文档介绍：沙牌碾压混凝土拱坝设计
摘要:较为详细地介绍了坝高130m的沙牌碾压混凝土拱坝的设计和特点,主要包括枢纽布置、拱坝布置、混凝土设计和筑坝材料、结构设计、温度控制措施和基础处理。
关键词:碾压砼拱坝设计特点沙牌水电站
1 工程概况
沙牌水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内,是岷江支流草坡河上游的一个梯级龙头电站。电站采用蓄、引相结合的开发方式,坝址位于草坡河上沙牌村牛厂沟附近,厂址在其下游约5km的克充台地,电站尾水汇入已建成的草坡水电站水库。坝址距草坡河口约19km,距汶川县城约47km,距成都约136km。
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碾压混凝土拱坝设计应满足安全和经济的目的,同时应充分发挥碾压混凝土快速施工的优势,并容易保证施工质量。经比较论证,三心圆单曲拱坝体型形状简单,有利于简化坝体构造,更便于碾压混凝土施工及保证施工质量。从国内外施工技术水平和实践经验出发,为积极稳妥地推动高碾压混凝土拱坝建设的顺利发展,沙牌拱坝体型设计采用三心圆单曲拱坝。为改善拱坝坝体应力,合理利用地形条件,减轻河床深槽下部开挖和施工难度,在河床底部设置垫座。拱坝体型参数特征值见表1。
4 拱坝混凝土设计强度及筑坝材料
沙牌拱坝混凝土设计强度采用90天龄期的20 MPa碾压混凝土。在基本荷载组合作用下,。应力控制标准和混凝土抗压强度安全系数见表2。
根据拱梁分载法坝体应力分析表明,在基本组合及特殊组合工况下,坝体应力、位移分布规律合理,应力状态良好,满足控制标准。
碾压混凝土在施工期的水化热温升对高碾压混凝土拱坝应力将产生不利影响,主要可通过合理的分缝及在高温季节埋设冷却水管予以解决。
在筑坝材料上,水泥采用阿坝州白花水泥厂生产的白花425号中热水泥;粉煤灰采用华能成都电厂电吸层粉煤灰和关口电厂风选粉煤灰,粉煤灰品质达到国家
Ⅱ级灰标准;骨料采用长河坝沟口的花岗岩人工骨料。通过多方案的试验研究比较,按高铁、低铝的原则调整水泥配方,研制开发出低脆性延迟微膨胀专用水泥;采用具有硅质界面胶结作用的花岗岩作为人工骨料,优化配制了具有低弹性模量、高极限拉伸值及大徐变度等高抗裂性能的碾压混凝土。混凝土设计配合比见表3,混凝土材料性能见表4。
5 坝体结构设计
混凝土分区
沙牌碾压混凝土拱坝基本上是按全碾压混凝土模式设计。混凝土分区主要围绕碾压混凝土施工、防渗、坝内孔洞结构的特点设计。
(1)坝体碾压混凝土设计强度均采用90天龄期的20 MPa,坝体主要采用三级配碾压混凝土。因坝体防渗的需要,在坝体上游部位采用二级配碾压混凝土,以减少施工中的骨料分离现象,达到防渗的目的。
(2)垫座采用掺MgO微膨胀碾压混凝土,其微膨胀量控制在70×10-6,可以达到取消垫座分缝、加快施工进度的目的。
(3)坝内廊道及竖井均采用预制混凝土成型,可避免立模对施工的干扰。
(4)在上、下游坝面、坝与基岩接触部位、坝内孔洞配筋部位,均采用改性混凝土。
坝体分缝
为减小温度对坝体的不利影响,防止温度裂缝的发生,保证