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【摘 要】我们国家的现代化经济在不断的发展，科学技术也在不断的进步。文章综合论述了我國已建面板堆石坝在坝体结构和布置、导流与度汛、筑坝材料、坝体施工、等高面板堆石坝技术的进展，以期推进面板堆石坝高面板堆石坝技术的改进和发展。
【关健词】高面板堆石坝；技术进展；超高面板堆石坝；关键技术
前言
从目前高混凝土面板堆石坝工程施工过程和运行状态看，对于未来的超高混凝土面板堆石坝工程，现有的设计准则和一些常规的施工方法必须进行适当的调整，以适应超高坝高应力水平、高水头压力的情况。
一、主要高面板堆石坝技术进展
1.坝体布置
（1）河谷形态。面板堆石坝可修筑于各类河谷上，坝址可选择在顺直河段或弯曲河段。对于坝址位于狭窄非对称及高陡边坡河谷的堆石坝，可采取开挖回填或其他结构措施改造局部不利地形条件，以满足筑坝条件。
（2）坝轴线布置。重点是选择趾板线的位置，尽量使趾板地基置于坚硬、非冲蚀性和可灌的岩基上，并应尽量避开不良地质岩体。面板堆石坝坝轴线通常采用直线型式，并尽可能与河道正交，以节省坝体工程量和方便施工，也有采用折线的布置型式。堆石体基础可以是基岩，也可以是覆盖层。
（3）泄水建筑物布置。面板堆石坝的泄水建筑物通常选用超泄能力大、运行可靠的岸边开敞式溢洪道。受地形地质条件限制，开敞式溢流进口后接泄洪隧洞的方式和有压进水口泄洪隧洞的方式也有采用。对于中小型工程，当泄水流量不太大，且开挖溢洪道有困难时，也有采用坝顶溢洪道的方式。任何情况下，面板堆石坝绝不允许漫坝。
2.坝体分区
（1）依据“上堵下排和渗流稳定”的原则，按变形模量由高到低、渗透性由低到高，堆石坝体从上游往下游，依次分别设置了上游铺盖区、垫层区、过渡区、主堆石区和下游堆石区。
（2）断面设计。
坝顶宽度一般为5一8m，防浪墙高度一般为3一Sm，墙底应高出正常蓄水位，墙顶高出坝顶1.2mo上、下游坝坡一般采用1：1.3一1：1.4。对于用天然砂砾石料填筑的堆石坝，上、下游坝坡一般放缓至1：1.5一1：1.6。对于软岩堆石坝料筑坝或者软基上筑坝，应根据大坝抗滑稳定性分析结果研究确定坝坡。
3.坝体防渗结构
（1）面板。
混凝土面板多采用长条形连续薄板型式，宽度一般为12一16m，靠近岸坡处则采用窄幅面板，宽度通常为河床段的一半。随着无轨滑模施工技术的发展，等宽面板的应用日渐增多。面板顶厚一般为30cm，并向底部逐渐增加，按水头的0.02一0.035倍进行加厚。面板配筋，大多数采用面板中部配置单层双向钢筋，部分高坝也有采用双层双向配筋的做法。有一些工程在周边缝的一定范围内采取了提高配筋率和设置抗挤压钢筋的做法。
（2）趾板。
趾板宽度由允许渗透坡降确定，最小宽度一般取3m，最大宽度按规定计算，水头超过150m的高面板堆石坝的最大趾板宽度往往达lOm左右。为达到延长渗径，减少边坡开挖量，有工程实例采用等宽趾板或减少趾板宽度，并在趾板下游侧岸坡部位设置挂钢筋网喷混凝土或浇筑防渗板的做法，同时以反滤保护来保证渗透稳定。
（3）接缝止水。
随着工程实践经验积累，面板堆石坝接缝止水结构形式由单一止水型或自愈型止水向止水与自愈相结合的方向发展。为减少挤压应力，河床段棍凝土面板的纵缝多设计成具有一定缝宽、缝内嵌填富有弹性和具有吸收变形能力的止水填料、表面用复合橡胶板覆盖的型式。对于分期浇筑面板而形成的水平施工缝，常采用钢筋穿缝的做法，不设止水。
4.导流与度汛
面板堆石坝的导流与度讯方式，根据水文、气象、地形、地质及施工条件进行选择。大多数工程通常采用一枯围堰挡水，中、后期坝体临时断面挡水，导流洞泄流的导流度汛方式；部分工程采用全年围堰挡水，导流洞泄流的导流度汛方式；还有一些工程初期采用一枯过水围堰挡水，汛期预留坝面和导流洞联合过流的导流度汛方式。
二、填筑施工工艺控制
混凝土面板堆石坝堆石体施工工艺的革命自20世纪60年代振动碾压技术的出现开始发生了巨大变化，随之而来的是大坝高度不断增加。最早的平达利坝（Pindari）坝高45m，发展到今天，作为目前面板堆石坝中的最高坝，水布垭坝高达233m。
库克先生（J.Cooke）早在1985年就预测，对于用最常用的各种岩石建造300m高的混凝土面板堆石坝，其运行状况是可以接受的。坝体填筑施工工艺应针对当地筑坝材料做专门的填筑试验，以验证压实密度是否满足设计要求，然后根据不同的分区分别进行控制。总的来说，主要的控制参数有铺层厚度、加水量、碾压机械设备和碾压遍数。
3.1垫层料
特殊垫层料位于周边缝底部，铺层厚度为0.2m，由手扶振动碾或液压夯板碾压。普通垫层料的铺层厚度一般取0.4m。在挤压边墙技术出现之前，垫层料的施工比较复杂。按照传统施工方法，每层填筑时需向上游面超填20～30cm，水平振动碾加水碾压后，接着用激光控制反铲削坡平整，沿着上游坡面亦用振动碾碾压，然后对坡面喷乳化沥青或砂浆进行保护，以防止大雨冲蚀。
挤压边墙施工是对传统施工方法的重大改变。该方法首先应用于巴西的依塔坝（ITA），即在垫层料铺筑前，先沿坝上游边缘施工低强度混凝土挤压边墙（强度相当于C5），并使墙高与垫层料每层铺筑高度一致，其倾斜的外表面与面板坡度一致，内表面倾斜，作为垫层料碾压的横向支撑，顶宽10～12cm。在面板浇筑前，为减少边墙和面板之间的粘结力，在边墙表面涂刷薄层乳化沥青。挤压边墙施工技术的优点是显而易见的，可减少施工程序，受天气影响小，表面平整，无需保护，效率高，经济效果好。水布垭坝和巴贡坝均采用了挤压边墙施工技术。 3.2过渡料
过渡料（3A）的铺层厚度与垫层料相同。对于采用挤压墙进行施工的大坝来说，先进行挤压墙施工，然后铺筑过渡料和垫层料，剔除主堆石料（3B）与过渡料交接面上大于80mm的块石，以及过渡料与垫层料交接面上大于300mm的块石，然后用推土机平整，过渡料与垫层料同层碾压。
3.3主次堆石料
主堆石料（3B）的铺层厚度一般为0.8～1.0m，次堆石料（3C）可以根据坝料平衡原则充分利用前期建筑物开挖料，岩性可以稍差，其铺层厚度与主堆石料一致，加水后振动碾碾压。如果采用砂砾石材料，铺层厚度要求略薄（0.6～1.2m）。加水量的多少主要取决于岩石的类型，一般占填料体积的10%～20%，对于砂砾石料一般不加水。水布垭和巴贡这两座高面板堆石坝的堆石料均采用开挖爆破料，其中水布垭坝主要为灰岩，巴贡坝主要为杂砂岩。
三、施工质量控制与变形监测
大坝工程施工质量至关重要，对于坝高在200m以上的大坝来说更需格外慎重。对大坝填筑质量，在施工过程中除通过现场碾压参数控制和取样检查外，还需埋设观测仪器对变形进行监测，以跟踪大坝变形并对施工质量作出综合评价。在大坝施工过程中，通过埋设水管式沉降仪和水平位移计以观测坝体的竖直沉降和水平变形，埋设渗压计以观测坝体内渗压情况。另外，水布垭大坝还在坝基内布置基岩变形计，以观测相应部位下10～20m范围内的基础变形情况。
四、结束语
综上所述，在工程中混凝土堆石坝这一技术已经变为较为常见的工程了，高面板堆石坝及超高面板堆石坝有了更多发展。設计的要点在于坝体的高度、面板的薄厚等，并且在保证质量的情况下，要考虑到其经济性。施工工艺、质量控制重点在于坝料的特性、碾压填筑，坝体的变形控制，面板的防裂等，做好施工过程质量控制，这样才能保证工程建设顺利实施。
参考文献：
[1]徐泽平，邓刚.高面板堆石坝的技术进展及超高面板堆石坝关键技术问题探讨[J].学报，2008，10.
[2]黄发根，朱永国.猴子岩面板堆石坝设计的关键技术问题与思考[J].四川水力发电，2008，05.
[3]徐泽平.超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题[J].水力发电，2010，01.
[4]沈婷，李国英.超高面板堆石坝混凝土面板应力状态影响因素分析[J].岩土工程学报，2010，09.
【关健词】高面板堆石坝；技术进展；超高面板堆石坝；关键技术
前言
从目前高混凝土面板堆石坝工程施工过程和运行状态看，对于未来的超高混凝土面板堆石坝工程，现有的设计准则和一些常规的施工方法必须进行适当的调整，以适应超高坝高应力水平、高水头压力的情况。
一、主要高面板堆石坝技术进展
1.坝体布置
（1）河谷形态。面板堆石坝可修筑于各类河谷上，坝址可选择在顺直河段或弯曲河段。对于坝址位于狭窄非对称及高陡边坡河谷的堆石坝，可采取开挖回填或其他结构措施改造局部不利地形条件，以满足筑坝条件。
（2）坝轴线布置。重点是选择趾板线的位置，尽量使趾板地基置于坚硬、非冲蚀性和可灌的岩基上，并应尽量避开不良地质岩体。面板堆石坝坝轴线通常采用直线型式，并尽可能与河道正交，以节省坝体工程量和方便施工，也有采用折线的布置型式。堆石体基础可以是基岩，也可以是覆盖层。
（3）泄水建筑物布置。面板堆石坝的泄水建筑物通常选用超泄能力大、运行可靠的岸边开敞式溢洪道。受地形地质条件限制，开敞式溢流进口后接泄洪隧洞的方式和有压进水口泄洪隧洞的方式也有采用。对于中小型工程，当泄水流量不太大，且开挖溢洪道有困难时，也有采用坝顶溢洪道的方式。任何情况下，面板堆石坝绝不允许漫坝。
2.坝体分区
（1）依据“上堵下排和渗流稳定”的原则，按变形模量由高到低、渗透性由低到高，堆石坝体从上游往下游，依次分别设置了上游铺盖区、垫层区、过渡区、主堆石区和下游堆石区。
（2）断面设计。
坝顶宽度一般为5一8m，防浪墙高度一般为3一Sm，墙底应高出正常蓄水位，墙顶高出坝顶1.2mo上、下游坝坡一般采用1：1.3一1：1.4。对于用天然砂砾石料填筑的堆石坝，上、下游坝坡一般放缓至1：1.5一1：1.6。对于软岩堆石坝料筑坝或者软基上筑坝，应根据大坝抗滑稳定性分析结果研究确定坝坡。
3.坝体防渗结构
（1）面板。
混凝土面板多采用长条形连续薄板型式，宽度一般为12一16m，靠近岸坡处则采用窄幅面板，宽度通常为河床段的一半。随着无轨滑模施工技术的发展，等宽面板的应用日渐增多。面板顶厚一般为30cm，并向底部逐渐增加，按水头的0.02一0.035倍进行加厚。面板配筋，大多数采用面板中部配置单层双向钢筋，部分高坝也有采用双层双向配筋的做法。有一些工程在周边缝的一定范围内采取了提高配筋率和设置抗挤压钢筋的做法。
（2）趾板。
趾板宽度由允许渗透坡降确定，最小宽度一般取3m，最大宽度按规定计算，水头超过150m的高面板堆石坝的最大趾板宽度往往达lOm左右。为达到延长渗径，减少边坡开挖量，有工程实例采用等宽趾板或减少趾板宽度，并在趾板下游侧岸坡部位设置挂钢筋网喷混凝土或浇筑防渗板的做法，同时以反滤保护来保证渗透稳定。
（3）接缝止水。
随着工程实践经验积累，面板堆石坝接缝止水结构形式由单一止水型或自愈型止水向止水与自愈相结合的方向发展。为减少挤压应力，河床段棍凝土面板的纵缝多设计成具有一定缝宽、缝内嵌填富有弹性和具有吸收变形能力的止水填料、表面用复合橡胶板覆盖的型式。对于分期浇筑面板而形成的水平施工缝，常采用钢筋穿缝的做法，不设止水。
4.导流与度汛
面板堆石坝的导流与度讯方式，根据水文、气象、地形、地质及施工条件进行选择。大多数工程通常采用一枯围堰挡水，中、后期坝体临时断面挡水，导流洞泄流的导流度汛方式；部分工程采用全年围堰挡水，导流洞泄流的导流度汛方式；还有一些工程初期采用一枯过水围堰挡水，汛期预留坝面和导流洞联合过流的导流度汛方式。
二、填筑施工工艺控制
混凝土面板堆石坝堆石体施工工艺的革命自20世纪60年代振动碾压技术的出现开始发生了巨大变化，随之而来的是大坝高度不断增加。最早的平达利坝（Pindari）坝高45m，发展到今天，作为目前面板堆石坝中的最高坝，水布垭坝高达233m。
库克先生（J.Cooke）早在1985年就预测，对于用最常用的各种岩石建造300m高的混凝土面板堆石坝，其运行状况是可以接受的。坝体填筑施工工艺应针对当地筑坝材料做专门的填筑试验，以验证压实密度是否满足设计要求，然后根据不同的分区分别进行控制。总的来说，主要的控制参数有铺层厚度、加水量、碾压机械设备和碾压遍数。
3.1垫层料
特殊垫层料位于周边缝底部，铺层厚度为0.2m，由手扶振动碾或液压夯板碾压。普通垫层料的铺层厚度一般取0.4m。在挤压边墙技术出现之前，垫层料的施工比较复杂。按照传统施工方法，每层填筑时需向上游面超填20～30cm，水平振动碾加水碾压后，接着用激光控制反铲削坡平整，沿着上游坡面亦用振动碾碾压，然后对坡面喷乳化沥青或砂浆进行保护，以防止大雨冲蚀。
挤压边墙施工是对传统施工方法的重大改变。该方法首先应用于巴西的依塔坝（ITA），即在垫层料铺筑前，先沿坝上游边缘施工低强度混凝土挤压边墙（强度相当于C5），并使墙高与垫层料每层铺筑高度一致，其倾斜的外表面与面板坡度一致，内表面倾斜，作为垫层料碾压的横向支撑，顶宽10～12cm。在面板浇筑前，为减少边墙和面板之间的粘结力，在边墙表面涂刷薄层乳化沥青。挤压边墙施工技术的优点是显而易见的，可减少施工程序，受天气影响小，表面平整，无需保护，效率高，经济效果好。水布垭坝和巴贡坝均采用了挤压边墙施工技术。 3.2过渡料
过渡料（3A）的铺层厚度与垫层料相同。对于采用挤压墙进行施工的大坝来说，先进行挤压墙施工，然后铺筑过渡料和垫层料，剔除主堆石料（3B）与过渡料交接面上大于80mm的块石，以及过渡料与垫层料交接面上大于300mm的块石，然后用推土机平整，过渡料与垫层料同层碾压。
3.3主次堆石料
主堆石料（3B）的铺层厚度一般为0.8～1.0m，次堆石料（3C）可以根据坝料平衡原则充分利用前期建筑物开挖料，岩性可以稍差，其铺层厚度与主堆石料一致，加水后振动碾碾压。如果采用砂砾石材料，铺层厚度要求略薄（0.6～1.2m）。加水量的多少主要取决于岩石的类型，一般占填料体积的10%～20%，对于砂砾石料一般不加水。水布垭和巴贡这两座高面板堆石坝的堆石料均采用开挖爆破料，其中水布垭坝主要为灰岩，巴贡坝主要为杂砂岩。
三、施工质量控制与变形监测
大坝工程施工质量至关重要，对于坝高在200m以上的大坝来说更需格外慎重。对大坝填筑质量，在施工过程中除通过现场碾压参数控制和取样检查外，还需埋设观测仪器对变形进行监测，以跟踪大坝变形并对施工质量作出综合评价。在大坝施工过程中，通过埋设水管式沉降仪和水平位移计以观测坝体的竖直沉降和水平变形，埋设渗压计以观测坝体内渗压情况。另外，水布垭大坝还在坝基内布置基岩变形计，以观测相应部位下10～20m范围内的基础变形情况。
四、结束语
综上所述，在工程中混凝土堆石坝这一技术已经变为较为常见的工程了，高面板堆石坝及超高面板堆石坝有了更多发展。設计的要点在于坝体的高度、面板的薄厚等，并且在保证质量的情况下，要考虑到其经济性。施工工艺、质量控制重点在于坝料的特性、碾压填筑，坝体的变形控制，面板的防裂等，做好施工过程质量控制，这样才能保证工程建设顺利实施。
参考文献：
[1]徐泽平，邓刚.高面板堆石坝的技术进展及超高面板堆石坝关键技术问题探讨[J].学报，2008，10.
[2]黄发根，朱永国.猴子岩面板堆石坝设计的关键技术问题与思考[J].四川水力发电，2008，05.
[3]徐泽平.超高混凝土面板堆石坝建设中的关键技术问题[J].水力发电，2010，01.
[4]沈婷，李国英.超高面板堆石坝混凝土面板应力状态影响因素分析[J].岩土工程学报，2010，09.