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第1章概论1

1.1 引言1

1.2 混凝土面板堆石坝的发展1

1.2.1 初期（1850～1940年）2

1.2.2 过渡期（1940～1965年）3

1.2.3 现阶段（1965年至今）3

1.2.4 面板坝在我国的研究和应用4

1.3.1 安全可靠性方面6

1.3 混凝土面板堆石坝的特点6

1.3.2 施工和经济性方面9

1.3.3 运行维修方面10

1.4 混凝土面板堆石坝的适用性与坝址选择11

1.4.1 面板坝的适用性11

1.4.2 面板坝的坝址选择13

第2章堆石坝料的工程性质15

2.1 引言15

2.2 堆石的岩石性质15

2.3.1 比重17

2.3 堆石的物理性质17

2.3.2 孔隙比18

2.3.3 颗粒形状18

2.3.4 颗粒级配19

2.3.5 颗粒破碎率20

2.4 堆石的工程分类21

2.4.1 马萨尔分类法22

2.4.2 《土工试验规程（SD128-84）》分类法22

2.5 堆石的抗剪强度性质23

2.5.1 堆石抗剪强度的试验仪器及方法24

2.5.2 堆石的抗剪强度28

2.5.3 堆石的剪胀性34

2.5.4 堆石的抗剪强度机理35

2.6 堆石的压缩变形性质36

2.6.1 堆石压缩试验的仪器与方法37

2.6.2 堆石的压缩变形38

2.6.3 面板堆石坝的压缩模量43

2.7 堆石的应力应变性质46

2.7.1 堆石试验的应力应变关系性状46

2.7.2 堆石的本构模型49

2.8 堆石的压实性57

2.8.1 堆石压实的机理57

2.8.2 堆石压实的影响因素58

第3章坝体轮廓规划与堆石体设计59

3.1 引言59

3.2 坝体剖面规划59

3.2.1 防浪墙及高程59

3.2.2 坝顶宽度60

3.2.3 坝坡61

3.2.4 堆石坝体材料分区62

3.3 垫层区设计64

3.3.1 垫层设计思想发展的回顾64

3.3.2 垫层料的选择66

3.3.3 垫层尺寸的设计69

3.3.4 垫层表面的保护措施70

3.3.5 天生桥一级坝垫层设计实例70

3.4 主堆石区设计73

3.4.1 主堆石区坝料选择73

3.4.2 主堆石区设计77

3.5 堆石区材料分区设计实例78

3.5.1 株树桥面板坝78

3.4.3 关于软岩筑坝问题78

3.5.2 关门山面板坝79

3.5.3 小干沟面板坝80

3.5.4 龙溪面板坝81

3.5.5 利斯面板坝82

3.5.6 澳大利亚塔斯马尼亚水电局（HEC）设计导则坝体分区84

3.6.1 确定填筑标准应考虑的因素85

3.6 坝料填筑标准的设计85

3.6.2 填筑标准的设计86

第4章防渗结构与地基防渗设计90

4.1 引言90

4.2 趾板与趾板地基90

4.2.1 趾板的体型与定线90

4.2.2 趾板的布置形式92

4.2.3 趾板的配筋、接缝及插筋97

4.2.4 趾板基础98

4.3 堆石体地基处理101

4.4 混凝土面板设计103

4.4.1 面板的分缝104

4.4.2 面板的厚度107

4.4.3 面板的配筋108

4.4.4 面板混凝土设计110

4.4.5 关于面板裂缝问题111

4.5 面板接缝设计114

4.5.1 面板接缝的结构及止水设计114

4.5.2 几座已建面板坝的接缝变形和漏水情况120

4.5.3 面板接缝止水材料基本性能122

4.6 在覆盖层上建造混凝土面板堆石坝126

4.6.1 查明地基性质，控制地基变形127

4.6.2 采用垂直防渗降低渗漏损失128

4.6.3 采用表面柔性止水，适应坝体地基变形129

4.6.4 增加面板柔性，提高抗裂能力130

4.6.5 建造在覆盖层上的柯柯亚面板坝131

4.7 溢流混凝土面板堆石坝133

5.2.1 坝坡稳定分析的极限平衡法137

5.2 面板堆石坝坝坡稳定分析137

第5章面板坝计算137

5.1 引言137

5.2.2 堆石坝体稳定分析的非线性圆弧法138

5.3 面板坝变形估算139

5.3.1 面板坝沉降估算140

5.3.2 面板最大挠度的估算142

5.4 面板坝应力应变分析142

5.4.1 计算模型142

5.4.2 关于面板坝应力应变分析的讨论144

5.5 考虑堆石料流变的模型和非线性有限元分析146

5.5.1 堆石体变形的数学模型——流变模型146

5.5.2 堆石体与岸坡接触的数学模型147

5.5.3 分析步骤148

5.5.4 应用实例149

5.6 面板坝渗漏估算151

5.6.1 通过上游面板裂缝的渗漏估算151

5.6.2 用数值法估算缝隙渗漏152

6.1 引言153

第6章抗震设计153

6.2 堆石坝的地震反应154

6.2.1 一些工程受震实例154

6.2.2 面板堆石坝模型动力试验157

6.2.3 面板坝地震破坏形态158

6.3 混凝土面板堆石坝动力分析计算159

6.3.1 动力分析方法概述159

6.3.2 我国对面板坝地震反应分析的研究成果162

6.4 面板堆石坝地震稳定性粗估方法166

6.4.1 计算实例之一：英菲尔尼罗坝168

6.4.2 计算实例之二：科高蒂坝169

6.5 面板堆石坝地震永久变形的估算169

6.5.1 滑动体位移分析的基本公式170

6.5.2 永久水平位移的粗估方法171

6.5.3 坝顶震陷率的估算174

6.6 抗震措施174

7.2.1 影响导流与渡汛设计的因素176

7.2 导流与渡汛设计的影响因素与标准176

7.1 引言176

第7章施工导流与渡汛176

7.2.2 导流与渡汛设计标准178

7.3 施工导流方式180

7.3.1 导流方式的类型180

7.3.2 导流方式的选择181

7.4 围堰182

7.4.1 围堰设计的基本要求182

7.4.2 围堰的类型与选择183

7.4.3 混凝土围堰184

7.4.4 土石围堰185

7.5 混凝土面板堆石坝的施工期渡汛185

7.5.1 坝体临时挡水渡汛186

7.5.2 坝体过流渡汛186

7.5.3 坝体过水的防护设计187

7.6 工程实例分析193

7.6.1 马琴托士坝和默奇松坝的施工导流与渡汛193

7.6.2 阿里亚坝的施工导流与渡汛196

7.6.3 西北口坝的施工导流与渡汛197

7.6.4 关门山坝的施工导流与渡汛198

8.1 引言200

第8章坝基处理200

8.2 趾板地基处理201

8.2.1 趾板的地基开挖201

8.2.2 开挖边坡的控制202

8.2.3 施工排水202

8.2.4 趾板地基的表层处理202

8.2.5 趾板基础灌浆203

8.3.2 河床段的处理210

8.3.1 堆石体地基的地质特征210

8.3 堆石体地基的开挖与处理210

8.3.3 岸坡段的开挖与处理211

第9章坝料开采212

9.1 引言212

9.2 料场复查212

9.2.1 料场复查的意义212

9.2.2 料场复查的内容212

9.3 料场规划213

9.3.1 料场规划的原则213

9.3.2 开采区规划215

9.3.3 场地布置216

9.3.4 坝料开采的进度218

9.3.5 坝料开采方式219

9.3.6 开采工艺与机械设备配套219

9.4 石料开采控制爆破220

9.4.1 石料开采控制爆破的设计思想220

9.4.2 地质条件与爆破效果的关系220

9.4.3 石料开采控制爆破的参数设计223

9.4.4 微差爆破技术229

9.4.5 挤压爆破技术231

9.4.6 起爆网络设计232

9.4.7 爆破石料颗粒组成的预测233

9.5 石料开采爆破施工与质量控制233

9.5.1 钻孔作业及其质量控制234

9.5.2 装药及其质量控制235

9.5.3 料场的质量控制235

9.5.4 石料开采爆破试验236

9.5.5 石料开采爆破实例236

9.6.1 洞室爆破适用条件和设计原则237

9.6 坝料开采洞室爆破237

9.6.2 影响爆破效果的主要因素及控制途径238

9.6.3 药包布置239

9.7 垫层料的制备241

9.7.1 破碎和掺配法制备241

9.7.2 微差挤压爆破法制备243

9.7.3 利用砂砾石料作垫层料243

10.2.1 坝体填筑机械化施工组织的原则244

10.2 筑坝材料的运输与填筑工艺244

10.1 引言244

第10章坝体填筑244

10.2.2 坝料运输245

10.2.3 坝面作业247

10.2.4 坝料铺填248

10.3 堆石的压实249

10.3.1 堆石振动压实的原理250

10.3.2 振动压实机械的类型250

10.3.3 振动碾的工作性能与参数251

10.3.4 碾压机械的选择254

10.3.5 堆石性质和工艺参数对压实效果的影响255

10.4 碾压试验与填筑参数的确定256

10.4.1 碾压试验的目的和准备工作256

10.4.2 碾压试验的方法及步骤257

10.4.3 碾压参数的选定259

10.5 坝体填筑强度与填筑规划260

10.5.1 堆石坝体的填筑强度260

10.5.2 坝体的填筑规划261

10.5.4 工程实例262

10.5.3 临时施工坡道262

10.6 坝体分区填筑264

10.6.1 坝体分区填筑的要求264

10.6.2 垫层坡面的修整和斜坡碾压265

10.6.3 下游护坡268

10.6.4 开挖料的利用268

10.7 垫层坡面防护269

10.7.1 垫层坡面防护的作用与要求269

10.7.2 垫层坡面防护的方法270

10.8.1 质量检查与控制的目的272

10.8 坝体填筑的质量检验与控制272

10.7.3 坝面及岸坡排水272

10.8.2 坝体填筑质量控制的内容273

10.8.3 坝体填筑质量的检查方法与控制标准273

10.8.4 坝体填筑密实度的检测方法273

第11章趾板与面板的施工278

11.1 引言278

11.2 趾板施工278

11.2.1 趾板的施工程序278

11.2.2 趾板混凝土浇筑279

11.3 面板施工方案280

11.3.1 面板施工的分期280

11.3.2 面板混凝土浇筑方案280

11.3.3 面板混凝土输送方式281

11.3.4 面板混凝土的运输要求282

11.3.5 面板钢筋的架设方式282

11.4 面板施工机具和设备283

11.4.1 面板施工机具及其布置283

11.4.2 滑动模板的组成283

11.4.3 滑动模板的设计要点287

11.5.1 面板混凝土性能要求和配合比设计原则288

11.5 面板混凝土性能和配合比设计288

11.5.2 材料特性对面板混凝土的影响289

11.5.3 影响面板混凝土配合比的参数及其选择290

11.5.4 工程实例292

11.6 面板滑模施工工艺293

11.6.1 轨道与侧模安装293

11.6.2 钢筋网架设293

11.6.4 模板的滑升与混凝土的浇筑294

11.6.3 滑动模板的吊装与溜槽的布置294

11.6.5 周边三角块的滑模295

11.6.6 冬雨季施工296

11.6.7 面板混凝土的养护296

11.7 面板施工质量控制及抗裂措施297

11.7.1 首批面板坝的经验和教训297

11.7.2 株树桥坝面板施工质量控制和抗裂措施299

11.8 面板接缝止水施工302

11.8.1 面板接缝止水的施工要求302

11.8.2 金属止水片的施工303

11.8.3 橡胶（或塑料）止水带的施工304

11.8.4 嵌缝填料的施工304

第12章原型监测307

12.1 引言307

12.2 面板坝的监测项目与特点308

12.2.1 面板坝的监测项目308

12.2.2 面板坝的监测特点309

12.3.2 钢丝水平位移计310

12.3.1 水管式沉降仪310

12.3 监测仪器310

12.3.3 测斜仪311

12.3.4 测缝计312

12.3.5 孔隙水压力计313

12.3.6 土压力计313

12.3.7 应变计313

12.4 监测测点的布置313

12.4.1 测点布置考虑的因素与条件314

12.4.3 测点布置举例316

12.4.2 测点布置方法316

12.5 监测仪器埋设与监测技术320

12.5.1 堆石坝的仪器埋设320

12.5.2 混凝土面板的仪器埋设322

12.5.3 监测技术324

12.6 动态监测326

12.6.1 动态监测仪器327

12.6.2 动态监测布置327

12.7.1 监测资料整理的步骤328

12.7 监测资料的整理与分析328

12.7.2 监测资料曲线化的类型329

12.7.3 监测资料的整编与分析332

12.8 面板坝的监测性态334

12.8.1 堆石坝体的变形334

12.8.2 面板的挠曲变形335

12.8.3 周边缝的变位336

12.8.4 渗漏量336

12.8.5 面板的应变状态337

12.8.6 我国工程监测实例337

参考文献341