沟盖板相对覆盖层上传统的防渗体系该种结构形式可以进一步提高坝基浅层处理质量与缩短工期以方便运行期检修沟盖板从而大为减少工程投资混凝土盖板结构对坝体及防渗墙的应力变形性状有一定的影响沟盖板为此有必要研究面板堆石坝新型结构的应力变形性状,以期为深厚覆盖层上面板堆石坝设计与施工提供技术指导。盖层上建设高面板堆石坝已取得了举世瞩目的成绩。目前,利用深厚覆盖层建高面板堆石坝,为避免覆盖层大量开挖,节省工程投资,深厚覆盖层上的防渗体系一般采用水平趾板水平连接混凝土面板和防渗墙,国内外对此防渗体系有成果的经验,但其设计大都在成果实践基础上的经验性设计。考虑到缩短工期和方便运行期检修,提出了一种覆盖层上建高面板堆石坝的新思路,坝体断面最大底宽约700m。垫层水平宽度4m,过渡层水平宽度5m,次堆石上游侧坡度1∶0.2,顶高程2057m,底高程1920m。河床覆盖层为第四系冲积层,厚77~100m,主要为砂砾卵石和漂石,按地质年代、成因类型、物质组成及土体结构等特征,分为4个岩组,自上而下依次为ⅳ、ⅲ、ⅱ、ⅰ岩组。在河床覆盖层内设两道混凝土防渗墙防渗墙厚1.6m,即在坝基面处挖除表层部分覆盖层,浇筑混凝土盖板,在盖板内部留有廊道,以便进行防渗墙施工和日后的灌浆加固工作,同时上部填筑坝体的新型结构形式研究依托我国西南地区金沙江拟建的某高土石坝工程,该面板堆石坝顶高程2108m,顶宽18m,上游坡比1∶1.4,面板厚度0.3+0.003h,下游马道间坡比1∶1.3,坡面上设“之”字形马道,坝基最低开挖高程1880m,最大坝高218m。
坝体主要由面板、垫层料、过渡料和坝壳主、次堆石体组成,深入基岩1m。盖板位于坝基上半,末端终止与主次堆石分界线与坝基线的交点处,上接面板,下接防渗墙。坝体和覆盖层的本构模型采用邓肯e-b模型,计算参数如表1所示。有限元计算网格见图剖分单元数为2170,节点数为2457个。计算中面板、盖板、防渗墙采用线弹性模型,面板与垫层、目前,利用深厚覆盖层建高面板堆石坝,为避免覆盖层大量开挖,节省工程投资,深厚覆盖层上的防渗体系一般采用水平趾板水平连接混凝土面板和防渗墙,国内外对此防渗体系有成果的经验,但其设计大都在成果实践基础上的经验性设计。考虑到缩短工期和方便运行期检修,提出了一种覆盖层上建高面板堆石坝的新思路,即在坝基面处挖除表层部分覆盖层,浇筑混凝土盖板,在盖板内部留有廊道,以便进行防渗墙施工和日后的灌浆加固工作,同时上部填筑坝体的新型结构形式研究依托我国西南地区金沙江拟建的某高土石坝工程,防渗墙与覆盖层、盖板与坝体及覆盖层之间设置无厚度goodman单元模拟接触面特性。计算仿真模拟坝体施工全过程和蓄水全过程。针对混凝土盖板长度选择了盖板长度l=0d、0.25d、0.5d、0.75d(d为顺河向坝底宽度)4种方案进行比较分析,计算结果见表2—表4。从表2可以看出,无论是竣工期还是蓄水期坝基盖板长度对坝体竖向位移和主应力大小影响均很小,但在蓄水期对坝体水平位移随盖板长度的增大而减小,当盖板长度从0增大到3/4顺河向坝底宽度时,水平位移最大值从202cm减小至175cm,表明盖板对控制坝体变形有一定作用。从表3可以看出,蓄水期面板位移和应力随盖板长度的增大而减小,但总体上坝基盖板长度对面板位移和应力大小影响均较小。