混凝土面板堆石壩

前言

2000年12月，在位于京郊南苑的龍爪樹賓館，紫坪鋪水利水電工程初步設(shè)計(jì)審查會(huì)正在召開，設(shè)計(jì)大師曹克明作為面板壩審查特邀專家參加會(huì)議，汪易森則是水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院主審總工程師。由于紫坪鋪面板堆石壩是當(dāng)時(shí)繼天生橋一級工程開工后國內(nèi)壩高超過150m的又一座高壩，會(huì)上曹克明等就高面板堆石壩設(shè)計(jì)、施工應(yīng)注意的問題作了重點(diǎn)發(fā)言。會(huì)議結(jié)束前的最后一個(gè)夜晚，曹克明和汪易森相聚在一起暢談高面板堆石壩的發(fā)展和設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意的問題，一邊討論一邊擬寫提綱，他們相約先寫一篇《高混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)施工討論》，并在此基礎(chǔ)上利用他們在華東勘測設(shè)計(jì)研究院多年工作經(jīng)驗(yàn)，完成《混凝土面板堆石壩》一書。這就是《水力發(fā)電》2001年10期上發(fā)表的由曹克明、汪易森等三人合寫的《高混凝土面板堆石壩的設(shè)計(jì)與施工》一文的由來。在華東勘測設(shè)計(jì)研究院水工所所長徐建軍高級工程師和河海大學(xué)劉斯宏教授的共同努力下，在紫坪鋪大壩經(jīng)受了2008年5月12日汶川大地震的數(shù)月之后終于得以完成本書的最初起因。中國發(fā)展面板堆石壩較晚，但速度較快，目前已擁有數(shù)量最多的建成壩及高度最高的在建壩，也是擁有面板堆石壩設(shè)計(jì)和施工單位最多的國家。為指導(dǎo)面板堆石壩設(shè)計(jì)、施工的健康發(fā)展，前些年已陸續(xù)出版了不少由科研院所、高等院校研究人員、學(xué)者、教授主編的有關(guān)面板堆石壩方面的書籍。但本書是由設(shè)計(jì)人員自己根據(jù)多年工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)編寫的，四位作者均出身于華東勘測設(shè)計(jì)研究院，也都直接設(shè)計(jì)、監(jiān)理了多座面板堆石壩。我們認(rèn)為，作為面板堆石壩的優(yōu)秀設(shè)計(jì)工程師，不但要知其然，而且要知其所以然，對于面板堆石壩這樣一種引進(jìn)壩型，應(yīng)當(dāng)了解它的產(chǎn)生、發(fā)展歷史和在我國引進(jìn)、消化、實(shí)踐、提高的全過程。所以我們更多地從設(shè)計(jì)人員的角度去介紹、分析問題，并從設(shè)計(jì)角度提出解決問題的設(shè)計(jì)思路和方法。

內(nèi)容概要

混凝土面板堆石壩對地形和地質(zhì)條件都有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，并且施工方便、投資省、工期短、運(yùn)行安全、抗震性好，因而其作為壩型選擇具有很大的優(yōu)勢。面板堆石壩的發(fā)展取得了很大的成功，截至2006年，全世界建成、在建、設(shè)計(jì)中的壩高50m以上的面板堆石壩共約390座，其中我國建成的約占40％。壩的高度也有發(fā)展，最高的到達(dá)了233m（我國的水布埡）。但是，許多已建的壩高大于150m高壩，發(fā)生了不同程度的面板破壞，并產(chǎn)生了達(dá)1.3m3/s的大漏水量。因此，大家認(rèn)為面板堆石壩在壩高發(fā)展方面已達(dá)到了關(guān)鍵時(shí)期，以往設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的有些規(guī)定不再適用于這些超高壩。    本書分成緒論（面板堆石壩的發(fā)展）、面板堆石壩布置、壩體分區(qū)與筑壩材料、壩體變形分析、趾板、面板及接縫、壩的計(jì)算與分析、面板堆石壩壩的施工和安全監(jiān)測等九章討論面板堆石壩的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行。一般認(rèn)為，面板堆石壩設(shè)計(jì)是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是以實(shí)踐為基礎(chǔ)，“通過實(shí)踐而發(fā)現(xiàn)真理，又通過實(shí)踐而證實(shí)真理和發(fā)展真理”的設(shè)計(jì)方法。因此，我們在有關(guān)章節(jié)均選擇有代表性的工程作為討論根據(jù)，顯然超高壩的設(shè)計(jì)還處于“通過實(shí)踐而發(fā)現(xiàn)真理”的階段，我們還收集了超高壩發(fā)生面板擠壓破壞工程的實(shí)例和一些專家、學(xué)者的分析意見，本書作者也提出了自己的看法。我們相信，這些意見對改進(jìn)超高壩的設(shè)計(jì)是有參考價(jià)值的。    本書可作為從事水利水電勘測、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行人員的工具書，也可供科研、教學(xué)等方面的科技人員及大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考使用。

書籍目錄

序言前言第一章  緒論  第一節(jié)  面板堆石壩發(fā)展過程  第二節(jié)  面板堆石壩發(fā)展里程碑  第三節(jié)  中國面板堆石壩的發(fā)展  第四節(jié)  面板堆石壩與土心墻堆石壩方案比較  第五節(jié)  面板堆石壩的主要屬性第二章  面板堆石壩布置  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  壩址選擇  第三節(jié)  壩軸線布置  第四節(jié)  壩基覆蓋層處理  第五節(jié)  高趾墻布置  第六節(jié)  泄水建筑物布置  第七節(jié)  土石方平衡第三章  壩體分區(qū)與筑壩材料  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  壩坡  第三節(jié)  壩體分區(qū)  第四節(jié)  筑壩材料第四章  壩體變形  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  堆石壩體表面變形  第三節(jié)  堆石壩體變形觀測工程實(shí)例  第四節(jié)  堆石壩體變形估算第五章  趾板  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  趾板布置  第三節(jié)  趾板穩(wěn)定性分析  第四節(jié)  沖積層上的趾板  第五節(jié)  工程實(shí)例第六章  面板及接縫  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  防浪墻布置  第三節(jié)  面板布置  第四節(jié)  面板止水布置  第五節(jié)  面板配筋  第六節(jié)  面板混凝土  第七節(jié)  工程實(shí)例——考蘭壩第七章  壩的計(jì)算與分析  第一節(jié)  穩(wěn)定分析  第二節(jié)  應(yīng)力應(yīng)變分析  第三節(jié)  滲流分析  第四節(jié)  抗震設(shè)計(jì)第八章  面板堆石壩的施工  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  導(dǎo)流與度汛  第三節(jié)  壩基開挖  第四節(jié)  壩體填筑  第五節(jié)  墊層料護(hù)坡  第六節(jié)  趾板施工  第七節(jié)  面板施工  第八節(jié)  堆石體反向排水  第九節(jié)  面板壩開挖及填筑施工規(guī)程第九章  安全監(jiān)測  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  監(jiān)測項(xiàng)目及布置  第三節(jié)  監(jiān)測儀器選擇、埋設(shè)與管理  第四節(jié)  安全監(jiān)測實(shí)例主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 緒論第一節(jié) 面板堆石壩發(fā)展過程庫克（Cooke）于1992年將面板堆石壩的發(fā)展分成三個(gè)時(shí)期：早期（1850～1940年），過渡期（1940～1970年），現(xiàn)代期（1970年以后）。一、早期（1850～1940年）采用石料修壩可以追溯到更遠(yuǎn)的古代，但與現(xiàn)代面板堆石壩一脈相承的，是19世紀(jì)50年代在美國加州內(nèi)華達(dá)花崗巖山脈開始的為淘金供水的堆石壩。那時(shí)礦工懂得爆破技術(shù)，并且遍地都是可供利用的花崗巖，當(dāng)?shù)厝狈ν亮?，但森林茂密，于是堆石壩?yīng)運(yùn)而生。最初的堆石壩都是一些木框堆石壩，其可以加陡壩坡、節(jié)省堆石方量，其中美國1856年建成的英格蘭（English）壩，高24m（79英尺），為早期高堆石壩，上游壩坡1：0.85，下游壩坡1：0.6，在木框上游面設(shè)有木板防滲，后來又加高6.4m，于1883年損壞。1885年后修了許多壩高低于25m的堆石壩。這些堆石壩往往采用木面板防滲，而沒有出現(xiàn)過土心墻堆石壩。初期的木面板堆石壩的壩坡是很陡的，為了形成很陡的坡度，在表面用手工砌成一薄層干砌石作為拋填石施工的擋護(hù)，施工期起阻擋滾石作用，建成后起護(hù)面作用，如草地湖（MeadowLake，1903）壩。

編輯推薦

《混凝土面板堆石壩》可作為從事水利水電勘測、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行人員的工具書，也可供科研、教學(xué)等方面的科技人員及大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考使用。

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