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【摘 要】 随着社会经济速度不断加快，为了满足现代化建设的需求，对混凝土面板堆石坝的设计与施工要求越来越高。对于超高混凝土面板堆石坝来说，其设计施工将面临各方面因素的挑战。近年来，我国混凝土面板堆石坝的施工技术取得显著的成果，自主创新能力不断加强，推动了我国混凝土面板堆石坝的发展与进步。本文将对混凝上面板堆石坝工程建设的技术发展进行分析，了解其关键技术以及计算等方面的技术进步与创新，并对混凝土面板堆石坝的未来发展作出展望。
【关键词】 混凝土面板堆石坝；技术进步；创新；展望
引言：
改革开放以来，我们在引进国外先进技术和经验的同时，还将自主创新和技术研发作为建设中国特色社会主义的重点项目。很早开始，我们就将混凝土面板堆石坝建筑作为关键技术被列为国家重点科研项目和水利水电行业重点科技项目。积极开展科研工作，不断提高科学技术创新，组织各单位、部门、企业等联合起来，对现代混凝土面板堆石坝建设中的关键技术进行全面的科学研究和探讨，取得了骄人的成绩。不仅解决了混凝土面板堆石坝建筑中一些技术难题，实现混凝土面板堆石坝规范化、标准化施工操作，还推动了水利水电行业科技进步和混凝土面板堆石坝工程建设的发展。
一、混凝土面板堆石坝的发展历程
混凝土面板堆石坝的发展大致可分成三个时期，早期阶段的混凝土面板堆石坝是以抛填堆石为特征，这一阶段修建的面板堆石坝高度都在100m以下，坝体质盘也较差，容易发生变形，面板出现裂缝、渗漏的现象严重。第二阶段，混凝土面板堆石坝从抛填堆石发展到碾压堆石的过渡阶段，这一阶段的面板堆石坝的发展处于停滞状态，直到1965年碾压堆石坝正式取代抛填堆石，进入现代阶段，随着薄层碾压施工技术的不断进步与完善，混凝土面板堆石坝的数量和高度迅速增加，逐渐成为当今水利水电工程坝体建设的主流坝型。混凝土面板堆石坝造价低，工期短，而且经济性能好，使得混凝土面板堆石坝得到广泛应用，现今建设最高的堆石坝己经达到200m。在堆石坝建筑工程上，150m级面板堆石坝的筑坝技术相当成熟，而在200m级面板堆石坝的筑坝技术上还需要改进和提高。
二、筑规技术的进步
1、设计技术
（1）结构设计
根据不同地形地貌以及筑坝材料对坝体技术进行深层次的研究，混凝土面板堆石坝在结构设计上取得显著的成果，并逐步完善和提高具有中国特色的面板堆石坝结构设计。其具体表现是：首先，混凝土面板堆石坝通过周边建筑材料和可利用资源对坝体变形作出统一协调的处理，使坝体的稳固性提高，以此提高坝体质量；其次，由于坝体结构设计的较高要求，促使其在密实度方面要求非常高，采用重型机械进行碾压，并根据设计方案进行分层压实；最后，通过分区筑坝的形式，根据不同地形结构和周边环境条件来实现坝体的变形协调，利用这种设计构造，提高坝体变形模量以改善坝体变形状况和稳固性。
（2）变形设计
主要是从坝体的变形协调和变形控制两个方面进行设计，在不断总结经验教训过程中，研究和分析国内外面板堆石坝中出现的裂缝问题、挤压问题以及渗漏问题，从而形成面板堆石坝变形设计的协调理念，并提出相应的控制措施。针对变形设计的要求，在设计前，要进行实地勘察，并做好详细的记录，通过数据分析和模型试验等方法来解决不同坝体分区结构中变形问题，确定其变形得到有效控制后，再进行分区筑坝，这样在遇到岩性较高、风化程度较高的不利情况时，能够提高各分区坝体的变形模量，以此达到变形设计的协调理念。
（3）整体筑坝的进度要合理，有效组织筑坝材料开挖和填筑，避免各环节的进度脱节，保持其均衡度，实现坝体变形协调。
（4）采用混凝土作为堆石坝面板防渗，混凝土进行浇筑时，要控制好混凝土浇筑时间间隔，同时还要根据自然环境对混凝土的影响制定科学的养护措施，要控制各块面板底部发生沉降的均衡性，实现变形协调和变形控制。
（5）面板堆石坝基础设计时，采用混凝土挤压边墙固坡技术，并喷洒“二油二砂”，降低面板与基础的拉应力，进而减少面板出现裂缝以及中央面板发生挤压，导致面板受损。
2、渗流设计
通过了解国内外面板堆石坝中出现的渗流问题，并对其进行分析和探讨，针对其渗漏的原因以及具体的渗流情况，提出渗流安全理念以及控制措施。在设计方面其具体内容包括：
（1）根据实际情况，分析坝体上下游水流特征，在降低渗漏和层间关系的基础上满足水力条件，确保面板堆石坝主体结构在不饱和的状态下实现防渗效果，并有效防止坝体破坏，发生变形。
（2）混凝土浇筑过程中，要预留适当的缝隙，这样能够有效控制接缝位移，还可以提高垫层填筑标准，使基础垫层、水流过渡区以及堆石区施工与整体结构的变形模量相符，进而避免变形加剧，产生裂缝。
（3）根据坝区水文特征以及其水流对面板堆石坝的损坏程度，还需要对坝体渗漏变形特征进行分析，确定其填筑标准，并对其材料设计优质的方案。
3、施工技术和监测技术
（1）施工技术
随着我国混凝土面板堆石坝工程建设不断发展，在施工技术上也得到改善和提高。施工前对施工现场进行科学合理的规划，填筑料的开采和使用通过计算机模拟使其符合大坝填筑在强度上的要求；采用混凝土挤压边墙固坡技术工效高，坡面平整度好，面板基础约束减小裂缝少。混凝土浇筑过程中，采用大跨度移动式模板车一次成型；钢筋采用机械连接减少搭接长度且可批量生产；混凝土掺配各种外加剂，特别是掺入玻璃纤维防裂效果大大提高，各种技术的改进提高施工技术含量，进而提高工作效率，改善施工质量。
（2）原型觀测及质量控制
混凝土面板堆石坝的原型观测主要是坝体基础渗压力、坝体填筑过程中沉降、水平位移、面板混凝土受力等实行数据监测，以反应坝体工作实态，为大坝安全运行服务，现设计施工的面板堆石坝已全面实现工况运行信息化控制。
为实现质量全面自动化控制，采用GPS监测技术，对大坝填筑过程中施工机具参数控制，可以对大坝施工全过程进行监控，确保其整体施工质量得到有效监测和控制。
4、筑坝材料
筑坝材料已由开始要求的新鲜灰岩料逐步技术革新到砂岩料，甚至于微风化石料。诸如云南省昭通市镇雄县大水沟水库筑坝材料采用小粒径微风化石料作为筑坝材料，通过试验验证了该种石料可以作为面板堆石坝的填料，拓宽了混凝土面板堆石坝填筑材料的选择范围。近年来，软岩堆石料筑坝技术也得到全面发展，筑坝时设置良好的排水区，使软岩处于非饱和状态，满足筑坝强度、抗剪能力以及变形模量，使软岩堆石料筑坝技术在变形、压实、施工、受损状况等方面得到全面进步。
三、混凝土面板堆石坝的创新与展望
从我国水体分布情况来看，可以在水体面积较大的江河、水库等修建较高的混凝土面板堆石坝，以此提高电站的补偿调节性能，改善电能质量。相对于一些经济不发达、交通不便利的地区，受自然环境和地形地貌特征的影响，混凝土面板堆石坝相对别的坝型更容易满足当地条件要求，因此，混凝土面板堆石坝在设计、施工、技术应用等方面还需不断创新开发，以设计方案、施工技术、质量标准为筑坝工程的主要依据，提高混凝土面板堆石坝在材料、计算、方法、抗震能力等方面的质量要求，针对不同的地理、气候、当地材料等客观制约条件，修建符合不同地区的面板堆石坝，并发挥其应有的效果，为国家经济发展做出贡献。
四、结束语
中国作为拥有丰富可利用的水能资源之一的世界大国，在国家“十二五”规划的指引下，未来在国内主要江河上还要修建很多坝体，实现电站的梯级开发。由于受工程所处地自然、经济以及社会等因素的制约，在进行坝型选择时，混凝土面板堆石坝将会成为首选，而且其修建高度也会越来越高，这对设计工作者和坝体建设者而言都将是巨大挑战。通过良好的设计施工方案，先进的技术设备，优秀的质量管理控制队伍，从根本上降低混凝土面板堆石坝受损程度，延长其受用寿命，进而推动混凝土面板堆石坝可持续发展。
参考文献：
[1]作者筒介：李志（1977-）男，工程师、一级建造师，现从事工程技术、质最安全管理工作.
[2]郑光明（（1979-）男，工程师，现从事工程技术管理工作.
【关键词】 混凝土面板堆石坝；技术进步；创新；展望
引言：
改革开放以来，我们在引进国外先进技术和经验的同时，还将自主创新和技术研发作为建设中国特色社会主义的重点项目。很早开始，我们就将混凝土面板堆石坝建筑作为关键技术被列为国家重点科研项目和水利水电行业重点科技项目。积极开展科研工作，不断提高科学技术创新，组织各单位、部门、企业等联合起来，对现代混凝土面板堆石坝建设中的关键技术进行全面的科学研究和探讨，取得了骄人的成绩。不仅解决了混凝土面板堆石坝建筑中一些技术难题，实现混凝土面板堆石坝规范化、标准化施工操作，还推动了水利水电行业科技进步和混凝土面板堆石坝工程建设的发展。
一、混凝土面板堆石坝的发展历程
混凝土面板堆石坝的发展大致可分成三个时期，早期阶段的混凝土面板堆石坝是以抛填堆石为特征，这一阶段修建的面板堆石坝高度都在100m以下，坝体质盘也较差，容易发生变形，面板出现裂缝、渗漏的现象严重。第二阶段，混凝土面板堆石坝从抛填堆石发展到碾压堆石的过渡阶段，这一阶段的面板堆石坝的发展处于停滞状态，直到1965年碾压堆石坝正式取代抛填堆石，进入现代阶段，随着薄层碾压施工技术的不断进步与完善，混凝土面板堆石坝的数量和高度迅速增加，逐渐成为当今水利水电工程坝体建设的主流坝型。混凝土面板堆石坝造价低，工期短，而且经济性能好，使得混凝土面板堆石坝得到广泛应用，现今建设最高的堆石坝己经达到200m。在堆石坝建筑工程上，150m级面板堆石坝的筑坝技术相当成熟，而在200m级面板堆石坝的筑坝技术上还需要改进和提高。
二、筑规技术的进步
1、设计技术
（1）结构设计
根据不同地形地貌以及筑坝材料对坝体技术进行深层次的研究，混凝土面板堆石坝在结构设计上取得显著的成果，并逐步完善和提高具有中国特色的面板堆石坝结构设计。其具体表现是：首先，混凝土面板堆石坝通过周边建筑材料和可利用资源对坝体变形作出统一协调的处理，使坝体的稳固性提高，以此提高坝体质量；其次，由于坝体结构设计的较高要求，促使其在密实度方面要求非常高，采用重型机械进行碾压，并根据设计方案进行分层压实；最后，通过分区筑坝的形式，根据不同地形结构和周边环境条件来实现坝体的变形协调，利用这种设计构造，提高坝体变形模量以改善坝体变形状况和稳固性。
（2）变形设计
主要是从坝体的变形协调和变形控制两个方面进行设计，在不断总结经验教训过程中，研究和分析国内外面板堆石坝中出现的裂缝问题、挤压问题以及渗漏问题，从而形成面板堆石坝变形设计的协调理念，并提出相应的控制措施。针对变形设计的要求，在设计前，要进行实地勘察，并做好详细的记录，通过数据分析和模型试验等方法来解决不同坝体分区结构中变形问题，确定其变形得到有效控制后，再进行分区筑坝，这样在遇到岩性较高、风化程度较高的不利情况时，能够提高各分区坝体的变形模量，以此达到变形设计的协调理念。
（3）整体筑坝的进度要合理，有效组织筑坝材料开挖和填筑，避免各环节的进度脱节，保持其均衡度，实现坝体变形协调。
（4）采用混凝土作为堆石坝面板防渗，混凝土进行浇筑时，要控制好混凝土浇筑时间间隔，同时还要根据自然环境对混凝土的影响制定科学的养护措施，要控制各块面板底部发生沉降的均衡性，实现变形协调和变形控制。
（5）面板堆石坝基础设计时，采用混凝土挤压边墙固坡技术，并喷洒“二油二砂”，降低面板与基础的拉应力，进而减少面板出现裂缝以及中央面板发生挤压，导致面板受损。
2、渗流设计
通过了解国内外面板堆石坝中出现的渗流问题，并对其进行分析和探讨，针对其渗漏的原因以及具体的渗流情况，提出渗流安全理念以及控制措施。在设计方面其具体内容包括：
（1）根据实际情况，分析坝体上下游水流特征，在降低渗漏和层间关系的基础上满足水力条件，确保面板堆石坝主体结构在不饱和的状态下实现防渗效果，并有效防止坝体破坏，发生变形。
（2）混凝土浇筑过程中，要预留适当的缝隙，这样能够有效控制接缝位移，还可以提高垫层填筑标准，使基础垫层、水流过渡区以及堆石区施工与整体结构的变形模量相符，进而避免变形加剧，产生裂缝。
（3）根据坝区水文特征以及其水流对面板堆石坝的损坏程度，还需要对坝体渗漏变形特征进行分析，确定其填筑标准，并对其材料设计优质的方案。
3、施工技术和监测技术
（1）施工技术
随着我国混凝土面板堆石坝工程建设不断发展，在施工技术上也得到改善和提高。施工前对施工现场进行科学合理的规划，填筑料的开采和使用通过计算机模拟使其符合大坝填筑在强度上的要求；采用混凝土挤压边墙固坡技术工效高，坡面平整度好，面板基础约束减小裂缝少。混凝土浇筑过程中，采用大跨度移动式模板车一次成型；钢筋采用机械连接减少搭接长度且可批量生产；混凝土掺配各种外加剂，特别是掺入玻璃纤维防裂效果大大提高，各种技术的改进提高施工技术含量，进而提高工作效率，改善施工质量。
（2）原型觀测及质量控制
混凝土面板堆石坝的原型观测主要是坝体基础渗压力、坝体填筑过程中沉降、水平位移、面板混凝土受力等实行数据监测，以反应坝体工作实态，为大坝安全运行服务，现设计施工的面板堆石坝已全面实现工况运行信息化控制。
为实现质量全面自动化控制，采用GPS监测技术，对大坝填筑过程中施工机具参数控制，可以对大坝施工全过程进行监控，确保其整体施工质量得到有效监测和控制。
4、筑坝材料
筑坝材料已由开始要求的新鲜灰岩料逐步技术革新到砂岩料，甚至于微风化石料。诸如云南省昭通市镇雄县大水沟水库筑坝材料采用小粒径微风化石料作为筑坝材料，通过试验验证了该种石料可以作为面板堆石坝的填料，拓宽了混凝土面板堆石坝填筑材料的选择范围。近年来，软岩堆石料筑坝技术也得到全面发展，筑坝时设置良好的排水区，使软岩处于非饱和状态，满足筑坝强度、抗剪能力以及变形模量，使软岩堆石料筑坝技术在变形、压实、施工、受损状况等方面得到全面进步。
三、混凝土面板堆石坝的创新与展望
从我国水体分布情况来看，可以在水体面积较大的江河、水库等修建较高的混凝土面板堆石坝，以此提高电站的补偿调节性能，改善电能质量。相对于一些经济不发达、交通不便利的地区，受自然环境和地形地貌特征的影响，混凝土面板堆石坝相对别的坝型更容易满足当地条件要求，因此，混凝土面板堆石坝在设计、施工、技术应用等方面还需不断创新开发，以设计方案、施工技术、质量标准为筑坝工程的主要依据，提高混凝土面板堆石坝在材料、计算、方法、抗震能力等方面的质量要求，针对不同的地理、气候、当地材料等客观制约条件，修建符合不同地区的面板堆石坝，并发挥其应有的效果，为国家经济发展做出贡献。
四、结束语
中国作为拥有丰富可利用的水能资源之一的世界大国，在国家“十二五”规划的指引下，未来在国内主要江河上还要修建很多坝体，实现电站的梯级开发。由于受工程所处地自然、经济以及社会等因素的制约，在进行坝型选择时，混凝土面板堆石坝将会成为首选，而且其修建高度也会越来越高，这对设计工作者和坝体建设者而言都将是巨大挑战。通过良好的设计施工方案，先进的技术设备，优秀的质量管理控制队伍，从根本上降低混凝土面板堆石坝受损程度，延长其受用寿命，进而推动混凝土面板堆石坝可持续发展。
参考文献：
[1]作者筒介：李志（1977-）男，工程师、一级建造师，现从事工程技术、质最安全管理工作.
[2]郑光明（（1979-）男，工程师，现从事工程技术管理工作.