面板堆石壩定義：

用堆石或砂礫石分層碾壓填筑成壩體，用混凝土面板作防滲體的壩，簡稱“面板堆石壩”或“面板壩”。一、概述發展過程：19世紀及20世紀早期為拋填堆石壩階段；美國采礦、淘金拋石填筑、高壓水槍沖實沉降大面板難以承受大變形1940年后的20年內，拋填堆石壩向碾壓堆石壩發展，出現了土質心墻堆石壩、斜墻堆石壩；太沙基薄層碾壓1965年后，碾壓堆石壩。西北口面板堆石壩，壩高95m西北口面板堆石壩作為“七五”國家重點科技攻關的試驗壩，結合實際工程做了大量科研工作，并用之于工程實際。1988年4月23日至26日澆筑第一塊面板試驗塊,獲得成功,隨后將此項成果移交給施工單位，在1989年3-6月份澆筑其余各塊，卻出現嚴重裂縫事故，基本上呈水平走向，貫穿整個面板條塊。當時引起一些人對面板壩的疑慮，甚至有的面板壩工程提出更改壩型的問題，影響了面板壩的聲譽。經過多次調查分析論證，認為其主要原因是原材料使用不當，施工工藝不嚴格，以及未及時養護等，只要認真對待，還是可以解決的。江西東津88.5m興山古洞口118m面板堆石壩的優點：抗滑穩定性好。

水荷載→面板→壩體，整個堆石壩重量及面板上部分水重抵抗水壓；分層碾壓的堆石密實度高，抗剪強度大。壩坡1：1.3或1：1.4，對應坡角37.6°或35.5°，接近松散拋填堆石的自然休止角，大大低于碾壓堆石的內摩擦角（大于45°），大多數堆石壩不做穩定分析。壩坡陡，斷面小，樞紐布置緊湊。透水性好，抗震性能強。

排水性好，處于無水狀態，地震時不會產生孔隙水壓力，不會液化或壩坡失穩。施工導流方便，壩體可過水。施工受雨季影響小，可分期施工。振動碾壩面碾壓二、壩體結構混凝土面板堆石壩主要由堆石體和防滲系統組成。名稱位置作用要求墊層區面板下方平整面板，避免應力集中；減少水荷載引起的變形；輔助防滲粒徑不能太大，有較多細料；良好級配過渡區墊層區和主堆石區之間保護墊層并起過渡作用級配連續，最大粒徑≤300mm，低壓縮性和高抗剪強度，自由排水性能

主堆石區壩體上游是承受水荷載的主要支撐體低壓縮性、高抗剪強度、較好的透水性和耐久性。硬巖堆石料或砂礫料

次堆石區壩體下游與主堆石區共同保持壩體穩定，其變形對面板影響輕微軟巖堆石料1、堆石體由墊層區、過渡區、主堆石區、次堆石區組成三、構造設計1、防浪墻作用：擋水、防浪，減少堆石填筑方量，防浪墻延伸到兩岸與壩頭基巖連接，形成完整的防滲體系。面板壩壩體穩定性能好，壩體沉降量較小，采用高防浪墻可減少填筑方量，降低造價。多采用“L”型鋼筋混凝土墻。防浪墻應設伸縮縫，其止水應和面板的止水或面板與防浪墻問水平接縫的止水連接。2、壩頂寬度壩頂寬度根據壩高、交通要求、施工場地確定，若不考慮壩高因素，可采用5米。3、壩體坡度根據巖基強度和構造、壩料性質以及坡面滾石的安全性確定。巖基上，材料堅硬、級配良好壩高＞140m，采用1：1.4；壩高小于110～130m，采用1：1.3；材料不夠理想，可放緩壩坡。上游坡不設變坡，如無特殊要求，下游一般不設馬道。高山峽谷區，設“之”字形上壩公路。四、材料分區1、目的

在保證大壩可靠運行前提下，盡量利用樞紐的開挖料及壩址附近的材料，獲得最大經濟效益。2、原則各區材料之間滿足水力過渡要求，從上游向下游滲透系數遞增，下游壩料對上游相鄰材料有反濾作用；變形模量從上游向下游遞減，保證蓄水后壩體變形小，防止面板和止水系統破壞；充分利用開挖石渣，以達到經濟目的。應根據料源及對壩料強度、滲透性、壓縮性、施工方便和經濟合理等要求進行壩體分區，并確定相應填筑標準。從上游向下游宜分為墊層區、過渡區、主堆石區、下游堆石區；在周邊縫下游側設置特殊墊層區；100m以上高壩，宜在面板上游面低部位設置上游鋪蓋區及蓋重區。上游鋪蓋區：用粉土、粉細砂、粉煤灰或其他材料覆蓋在面板及周邊縫上，起輔助防滲作用。蓋重區：覆蓋在上游鋪蓋區上的渣料，維持上游鋪蓋區的穩定，并起保護作用。周邊縫：面板與趾板或趾墻間的接縫。

墊層區（2A）作用：

1、平整上游坡面，避免面板出現應力集中

2、將水荷載引起的變形降至最低，以改善面板的受力條件

3、有一定的防滲作用，能在未澆筑面板之前充當臨時擋水物墊層區水平寬度在3m左右，與周圍岸坡基巖的連接處可適當加寬。堆石區：

a、過渡區（3A）：位于墊層區和主堆石區之間，保護墊層并起著過渡的作用。如果沒有過渡區，墊層區的細料必然會隨著滲流進入主堆石區，所以必須設置過渡區。過渡區可以與墊層區等寬，但一般都大于3m。b、主堆石區（3B）：位于壩體上游，過渡區之后，是承受水荷載的主要支撐體。要求：具有低壓縮性，高抗剪強度，較好的透水性和耐久性。只要最大粒徑不大于鋪層厚度，5mm以下的細料含量低于20%，0.075mm以下的顆粒含量低于5%的連續級配料，均適用于填筑壩體。次堆石區（3C）：位于壩體下游側，與主堆石區共同保持壩體穩定。由于其主要功能不是承載水荷載，對壩體變形的影響不大，所以材料選取會適當放寬條件。但位于水下部分應選擇能自由濾水，抗風化能力強的材料。壩料填筑標準料物或分區孔隙率(%)相對密度墊層料

過渡層細堆石料

主堆石區堆石料

下游區堆石料

砂礫石料15～20

18～22

20～２5

23～280.75～0.85各區壩料填筑標準可根據經驗初步確定，其值可在上表范圍內選用。設計應同時規定孔隙率(或相對密度)、壩料級配范圍和碾壓參數。設計干密度可用孔隙率和巖石密度換算。2、防滲系統由鋼筋砼面板、趾板、趾板地基的灌漿帷幕、周邊縫和面板間的接縫止水組成。a、面板位于堆石壩體上游面起防滲作用的鋼筋混凝土結構。應根據壩體變形及施工條件進行面板分縫分塊。垂直縫的間距可為12～18m。

面板水平施工縫的設置宜考慮施工條件，滿足臨時擋水或分期蓄水的要求。繼續澆筑混凝土之前，施工縫的縫面應經鑿毛處理，清理干凈，縫面用水濕潤，鋪一薄層高強度砂漿。面板鋼筋應穿過縫面。

分期澆筑的面板，其施工縫應低于填筑體頂部高程，高差宜大于5m。如發現已澆筑面板與墊層間有脫空現象，應以低標號、低壓縮性砂漿等灌注密實后再澆筑面板混凝土，保證其良好結合。面板厚度的確定應滿足下列要求：便于布置鋼筋和止水，其相應最小厚度為0.30m；控制滲透水力梯度不超過200；在達到上述要求的前提下，應選用較薄的面板厚度，以提高面板柔性，降低造價。

面板的頂部厚度宜取0.30m，并向底部逐漸增加，在相應高度處的厚度：

t＝0.30十(0.002～0.0035)H式中t——面板厚度，m；

H——計算斷面至面板頂部的垂直距離，m。中低壩可采用0.3～0.4m等厚面板。

b、趾板：連接地基防滲體與面板的混凝土板。保證面板與河床及岸坡間的不透水連接，同時是基礎帷幕的蓋板和滑模施工的起始工作面。巖基上趾板厚度可小于與其連接的面板厚度，最小設計厚度應不小于0.3m。高壩底部趾板厚度應不小于0.5m，可按高程分段采用不同厚度。

趾板下游面垂直于面板底面的高度應不小于0.9m。

c、接縫止水