萬云輝　張超　熊澤斌　孔凡輝

摘要：緬甸道耶坎Ⅱ級(jí)水電站工程處于熱帶雨林地區(qū)，壩址區(qū)巖體巖性軟弱、巖體風(fēng)化程度強(qiáng)烈，抗沖刷能力差，建壩條件復(fù)雜。為解決上述建壩難題，將高面板堆石壩大部分趾板建于全風(fēng)化層巖體之上，結(jié)合地質(zhì)條件優(yōu)化大壩結(jié)構(gòu)、壩體分區(qū)、筑壩材料設(shè)計(jì)，結(jié)合筑壩材料碾壓試驗(yàn)、大壩數(shù)值計(jì)算分析等手段，差異性地利用壩址區(qū)開挖的堆石料，以減少棄渣對(duì)環(huán)境的影響；再根據(jù)現(xiàn)場開挖揭露的地質(zhì)情況，實(shí)時(shí)對(duì)趾板線和趾板建基面高程進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和調(diào)整，以節(jié)約工程量，確保面板堆石壩的壩體安全。監(jiān)測成果表明：面板堆石壩運(yùn)行效果良好，符合面板堆石壩一般規(guī)律，面板堆石壩設(shè)計(jì)合理。研究成果可供類似地區(qū)面板堆石壩設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：混凝土面板堆石壩； 全風(fēng)化巖體； 碾壓試驗(yàn)； 數(shù)值計(jì)算； 道耶坎Ⅱ級(jí)水電站； 緬甸

中圖法分類號(hào)：TV641.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.12.006

文章編號(hào)：1006-0081（2023）12-0036-06

0引言

面板堆石壩是土石壩工程中最具競爭力的壩型，其防滲面板通常由厚度不到1 m的混凝土趾板、面板及止水組成防滲體系，其防滲系統(tǒng)的關(guān)鍵在于選擇合適的趾板定線及建基面［1-3］。通過面板堆石壩壩體分區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可合理利用樞紐各建筑物的開挖料，節(jié)省工程投資［4］。

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站擋水建筑物采用面板堆石壩，是緬甸國內(nèi)第一座高混凝土面板堆石壩，最大壩高91 m。按一般面板堆石壩工程的設(shè)計(jì)理念［4］，高水頭趾板基礎(chǔ)需要進(jìn)入弱風(fēng)化巖體，以確保趾板基礎(chǔ)的安全。根據(jù)NB/T 10871-2021《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于高壩巖石地基，趾板宜置于堅(jiān)硬抗沖蝕的弱風(fēng)化至新鮮、弱卸荷至未卸荷基巖上。道耶坎Ⅱ級(jí)水電站工程大壩壩基巖體軟弱，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，呈不均勻風(fēng)化，全強(qiáng)風(fēng)化層深度較厚，多為30～40 m，左右岸全風(fēng)化槽發(fā)育，局部達(dá)60～80 m，如果要求趾板基礎(chǔ)全部進(jìn)入弱風(fēng)化巖層，則工程量增加較多，工程投資較大［5-7］。

針對(duì)道耶坎Ⅱ級(jí)水電站面板堆石壩壩基巖體的復(fù)雜性，在面板堆石壩設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同分區(qū)對(duì)堆石體材料性質(zhì)要求的不同進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合碾壓試驗(yàn)成果，有差異性地利用溢洪道、引水隧洞、導(dǎo)流洞等開挖的弱風(fēng)化花崗巖堆石料，減少棄渣對(duì)環(huán)境的不利影響；并根據(jù)現(xiàn)場開挖揭露的地質(zhì)條件，對(duì)趾板線和趾板建基面高程進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，將壩軸線和趾板線向上游平移20 m，通過壩軸線調(diào)整，使右岸趾板線避開風(fēng)化深槽的最深處，風(fēng)化槽深度由原30 m減少到2 m，大幅減小趾板基礎(chǔ)處理的工程量和基礎(chǔ)處理的難度；通過對(duì)趾板建基面巖體質(zhì)量要求的調(diào)整，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)趾板線和趾板建基面，節(jié)約工程量，有效保證趾板質(zhì)量和施工進(jìn)度，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1工程概況

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站位于緬甸錫唐（Sittaung）河流域，東吁（Taungoo）市以東21 km，是緬甸第一座由民營企業(yè)投資、建設(shè)和運(yùn)營的水電站項(xiàng)目。道耶坎Ⅱ級(jí)水電站工程建設(shè)主要任務(wù)為發(fā)電，兼有灌溉及其他運(yùn)用。壩址以上流域面積2 152 km²，多年平均流量134 m³/s，多年平均徑流量42.2億m。正常蓄水位127.00 m，校核洪水位130.34 m，總庫容4.47億m3，調(diào)節(jié)庫容3.026億m³，電站裝機(jī)容量120 MW，年平均發(fā)電量6.047億kW·h，工程總投資18億元。

根據(jù)GB 50201-2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，道耶坎Ⅱ級(jí)水電站為Ⅱ等大（2）型工程，大壩、溢洪道、引水發(fā)電建筑物等主要永久水工建筑物均為2級(jí)建筑物。工程場址區(qū)基本烈度為Ⅷ度，壅水建筑物抗震設(shè)防類別為乙類，采用基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度，相應(yīng)設(shè)計(jì)地震加速度代表值為0.3g。

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站壩址處為“V”形河谷，較狹窄。兩岸地形基本對(duì)稱，岸坡呈斜坡形態(tài)，左岸稍陡，右岸略緩，左、右岸平均坡角分別為42°和23°?？菟谒鎸?5 m，正常蓄水位高程河谷寬333 m。樞紐設(shè)計(jì)方案為大壩布置于主河床，采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程133 m，最大壩高91 m，壩頂長度381.0 m。3個(gè)副壩布置于大壩左岸上游副壩區(qū)的幾個(gè)埡口處，為均質(zhì)土壩，壩頂高程均為134.0 m。其中，1號(hào)副壩最大壩高20.8 m，壩頂長度98 m；2號(hào)副壩最大壩高30.3 m，壩頂長度147 m；3號(hào)副壩最大壩高46.2 m，壩頂長度254 m。溢洪道布置于大壩上游左岸的鞍部山體，共布置5孔10 m×12 m 的有閘控制溢流表孔，表孔堰頂高程115 m。溢洪道控制段最大壩高34.0 m，壩頂長度140.8 m。非常溢洪道布置在1號(hào)副壩與2號(hào)副壩之間，底部開挖高程127.0 m，擋水埂頂部寬5 m，高0.5 m，長度92 m。引水發(fā)電系統(tǒng)布置于左岸，主要由引水隧洞及廠房等組成。引水隧洞直徑8.5 m，長538 m；廠房為岸邊地面廠房，寬66.10 m，長34.60 m，裝有3臺(tái)40 MW的混流式水輪機(jī)機(jī)組，保證出力32.3 MW；開關(guān)站寬75 m，長68 m。導(dǎo)流洞布置在左岸，長500 m，為馬蹄形，斷面尺寸為10.0 m×10.9 m（寬×高）；上下游圍堰高程分別為84 m和55 m。

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站工程于2008年11月開工，2010年10月完成截流，2012年12月下閘蓄水，2013年3月3臺(tái)機(jī)組全部并網(wǎng)運(yùn)行，截至2023年，已安全平穩(wěn)運(yùn)行10 a。

2混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)

2.1壩型優(yōu)化調(diào)整

在前期基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，日本公司推薦道耶坎Ⅱ級(jí)水電站主壩壩型為黏土心墻堆石壩，壩頂高程132 m，心墻頂高程131.5 m，最大壩高92 m，壩頂長度390 m，大壩上游壩坡坡比為1∶3.15，下游壩坡坡比為1∶2.15。心墻壩上游圍堰與大壩結(jié)合，采用黏土心墻防滲。黏土心墻堆石壩和上游圍堰分別需黏土62萬m3和22萬m³。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，選取了2個(gè)土料場，對(duì)黏土儲(chǔ)量進(jìn)行復(fù)核，合計(jì)總儲(chǔ)量75萬m³，不滿足黏土心墻的填筑要求。試驗(yàn)成果表明料場土料液限及塑限超出了規(guī)范規(guī)定的心墻黏土料上限值，存在施工碾壓困難、孔隙水壓力難以消散、黏土心墻質(zhì)量難以控制等問題?；炷撩姘宥咽瘔瓮瑯涌梢赃m應(yīng)當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，無黏土心墻壩的心墻土料料源問題；此外，緬甸雨季持續(xù)時(shí)間長，對(duì)面板堆石壩施工影響小，而對(duì)黏土心墻填筑影響較大；且黏土心墻堆石壩的黏土心墻填筑需在基礎(chǔ)帷幕灌漿完成后進(jìn)行，施工工期較長，直線工期需30個(gè)月，而混凝土面板堆石壩施工工期只需17個(gè)月，工程靜態(tài)投資可節(jié)省684萬元。綜合上述因素，在實(shí)施階段，推薦主壩采用混凝土面板堆石壩。

2.2大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件，擋水建筑物大壩布置于WWS向河谷的主河床，為混凝土面板堆石壩，壩頂高程133 m，河床趾板基礎(chǔ)高程42 m。面板頂高程129 m。大壩主要由趾板、面板及其接縫止水系統(tǒng)、大壩填筑體、壩頂防浪墻等組成。如圖1所示，根據(jù)大壩壩頂交通特點(diǎn)，壩頂寬度設(shè)計(jì)為10.0 m，采用混凝土路面；上游設(shè)置防浪墻，墻頂高程134.2 m，墻高5.2 m，高出壩面1.2 m，每隔16 m設(shè)一條伸縮縫；下游設(shè)護(hù)欄，護(hù)欄高1.0 m；設(shè)置壩頂公路。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合該工程的特點(diǎn)，面板堆石壩上游壩坡坡比設(shè)計(jì)為1∶1.4，為提高大壩抗震性能，下游壩坡上緩下陡，下游壩坡在高程109.0 m以上為1∶1.5，高程109.0 m以下為1∶1.4，并在下游壩面高程109.0 m、84.0 m和55.0 m設(shè)3 m 寬馬道。

2.3壩體分區(qū)及筑壩材料

堆石壩壩體分區(qū)的目的是在保證大壩安全運(yùn)行的前提下，根據(jù)壩體各部位工作和受力條件、填料來源及其特性，分別提出不同要求，以充分利用建筑物開挖料，降低工程造價(jià)，簡化施工，縮短施工工期。結(jié)合國內(nèi)外面板堆石壩成功經(jīng)驗(yàn)及壩址區(qū)建筑物開挖特性，擬定以下壩體分區(qū)主要原則。① 在水荷載作用下，壩體變形最小。壩軸線上游部位是承受水荷載的主體，此部位堆石體應(yīng)具有較高的變形模量，以對(duì)面板形成支撐；壩軸線下游堆石體的變形模量可適當(dāng)降低。② 為使壩體排水通暢，各分區(qū)材料應(yīng)滿足水力過渡要求，滲透系數(shù)從上游至下游逐漸遞增。③ 充分利用建筑物開挖料，以降低工程造價(jià)。④ 料區(qū)劃分盡可能簡單，各分區(qū)最小尺寸滿足機(jī)械化施工要求，以方便施工。大壩主要分為上游鋪蓋區(qū)、蓋重區(qū)、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、下游護(hù)坡和壓坡等部分。壩體斷面分區(qū)見圖1。

上游鋪蓋區(qū)由黏土、石粉組成，水平寬3.0 m。蓋重區(qū)采用建筑物開挖棄渣填筑，上游坡坡比1∶2.5。墊層區(qū)采用新鮮巖石經(jīng)人工加工后的材料，水平寬3.0 m，孔隙率小于18%。過渡料采用新鮮花崗巖開挖料，水平寬4.0 m，孔隙率小于20%，共14.99萬m³。大壩主堆石區(qū)采用微新花崗巖開挖料，與下游堆石區(qū)的分界線為傾向上游1∶0.2的斜線，孔隙率小于22%，共75.89萬m³。下游堆石區(qū)采用微新或弱風(fēng)化花崗巖開挖料，后孔隙率小于23%，共88.95萬m³。下游壩坡采用新鮮花崗巖大塊石砌護(hù)，厚1.0 m，壩料級(jí)配曲線見圖2。

2.4趾板設(shè)計(jì)

面板堆石壩趾板在河床、左岸中下部及右岸下部，主要坐落在砂巖、變質(zhì)砂巖上，基礎(chǔ)以弱風(fēng)化巖體為主；在左岸上部、右岸中上部，趾板主要坐落在砂巖、黑色片巖等巖石上，基礎(chǔ)以強(qiáng)風(fēng)化巖體為主。平趾板具有結(jié)構(gòu)簡單、防滲效果好、施工便捷的優(yōu)點(diǎn)，道耶坎Ⅱ級(jí)水電站面板堆石壩趾板采用平趾板形式，趾板寬6 m，厚度0.6 m，趾板下游側(cè)采用掛網(wǎng)噴混凝土防滲板，寬度為3～1.2 m，厚度為0.15 m。

趾板作為面板與防滲帷幕之間的連接結(jié)構(gòu)，需要具有良好的抗?jié)B性和耐久性?；炷林喊逋ǔ：穸刃?，受施工條件、地質(zhì)條件和基礎(chǔ)約束影響很大，趾板混凝土無論在施工期還是運(yùn)行期均應(yīng)有良好的抗裂性能。為解決上述抗裂性能要求，面板堆石壩趾板混凝土采用強(qiáng)度等級(jí)為C25、抗?jié)B等級(jí)為W12、抗凍等級(jí)為F100的二級(jí)配混凝土，通過摻適量Ⅰ級(jí)粉煤灰、引氣劑和高效減水劑增加抗裂性能。為防止出現(xiàn)溫度裂縫，將趾板鋼筋布置在頂部，采取單層雙向配筋，配筋率為0.4%，保護(hù)層厚度10～15 cm。為加強(qiáng)與基礎(chǔ)的連接，在趾板底部設(shè)置錨筋，采用梅花形布置，長5.65 m，直徑25 mm，錨入基巖深度5.0 cm，間排距1.5 m×1.5 m，頂端設(shè)彎鉤，與趾板相連。

在施工過程中，為確保趾板建造于相對(duì)完善、巖性好的基巖上，根據(jù)開挖揭露的地質(zhì)條件對(duì)面板堆石壩趾板底邊線進(jìn)行了動(dòng)態(tài)調(diào)整。由于趾板為三維異形結(jié)構(gòu)，控制點(diǎn)必須通過復(fù)雜計(jì)算才能得到，設(shè)計(jì)難度大，設(shè)計(jì)周期長，容易出錯(cuò)，后期調(diào)整不便。為解決上述難題，在設(shè)計(jì)過程中充分發(fā)揮三維參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢，建立面板堆石壩趾板三維可視化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，對(duì)趾板體型特征進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，通過修改參數(shù)以實(shí)現(xiàn)面板壩的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，大幅度提高設(shè)計(jì)的效率和精度，保證設(shè)計(jì)目標(biāo)在工程實(shí)踐中落地。

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站趾板混凝土施工過程中未出現(xiàn)裂縫，監(jiān)測資料表明：趾板部位變形量小，接縫張開度小，設(shè)計(jì)方案和措施達(dá)到趾板結(jié)構(gòu)預(yù)期的防滲效果。

2.5面板

面板頂部厚度0.3 m，河床底部厚0.62 m，中間按直線變化；共分為31塊，之間設(shè)垂直縫，除兩端邊塊寬度各為7.0 m外，其余面板寬度均為12.0 m。面板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C₉₀25，抗?jié)B等級(jí)為W12，抗凍等級(jí)為F100，極限拉伸值不小于85×10-6，采用二級(jí)配，坍落度3～7 cm。面板受壓區(qū)采用單層雙向配筋，配筋率雙向均為0.4％，鋼筋布置在面板截面中部。面板中部靠上側(cè)的受壓區(qū)配雙層雙向鋼筋，配筋率為0.4%。此外，為抵抗基礎(chǔ)不均勻沉陷產(chǎn)生的彎矩，周邊縫靠趾板側(cè)20 m范圍配置雙層雙向鋼筋；為避免局部應(yīng)力集中使混凝土壓壞，在周邊縫和臨近周邊縫的垂直縫兩側(cè)增設(shè)抗擠壓構(gòu)造鋼筋。

2.6分縫止水

2.6.1周邊縫

周邊縫的縫寬為1.2 cm，縫內(nèi)設(shè)置12 mm厚的瀝青木板。設(shè)底部、頂部兩道止水，底部采用“F”型紫銅片止水，銅片厚1.2 mm，寬30mm，高80 mm，嵌入趾板的平段長160 mm，面板下部平段長170 mm，立腿高90 mm，展開寬582 mm。止水帶凹槽向上，頂部設(shè)Ф30 mm的氯丁橡膠棒，充填塑性材料保護(hù)。

頂部設(shè)面膜+塑性填料+橡膠波紋止水帶+PVC橡膠棒組成的柔性止水。其中，面膜采用8 mm厚三元乙丙防滲蓋片；橡膠波形止水帶厚8 mm，拉伸強(qiáng)度大于18 MPa；PVC棒直徑為70 mm，布置在面板所開的7.2 cm楔口中，使周邊縫頂部受到四重止水保護(hù)。

2.6.2面板垂直縫

面板垂直縫均布置底部和頂部兩道止水。為了防止面板擠壓破壞，在河床部位布置14條壓型縫，中間設(shè)12 mm厚的瀝青木板，其余為張性縫，縫間縫面涂2 mm厚瀝青乳液。

底部采用“W1”型紫銅片止水，厚0.8 mm，鼻高50 mm，寬12 mm，平段寬150 mm，立腿高60 mm。凹槽頂設(shè)Ф12 mm的氯丁橡膠棒。止水銅片下墊厚6 mm、寬400 mm的PVC板，板下為厚5 cm的水泥砂漿墊層。

頂部采用塑性填料止水。填料表面設(shè)置加筋面膜，壓性縫填料鼓包半徑17 cm，底部設(shè)Ф50 mm的橡膠棒；張性縫填料鼓包半徑16 cm，底部設(shè)Ф70 mm的橡膠棒。兩側(cè)采用鍍鋅扁鋼固定并密封。

2.6.3防浪墻與面板間的水平縫

防浪墻與面板間的水平縫設(shè)頂、底兩道止水，底部采用“W2”型紫銅片止水，厚0.8 mm，展開寬519 mm，底部墊PVC板，板下為水泥砂漿墊層；頂部采用塑性填料止水，結(jié)構(gòu)與垂直縫相同。

2.6.4防浪墻沉降縫

壩頂防浪墻沉降縫縫內(nèi)設(shè)一道PVC止水帶，與防浪墻底縫的銅片止水相接。

2.7壩基處理

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站壩址區(qū)植被發(fā)育，第四系覆蓋層分布廣泛。河床覆蓋層主要為沖積砂礫石，厚度一般小于2 m，局部可達(dá)6.6 m。殘坡積層主要為淺灰色黏土夾碎石，結(jié)構(gòu)呈松散-密實(shí)狀，厚度一般0.5～2.0 m，緩坡處厚度大于10 m。右岸基巖主要為片巖夾變質(zhì)砂巖，左岸以變質(zhì)砂巖夾片巖為主，呈薄層狀至碎裂狀結(jié)構(gòu)，夾少量中厚層狀結(jié)構(gòu)。變質(zhì)砂巖屬中硬-硬巖，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，以Ⅲ類和Ⅳ類巖為主；片巖屬軟巖，抗風(fēng)化能力差，以Ⅳ類及Ⅴ類巖為主。壩址區(qū)巖層走向300°～320°，傾向?yàn)镹E，局部傾向?yàn)镾W，傾角60°～68°，巖層走向與河流流向近直交，為橫向谷。壩區(qū)巖石以碎裂風(fēng)化為主，又具夾層、不均勻風(fēng)化的特點(diǎn)。右岸巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，存在基巖風(fēng)化深槽，弱風(fēng)化巖體埋深40～60 m；左岸弱風(fēng)化巖體的埋深自河邊向山頂逐漸加大，埋深為10～25 m，河床風(fēng)化程度較輕，弱風(fēng)化巖體埋深小于5 m。壩址區(qū)發(fā)育F1、F2兩條主要結(jié)構(gòu)面，巖體結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)為主。區(qū)內(nèi)地下水屬孔隙、裂隙性含水介質(zhì)，即兩岸地下水位均低于水庫正常蓄水位。壩址區(qū)巖體以弱透水為主，占51.4%；中等透水次之，占45.5%。

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站面板堆石壩趾板建基面巖體破碎，巖石風(fēng)化程度高，為解決強(qiáng)風(fēng)化巖體滲流問題，并增加建基巖體的承載力，在面板堆石壩趾板部位布置4排固結(jié)灌漿孔，其中防滲帷幕前后各2排，灌漿孔距2.5 m，排距1.5 m，基巖段深度從下游至上游依次為5，8，15 m和5 m。第1、4排上、下部灌漿壓力分別為0.3～0.4 MPa和0.4～0.6 MPa；第2、3排上、下部灌漿壓力分別為0.7～0.8 MPa和1.0～1.2 MPa［7］。通過固結(jié)灌漿提高趾板建基巖體承載力和防滲特性。鉆孔試驗(yàn)資料表明：溢洪道控制段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿處理前承載力約為0.6～1.0 MPa，固結(jié)灌漿處理后巖體裂隙被漿液填筑密實(shí)，承載力提高至0.8～1.2 MPa。處理前的巖體波速在3 100 m/s以下，處理后巖體波速在3 800～4 200 m/s，固結(jié)灌漿處理效果較好。

結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，為截?cái)嗝姘宥咽瘔螇位鶟B漏通道，在大壩趾板及兩岸山體段設(shè)置垂直防滲帷幕。防滲帷幕沿趾板按3 Lu控制，兩岸山體段按5 Lu 控制。帷幕線路全長約884.7 m，分別向左、右岸山體延伸272 m和120 m。灌漿孔距2 m，采用孔口封閉灌漿法，自上而下分段施工，段長一般2～5 m，最大不超過8 m。第1段灌漿壓力0.7～1.2 MPa，第2段灌漿壓力1.0～1.5 MPa，第3段及以下各段灌漿壓力為2.0～2.5 MPa。質(zhì)量監(jiān)測成果表明：建基巖體進(jìn)行帷幕灌漿處理后，大壩防滲帷幕區(qū)域巖體滲透系數(shù)均小于5 Lu，取得了較好的防滲控制效果。

2.8現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)

現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)是面板堆石壩筑壩材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為驗(yàn)證筑壩材料設(shè)計(jì)的合理性，確定壓實(shí)參數(shù)和質(zhì)量控制方法，大壩填筑施工前進(jìn)行了現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容主要包括：開展6遍、8遍、10遍等不同碾壓遍數(shù)的碾壓試驗(yàn)以優(yōu)選碾壓遍數(shù)；開展墊層料加水量5%、10%及過渡料、主堆石料、次堆石料加水量15%、20%的試驗(yàn)以優(yōu)選灑水量；開展擠壓邊墻成型試驗(yàn)以確定擠壓邊墻的配合比和施工工藝。圖3為現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)大壩主堆石料壓實(shí)干密度與碾壓遍數(shù)關(guān)系試驗(yàn)成果。

根據(jù)現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)最終確定的施工參數(shù)為：① 墊層料：用10 t振動(dòng)碾、后退法鋪料，碾壓6遍，層厚40 cm，灑水量5%。② 過渡料：用20 t振動(dòng)碾、進(jìn)占法鋪料，碾壓8遍，層厚40 cm，灑水量15%。③ 主堆石料：用20 t振動(dòng)碾、進(jìn)占法鋪料，碾壓8遍，層厚80 cm，灑水量15%。④ 次堆石料：用20 t振動(dòng)碾、進(jìn)占法鋪料，碾壓8遍，層厚80 cm，灑水量15%。

2.9壩坡穩(wěn)定計(jì)算分析

依據(jù)DL/T 5395-2007《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)混凝土面板堆石壩上下游壩坡穩(wěn)定進(jìn)行復(fù)核。分別采用瑞典圓弧法和畢肖普法兩種主要方法進(jìn)行復(fù)核，采用擬靜力法模擬地震荷載。計(jì)算采用的物理力學(xué)參數(shù)見表1，壩坡穩(wěn)定計(jì)算成果見表2。計(jì)算成果表明：大壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算的最不利控制工況均為設(shè)計(jì)洪水位遭遇地震的工況，上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為1.75，下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為1.15，這主要是因?yàn)榇髩污账ㄖ镌O(shè)計(jì)地震峰值加速度為0.3g，遠(yuǎn)超一般常規(guī)地區(qū)面板堆石壩工程，但經(jīng)恰當(dāng)?shù)拇髩螖嗝嬖O(shè)計(jì)和填筑碾壓參數(shù)控制，計(jì)算所得的安全系數(shù)均不小于DL/T 5395-2007《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（1.15）。大壩最不利滑弧位置如圖4所示。大壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全，且設(shè)計(jì)斷面經(jīng)濟(jì)合理。

3工程運(yùn)行效果

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站自2012年12月下閘蓄水以來，水庫基本在正常蓄水位運(yùn)行。監(jiān)測資料表明：面板堆石壩運(yùn)行期最大沉降量約72 cm，大壩表面變形相對(duì)較大的部位主要在河谷中央部位附近位置，向大壩兩岸逐步減小，沉降量隨填筑高度的增加而增大，符合堆石壩的一般變形規(guī)律。大壩滲壓計(jì)監(jiān)測資料表明壩體內(nèi)部滲透壓力維持在較低的水平，滲壓變化規(guī)律符合一般面板堆石壩滲壓變化規(guī)律。截至2023年，大壩的變形和滲流均已趨于穩(wěn)定，在趾板基礎(chǔ)大部分坐落在強(qiáng)風(fēng)化軟巖的條件下，最大沉降不足1 m，低于1%壩高量級(jí)，實(shí)測最大滲漏量8.6 L/s，小于10 L/s，與國內(nèi)外同類工程相比，堆石壩滲漏量較小，滿足設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)流洞下閘蓄水后，對(duì)大壩各部位的例行巡視檢查結(jié)果顯示大壩壩體各部位表面均無滲漏點(diǎn)，無明顯變形、裂縫等其他缺陷。各項(xiàng)監(jiān)測資料表明大壩各項(xiàng)指標(biāo)均正常，驗(yàn)證了面板堆石壩設(shè)計(jì)的合理性。

4結(jié)論

道耶坎Ⅱ級(jí)水電站擋水建筑物大壩是緬甸第一座采用中國規(guī)范建設(shè)的高混凝土面板堆石壩工程，首次將混凝土面板堆石壩這一土石壩工程的主流壩型引入緬甸。通過優(yōu)化壩型方案，將高面板堆石壩大部分趾板建于全風(fēng)化層巖體之上，優(yōu)化大壩結(jié)構(gòu)、壩體分區(qū)和筑壩材料設(shè)計(jì)，差異性地利用壩址區(qū)開挖的堆石料。工程運(yùn)行監(jiān)測結(jié)果證明了該面板堆石壩解決方案的科學(xué)性，為東南亞地區(qū)面板堆石壩建設(shè)樹立了標(biāo)桿。2014年，該工程獲得東盟頒發(fā)的“杰出工程成就獎(jiǎng)”；2021年獲國際小水電聯(lián)合會(huì)頒布的“中外水電國際合作優(yōu)秀案例”。道耶坎Ⅱ級(jí)水電站位于緬甸國內(nèi)用電負(fù)荷中心，大大緩解了緬甸電力供應(yīng)的緊張局面，在緬甸國內(nèi)廣受好評(píng)，是中緬合作建設(shè)水電站典范，已成為緬甸的國家水電建設(shè)培訓(xùn)基地。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：江燾，高小雲(yún)）

Design of concrete face rockfill dam of Thaukyegat Ⅱ Hydropower Station in Myanmar

WAN Yunhui，ZHANG Chao，XIONG Zebin，KONG Fanhui

（Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：The Thaukyegat Ⅱ Hydropower Station in Myanmar is located in tropical rainforest area，the rock mass in the engineering area is characterized by weak lithology，strong weathering，poor erosion resistance，and complex dam construction conditions.In order to solve the problems encountered during the dam construction process mentioned above，most of the toe slabs of the high face rockfill dam were built on the fully weathered rock mass，and the dam structure，dam body zoning，and dam material design were optimized based on geological conditions.By methods such as rolling tests of dam materials and numerical calculation analysis，the excavated rockfill materials in the dam site area were utilized to reduce the impact of waste on the environment.The design of the toe slab line and its foundation elevation was dynamically adjusted based on the geological conditions exposed by on-site excavation，which can save engineering cost and ensuring dam safety.The monitoring results indicated that the operation effect of the concrete faced rockfill dam was good，which conforms to the general laws of the concrete faced rockfill dam.The rationality of the design of this concrete faced rockfill dam was verified.The research results can provide a reference for the design of faced rockfill dams in similar area．

Key words：concrete face rockfill dam； fully weathered rock； rolling test； numerical analysis； Thaukyegat Ⅱ Hydropower Station； Myanmar