[求助]：面板堆石坝的开挖

小雪*

我正在做一个面板堆石坝的工程,现在正在出开挖图,因为堆石坝后堆石对地基要求并不是很严,并且,坝底适应地形,所以,不是规整的开挖基底,所以该按常规放台阶开挖还是如何呢?
to :大少爷
   我看过你的面板堆石坝的开挖支护图,你的开挖好象是只是在岸坡及趾板才是按台阶规整开挖，其他堆石区只是表示了一下:覆盖层开挖区,请问这样子表示,对于施工单位开挖是否有些 表示不够清楚,而会导致开挖不清楚呢?

大少爷

　　面板堆石坝设计规范对地基的要求主要有三点：
　　1、趾板建基面宜为坚硬、不冲蚀和可灌浆的基岩。对高坝趾板建基面宜开挖到弱风化层上部，中低坝可建基于强风化层下部。如因地形地质条件限制，只能建于风化破碎或软弱岩层时，应进行专门论证，并采取相应加固处理措施。趾板地基开挖面应力求平顺，避免陡坎和反坡，必要时可进行削坡和回填混凝土找平处理。

　　这一条是针对趾板建基面的：如地形地质条件允许，趾板基础尽可能放在坚硬、不冲蚀和可灌浆的基岩上，并按坝高不同、按地基允许水力梯度的要求分别置于不同风化程度的岩层上。但也有一些高坝将趾板基础置于风化岩石以至残积土上。国外如澳大利亚的利斯坝，左侧河床及左岸为30～50m深的风化岩石；哥伦比亚的萨尔瓦兴娜坝，部分趾板基础为残积层；国内如湖南株树桥坝，河床段趾板基础为风化板岩，左右岸趾板基础为最深近30m风化岩层等。这些坝都采取了延长渗径（一般采取挂网喷砼）和设置反滤保护的渗控措施。
　　也有一些面板坝由于河床砂砾石层较深，将堆石体直接置于砂砾石层上，其中有些坝还是将趾板建基于基岩上，有些采用了趾板与防渗墙连接的方式。


　　2、坝体岩石基础的开挖标准按位置不同而异，堆石坝体可置于风化岩石上，变形模量要适应。趾板下游约0.3～0.5倍坝高范围内的坝体地基宜具备低压缩性，在0.5倍坝高范围以远坝体地基的压缩性可放宽要求。堆石体地基在趾板下游0.3～0.5倍坝高范围内的岸坡，宜开挖成1:0.5坡度，岸坡很陡时，可开挖成不陡于1:0.25的稳定坡度，但需设置低压缩堆石区或回填混凝土补坡。其余须将妨碍堆石压实的陡坎、倒悬体清除。坝轴线下游岸坡按满足自身稳定条件确定。

　　这条主要根据面板坝受力与变形方面的特点对趾板以下堆石部分基础提出的要求，我理解包括以下几层意思：第一只要某部位的基础的变形模量大于坝体堆石的变形模量，堆石体就可放在这一部位的基础上。不过要比较准确的测定不同分区堆石及其基础的变形模量，要作一些大型的现场试验，费时费力且费用较高，目前国内好像还没有那个工程做这么全面的试验，根据这一原则来确定坝体的建基面。一些较大的工程也只是针对堆石料作了一些试验。
　　第二就是趾板下游约0.3～0.5倍坝高范围内的坝体变形较大，要求地基宜具备低压缩性，具备低压缩性也就是要有一定的变形模量。据我了解，目前大部分工程是在趾板以下设置水平开挖段将趾板下游约0.3～0.5倍坝高范围内的坝体地基置于与趾板相同的基础上。在0.3～0.5倍坝高范围以远的坝体变形较小，故地基的压缩性可放宽要求。0.3～0.5倍坝高范围以远坝体地基一般只要求清除覆盖层、松散的强风化岩层即可。
　　第三就是堆石体地基在趾板下游0.3～0.5倍坝高范围内的岸坡，宜开挖成1:0.5坡度，岸坡很陡时，可开挖成不陡于1:0.25的稳定坡度，但需设置低压缩堆石区或回填混凝土补坡。
如果这部分岸坡过陡，在周边缝附近的堆石的沉降梯度变化较大，这样就会产生较大的面板弯曲应力，容易造成该部位的面板产生危害性很大的结构性裂缝。


　　3、趾板上方的岩质岸坡，应按稳定边坡或经加固处理后的稳定边坡开挖，以确保运行期安全。

　　这一条是针对趾板以上部分永久开挖边坡，这个应该容易理解，满足施工期与运行期稳定要求就行。

　　根据上述原则坝基开挖设计应分成三大区域：
　　第一个区域就是趾板以上永久开挖边坡区（该区域一般覆盖层部分按稳定边坡开挖，岩质边坡应清除卸荷裂隙带），这一个区域需设计主要解决的问题就是边坡稳定，首先要弄清边坡的边界条件，根据岩体结构特点定性分析边坡稳定性，确定可能的滑动模式。然后就是定量计算，如果不稳，则应采取相对经济安全的支护措施。
　　第二个区域就是趾板及其以下0.3～0.5倍坝高范围（一般称趾板开挖区），趾板以下0.3～0.5倍坝高范围一般采用水平开挖，一是满足低压缩性的要求，二是满足坝体堆石沿建基面的抗滑稳定要求。
　　第三个区域就是0.3～0.5倍坝高范围以远坝体地基，一般只要求清除覆盖层、松散的强风化岩层即可。由于前期勘测资料并不能准确地确定每一部位的覆盖层或松散的强风化岩层的深度，所以一般我在设计这一部分开挖时只是划出范围，提出开挖要求即可，并不去确定哪里该怎样开挖，边坡多少。不过你看到的那个工程，对于位于该区域的左岸边坡，画出了具体的开挖型式、开挖坡度等，这是因为这个大坝的左岸地形为一凸进坝体的山体，坝体下游堆石处于长斜坡地形上，如果将坝体置于只清除覆盖层的建基面上，经复核坝体堆石沿建基面的抗滑稳定不能满足要求，要么开挖建基面作适当调整，要么在下游坝脚部位设置抗滑挡墙，本工程是采用了前一种方式，即通过设计适当的建基面来满足稳定要求。

　　罗嗦半天，希望看了对你有所帮助，也希望大家共同学习、共同进步！

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嘿嘿，大少爷出现了。

小雪*

多谢大少爷,看了你的解答,收益非浅.我刚开始做面板坝,做开挖图我实在是头痛了半天,不知道该如何表示后面堆石区的开挖,原来可以这样表达也很清楚哦.谢谢你了!!后面还有满多东西要做,到时候还得多多向你请教!!

huang961014

受益匪浅