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论是瞬时变形，还是蠕变变形，都与坝体堆石的应力状态和应力水平密切相关，也就是与坝体的高度有着直接的关系。因此，未来的高混凝土面板堆石坝的设计应以与变形控制为核心，从堆石材料的选择、坝体断面的分区、施工填筑分期、压实标准控制、预沉降措施等方面研究控制坝体变形、确保大坝安全的设计方案和施工措施。
4.4 混凝土面板堆石坝接缝系统设计与面板应力改善的工程措施
对于混凝土面板堆石坝，混凝土面板是挡水防渗的主要防线，面板接缝的止水系统也是大坝防渗屏障的重要组成部分。保证接缝系统的安全可靠和混凝土面板应力的合理分布，是高混凝土面板堆石坝设计中的重要课题。目前的材料和止水结构水平已经能够满足200m 坝高的接缝变形和200m 的高压水头。在今后的高面板堆石坝技术发展中，还应研究高效、可靠的新型止水结构方案，根据高混凝土面板堆石坝的变形特点和高水头作用的荷载条件，开发新型止水材料。同时，要探讨通过合理的分缝措施，研究改善混凝土面板的应力分布，减少面板结构性
裂缝的工程措施。
4.5 堆石材料工程特性及混凝土面板堆石坝分析理论的研究堆石材料工程特性的研究是改进高混凝土面板堆石坝设计的基础，混凝土面板堆石坝的数值分析也是面板堆石坝设计中的重要参考因素。过去的二十年，国内外在堆石材料工程特性和面板堆石坝分析理论方面都做了大量的研究工作，也取得了很多的成果。但是，就目前的发展水平而言，试验室室内试验的结果与现场的堆石材料性质还存在一定的差别，常用的室内大型三轴试验所采用的级配缩尺方法、试样制备过程中的二次破碎、高密度试样的剪胀问题等都还没有得到较好地解决。因此，现有的堆石材料试验方法和手段尚有待进一步的改进。在计算分析方面，数值计算分析目前虽然能够定性地给出坝体和面板的应力变形分布规律，但计算结果的数值尚不能达到定量分析的程度。目前的本构分析模型在处理堆石材料的剪缩与剪胀特性、屈服与硬化规律、堆石的流变变形规律和堆石的湿化变形规律等方面尚力不从心，而目前的数值计算方法在处理堆石与面板，以及面板接缝的非线性接触和非连续变形问题上也还存在一定的问题。因此，在今后的研究工作中，应通过室内试验和现场试验的结合，在室内试验结果与现场堆石料的工程特性之间建立一定的相关关系，同时，进一步研究复杂应力路径条件、干湿循环加载条件下堆石的应力变形特性以及堆石的流变变形特性。在数值计算方面，则需要通过改进数学模型、开发新的数值模拟方法等措施，进一步提高计算分析的可靠性。www.tmgc8.com
4.6 高混凝土面板堆石坝堆石填筑施工方法及控制标准的研究
混凝土面板堆石坝的填筑施工和压实质量控制标准是面板堆石坝变形控制措施具体实施的重要保证。从近期国外修建的几座高混凝土面板堆石坝的施工情况看，普遍存在着压实密度控制标准偏低的问题。在面板堆石坝的碾压施工中，堆石碾压施工时的振动碾重量、堆石铺层厚度、碾压过程中的加水量是决定堆石压实密度的重要因素，同时，施工过程压实密度的快速检测也是保证堆石压实质量的重要措施。近期中国修建的高混凝土面板堆石坝工程中开始引入冲碾压实技术，在压实质量的检测中推广使用了附加质量法。这些新技术的适用性如何？其应用过程如何进一步改进？以及在高面板堆石坝填筑施工中如何根据坝体变形控制的要求开发新的填筑施工方法？这些将是今后高面板堆石坝施工技术研究中的主要课题之一。
4.7 高混凝土面板堆石坝的分区设计和面板厚度设计长期以来，混凝土面板堆石坝的分区设计基本上都是沿用Cethana 等早期混凝土面板堆石坝所确立的断面分区形式，混凝土面板的厚度也是基本采用库克建议的厚度计算公式。随着混凝土面板堆石坝坝高的增加和混凝土面板堆石坝筑坝技术的发展，目前，国内外坝工专家正在探讨改进混凝土面板堆石坝断面分区设计形式，以调整、适应高混凝土面板堆石坝的应力变形特征。从已建高混凝土面板堆石坝工程的运行实践看，混凝土面板的应力状态取决于坝体上游堆石是否能够为其提供坚实的支撑，同时，坝体各部分堆石的变形时序关系也对面板的应力有着直接的影响。另外，对于高混凝土面板堆石坝，随着坝高的增加和应力水平的增大，次堆石（3C 区）的压缩变形特性将成为影响坝体和面板应力变形性状的重要因素，如何反映这一影响因素，这也将是超高面板堆石坝断面分区改进的重点方向之一。
对于面板厚度的设计，长期以来一直是采用顶部厚度30cm，从顶部到底部逐步变厚的形式，即面板厚度t=0.3+αH (m)，H 为水头值，α为固定系数。国内的面板堆石坝工程，α系数常取为0.003。在国外的面板堆石坝工程中，一直倾向
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于采用0.002 的系数。最近，由于高混凝土面板堆石河床段面板挤压破坏的出现，也引起了坝工界对面板厚度设计的讨论。部分工程对于河床段面板采用了加厚的措施，面板顶部的厚度调整为0.4m。在面混凝土板堆石坝的设计中，面板的厚度按水力比降确定为上薄下厚的形式，但从面板的工作形状看，面板下部长期处于水下，而面板上部则暴露于大气中或处于水位变动区，耐久性问题突出，而且，河床段面板的应力为拉压组合，应力状态相对不利，考虑适当增厚顶部面板的厚度，有着一定的道理。这一问题有待进一步的深入研究。另外，对于高混凝土面板堆石坝，如何增加混凝土面板的柔度，使面板能够更好地适应坝体的变形，这也是值得关注的重要问题。
4.8 高面板堆石坝的抗挤压破坏措施
当混凝土面板堆石坝的高度接近或达到200m 量级时，有数座混凝土面板堆石坝工程在施工期和运行期均出现了蓄水期河床段混凝土面板的挤压破坏问题
［5］［6］，这一现象为以前100m 量级面板堆石坝所未见。针对最近几座高混凝土面板堆石坝所出现的河床段面板顶部发生的挤压破坏问题，国际坝工界给予了高度的重视。2006 年6 月在西班牙巴塞罗那举办的第
22 届国际大坝会议上，Pinto、Palmi 等对此问题进行了初步的论述。2007 年2月在葡萄牙里斯本举办的国际坝工技术研讨会上，Paulo、Freitas 等也对面板挤压破坏的问题进行了分析。2007 年5 月在宜昌举办的混凝土面板堆石坝国际讨论会上，Materon、Freitas、Palmi、徐泽平等对面板挤压破坏的原因、机理和应对措施等进行了深入的研讨。根据目前对面板挤压破坏的认识，防止高混凝土面板堆石坝挤压破坏的措施主要包括两个方面：一是控制坝体堆石的变形，二是提高面板适应变形、抵抗压应力的能力。对于坝体总体变形的控制，主要是从合理分区、选择堆石材料、改善堆石压实等方面进行。对于面板适应变形能力和抵抗压应力能力的提高，主要包含以下几方面的内容：
（1） 改进面板压性纵缝的设计，在河床断面板纵缝之间，填入一定厚度的可变
形材料，以吸收沿坝轴向方向的变形，释放河床段面板积聚的应变能。
（2） 适当增加河床段面板顶部面板的厚度。
（3） 降低压性纵缝铜止水鼻子的高度，铜止水底部的砂浆垫层嵌入挤压边墙内，减少压性纵缝顶部的V 形槽的深度或不设V 形槽。这些措施都是为了增加面板承压的的接触面积。www.tmgc8.com
（4） 在受压区面板侧边布置抗挤压钢筋。。
（5） 采取措施，降低挤压边墙对混凝土面板的约束。
在未来的高混凝土面板堆石坝设计施工中，如何改善蓄水期面板的受力状况？如何防止面板发生挤压破坏？这些将是高混凝土面板堆石坝进一步发展所面临的重要问题，也是今后科研工作所必须关注主要问题之一。
4.9 高混凝土面板堆石坝的结构形裂缝控制
混凝土面板是面板堆石坝的主要防渗控制结构，其受力状态和变形特征是面板堆石坝设计、施工中的重要问题。面板的结构性裂缝主要表现为坝肩附近平行于趾板线的斜向裂缝和面板水平向的张拉裂缝。坝肩的斜向裂缝主要是由于坝肩处堆石的不均匀变形所致，而面板水平向张拉裂缝则主要是由于堆石整体变形所导致的面板拉应力过大所造成的。在今后的高面板堆石坝筑坝技术研究中，对于面板结构性裂缝产生原因和机理的深入研究将是一个重要的研究方向。同时，通过深入细致的研究，探讨改进坝体设计和施工方法的措施，减少面板结构性裂缝的产生，这也是工程所关心的重点问题。
5．结语
随着目前的水利水电发展需求的日益增长，建设 300m 级的超高混凝土面板堆石坝将是未来高混凝土面板堆石坝发展的必然趋势。近些年来，我国成功地建设了洪家渡、三板溪、水布垭等一批高混凝土面板堆石坝工程，由此标志着我国200m 级高混凝土面板堆石坝技术的基本成熟，同时，也为混凝土面板堆石坝坝
高实现从200m 向300m 的跨越提供了较为坚实的技术基础。针对300m 级超高混凝土面板堆石坝所面临的技术难题，通过对相关关键技术问题展开深入、细致的研究与攻关，建设300m 级超高混凝土面板堆石坝在技术上应该是可行的。
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参考文献
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Journal on Hydropower and Dams, Issue 4, 2007, pp16-25
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International Journal on Hydropower and Dams, Issue 2, 2007, pp 39-42
[3] Cooke J. B., The high CFRD dam, Invited lecture on International Symposium on
Concrete Faced Rockfill Dam, J. Barry Cooke Volume, Beijing, Sept. 18, 2000
[4] 徐泽平、邓刚，国际高混凝土面板堆石坝发展概况及评述，面板堆石坝工程，
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[5] 徐泽平，高面板堆石坝面板挤压破坏问题研究，水力发电，2007.9
[6] 徐泽平，巴西Campos Novos 面板堆石坝的经验与教训，中国水利水电科学
研究院学报，2007.4

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