶段修建的面板堆石坝坝高一般低于100m，坝体变形较大，面板开裂渗漏问题严重；1940～1965年为从抛填堆石到碾压堆石的过渡阶段，该阶段面板堆石坝的发展基本停滞；1965年以后是以碾压堆石为特点的现代阶段，碾压堆石完全取代了抛填堆石，随着薄层碾压施工技术的不断进步和完善，面板堆石坝的数量和高度迅速增加，逐渐成为当今水利水电工程建设的主流坝型之一。

面板堆石坝最早出现在19世纪50年代美国加利福尼亚州内华达山脉的矿区，当时的堆石坝采用木面板防渗。经过150余年的发展，现代面板堆石坝基本为混凝土面板堆石坝，因其具有造价低、工期短的特点，混凝土面板堆石坝得到了蓬勃的发展，已成功建设200m级的高坝。坝工界比较一致的观点是150m级面板堆石坝的筑坝技术是成熟的，而200m级面板堆石坝的筑坝技术还需改进和完善。中国最高的面板堆石坝为湖北的水布垭，坝高233m，建成于2008年。国外最高的面板堆石坝为秘鲁的莫罗·德·阿里卡，坝高220m，在建。

（1）面板：位于上游表面的薄板防渗结构。

（2）坝体：根据堆石体各部分的工作特性，分别对材料的性质、最大粒径、颗粒级配、压实密实度、变形模量、透水性以及施工工艺提出不同的要求，以充分利用当地材料性能，降低工程造价，方便施工。坝体一般分成3个主要区：防渗补强区、半透水垫层区、主堆石区。

（3）座垫：布置在面板周边、坐落在地基上的混凝土结构，又称趾板。

（4）接缝：为消除有害裂缝和方便施工设置的伸缩缝和施工缝。按接缝的位置作用可分为周边缝、面板垂直缝、趾板伸缩缝、面板与防浪墙水平缝、防浪墙伸缩缝以及施工缝。

（5）堆石：具有一定级配的散粒体材料，通常指人工爆破开采料和天然山麓堆积的粗颗粒材料，其定义本身原不包含砂砾石，但从面板堆石材料来说，由于砂砾石也具有与石料类似的特性，通常也将砂砾石包括在内。

《混凝土面板堆石坝技术文集》由黄河水利出版社出版。

前言

第一章 绪论

第一节 国内外混凝土面板堆石坝的发展

第二节 混凝土面板堆石坝的设计研究现状

第三节 技术路线与主要内容

第二章 混凝土面板堆石坝确定性分析与优化设计

第一节 混凝土面板堆石坝的稳定分析

第二节 混凝土面板堆石坝的有限元分析

第三节 混凝土面板堆石坝的优化设计

第四节 梅溪混凝土面板堆石坝区间优化设计

第五节 小结

第三章 混凝土面板堆石坝反分析及信息化预报

第一节 混凝土面板堆石坝材料参数的敏感性分析

第二节 混凝土面板堆石坝的位移反分析与信息化施工

第三节 成屏混凝土面板堆石坝的反分析及信息化预报

第四节 小结

第四章 混凝土面板堆石坝不确定性稳定分析

第一节 混凝土面板堆石坝设计中的不确定性因素

第二节 广义可靠度的概念

第三节 结构的可靠度

第四节 结构的模糊随机可靠度

第五节 混凝土面板堆石坝稳定模糊随机可靠性分析

第六节 加速遗传算法寻找最小可靠指标

第七节 成屏混凝土面板堆石坝不确定性稳定分析

第八节 小结

第五章 混凝土面板堆石坝不确定性优化设计

第一节 普通模糊约束的结构优化设计

第二节 模糊荷载作用下的结构优化设计

第三节 混凝土面板堆石坝广义模糊优化设计

第四节 成屏混凝土面板堆石坝不确定性优化设计

第五节 小结

第六章 总结与展望

第一节 总结

第二节 展望

主要参考文献2100433B

工程于1985年开始筹建，1990 年建成。为中国1985~1990年期间科技攻关项目的试点工程，开展了一系列混凝土面板堆石坝技术和试验研究工作 。施工期曾发生面板裂缝、右岸岩溶漏水、垫层遭受暴雨冲刷及反渗水破坏等质量问题，经处理后已正常蓄水运行。西北口水库工程为推广混凝土面板堆石坝提供了经验。