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山东科技大学学士学位论文
3.5混凝土面板、趾板设计
3.5.1面板设计
面板是堆石坝防渗系统的重要组成部分，长期在高水力梯度作用下工作，因此混凝土面板应具有较高的防渗性能，抗渗标号一般不低于W6。为使面板适应这种变形防止产生较大的弯曲应力，混凝土应有一定的强度。一般可采用28天强度为20MPa的混凝土。
1.面板厚度： 面板计算公式：
t?a?bh （3-8）
式中：a——坝顶处面板厚度，一般a=0.3m； b——系数，一般取b=0.001-0.0037。 最终取t=0.3+0.003H。
由于本方案坝高为72.3m,属于中低坝，因此采用0.3m等厚的面板。 2.面板分缝
单块面板宽度通常为12m，本设计中单块面板宽度采用12m。在需要布置垂直缝部位的面板采用相对较窄宽度的面板，采用面板宽度6m，以利于滑模施工。
3.面板配筋
面板宜采用单层双向钢筋，钢筋宜置于面板截面中部，每向配筋率为0.3％～0.4％，水平向配筋率可少于竖向配筋率。
4.面板混凝土
面板混凝土应具有优良的和易性、抗裂性、抗渗性和耐久性。所以本大坝面板混凝土强度等级为C25；面板混凝土的抗渗等级应为W10。面板混凝土宜采用#525硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，宜掺用粉煤灰或其他优质掺合料同时粉煤灰的质量等级不宜低于Ⅱ级，粉煤灰掺量宜为15％～30％，面板混凝土应掺用引气剂，并同时掺用高效减水利或普通减水剂。面板混凝土应采用二级配骨料，石料最大粒径应不大于40mm。面板混凝土
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的水灰比，温和地区应小于0.50。
5.面板混凝土防裂措施
（1）面板建基面应平整，不应存在过大起伏差、局部深坑或尖角，侧模应平直。（2）面板混凝土配合比中应采用优质外加剂和掺合料，降低水泥用量和用水量，减少水化热温升和收缩变形。（3）面板混凝土宜在低温季节浇筑，混凝土人仓温度应加以控制，并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护，直到蓄水为止，或至少90d。（4）面板混凝土浇筑至坝顶后，宜至少间隔28d再浇筑防浪墙混凝土。（5）当面板裂缝宽度大于0.2mm或判定为贯穿性裂缝时，应采取专门措施进行处理。 3.5.2址板设计
址板是大坝防渗系统的一部分，它是坝身防渗体和坝基防渗体的连接结构。
1．趾板布置设计
(1) 趾板宽度：岩石地基上的趾板宽度按容许水力梯度确定。趾板的宽度b取决于作用水头H和基岩性质，要求水力坡降J=H/b不超过容许值(弱风化岩石地基容许水力梯度为10-20)经计算：趾板宽度为4.0m。
(2) 趾板厚度：根据《混凝土面板堆石坝设计规范》规定：岩基上趾板厚度可小于其连接的面板厚度，最小设计厚度应不小于0.3m。所以，趾板厚度取0.4m。
(3) 趾板上游面垂直于面板底面的高度a：规范规定a应不小于0.8m，因此，取a=1m。
(4) 面板与趾板处于同一平面时，为便于面板的无轨滑模施工，趾板宜提供不小于0.6m的息止长度，所以取息止长度为1.0m。
2.趾板混凝土
根据水工设计规范，趾板混凝土可采用与面板混凝土一样的标准。趾板混凝土应具有优良的和易性、抗裂性、抗渗性和耐久性。所以本大坝趾板混凝土强度等级为C25；趾板混凝土的抗渗等级应为W10。趾板混凝土宜采用#525硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，宜掺用粉煤灰或其他优质掺合料同时粉煤灰的质量等级不宜低于Ⅱ级，粉煤灰掺量宜为15％～30％，趾
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板混凝土应掺用引气剂，并同时掺用高效减水利或普通减水剂。趾板混凝土应采用二级配骨料，石料最大粒径应不大于40mm。面板混凝土的水灰比，温和地区应小于0.50。
3.趾板配筋设计
趾板宜采用单层双向钢筋，每向配筋率可采用0.3%～0.4%。岩基上趾板钢筋的保护层厚度为10cm～15cm。趾板应用锚筋与基岩连接，锚筋参数可按经验确定。趾板建基面附近存在缓倾角结构面时，锚筋参数应根据稳定性要求或抵抗灌浆压力确定。
4．趾板分缝设计
目前有些工程沿趾板长度方向在一般地段不设永久伸缩缝，施工缝间钢筋穿过，不设止水，可简化周边缝结构，方便施工。但本工程地形复杂，趾板在地形变化处或转弯处为适应趾板基础的不均匀沉降需设伸缩缝，间距视其地形变化而定。
为加强趾板与基础的连接，保证趾板在固结和帷幕灌浆压力及其它外力作用下的稳定，并组成完整封闭的防渗系统，趾板用锚杆锚固在基岩上，锚杆直径为28mm，深入基岩锚固深度5m，孔、排双向间距1.5m，呈梅花形布置。
5.防渗墙与连接板设计
坝基覆盖层防渗采用混凝土防渗墙。参照已建工程经验，并结合施工要求和设计规范，拟定厚度为2.5m，并将插入基岩1m。同时，防渗墙与趾板之间设置宽4m的混凝土连接板，保证防渗墙与趾版之间为柔性连接。
3.6分缝止水设计
大坝分周边缝、面板垂直缝、面板与趾板间水平缝、防浪墙沉降缝和施工缝等。接缝止水设计的原则：能适应接缝处的位移和满足防渗要求，有利于施工及保证质量，各道止水间应形成统一的防渗系统。 3.6.1周边缝
周边缝容易成为渗漏通道，是面板坝最重要的接缝。结合我国面板坝的经验，低坝和50m以下中坝可以只采用一道底部止水；中坝及100m以下高坝宜设置底、顶部两道止水；100m以上的高坝宜选用底、顶部两道止
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水或底、中、顶部三道止水。
本次设计中，大坝应设底部铜止水片，并可在缝中部或缝顶部设一种止水。中部止水是PVC止水带或橡胶止水带，缝顶部止水是无黏性或柔性填料。底部铜止水片、中部PVC或橡胶止水带、缝顶柔性填料应自成封闭的止水系统，或将中部止水带和顶部柔性填料连接至垂直缝的铜止水片上，实现封闭。铜止水片的底部应设置垫片。周边缝内部应设置沥青浸渍木板或其他有一定强度的填充板。 3.6.2面板分缝
为使面板易于伸缩以适应堆石体变形并减小结构拉力和温度应力，通常将面板分成若干条块，相邻条块间内设止水，即伸缩缝。每一条块从上到下为一整体结构，便于面板浇筑时采用滑模施工。面板条块分缝的水平间距取决于堆石体变形和温度应力大小、坝址河谷横剖面形状及施工条件等因素，一般为12-18m，本设计中，两岸岸坡较陡处的条块缝距为6m，河床部分伸缩缝间距为12m。
大坝面板只设垂直缝，不设水平缝，在两坝肩附近的面板内设张性垂直缝，其余部分的面板内设压性垂直缝，垂直缝内不设填充料，缝面应涂刷薄层沥青乳剂，垂直缝在距周边缝法线方向约0.6m范围内，应垂直于周边缝布置。本设计中，两岸各8条张性垂直缝，中间10条为压性垂直缝。压性垂直缝底部设铜片止水；张性垂直缝底部设铜片止水，缝顶设柔性止水。
3．河床段趾板、连接板、防渗墙接缝
由于防渗墙和连接板、连接板和趾板之间的接缝位移较大，该类接缝设置为柔性变形缝，缝底设铜止水片，缝中部设PVC止水，缝顶设柔性止水，缝内填12mm厚沥青木板，顶部覆盖粉煤灰（或粉细沙）和粘土料，连接板和趾板下铺一层50cm厚的2B料作为反滤料，再在上铺一层400g/m2的土工织物。
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