| 混凝土面板堆石坝与传统土石坝相比，具有安全性好、工程量小、施工方便、导流简化、工期短、造价低等一系列优点，在20世纪50年代以后，逐渐引起国际坝工界的普遍重视，尤其是1980年160m高的巴西阿里亚（Foz do Arecia）坝建成后，坝高和工程规模也日益增大，迄今已发展成为一种极具竞争力的新坝型。我省近20年来也修建了不少同类工程，目前已建、在建的混凝土面板堆石坝已达30多座。因发展时间较短，经验积累还不多，在设计、施工、观测、运行管理等方面都需要进一步提高。而巴西、智利拥有不少100m以上的混凝土面板堆石坝，其设计、施工工艺较成熟，运行、管理积累了丰富的经验。为学习面板堆石坝的先进技术与经验，提高我省面板坝的建设和管理水平，我厅组织建设、科技、咨询、设计、科研等方面的技术管理人员共9人，组成混凝土面板坝技术考察团，于2001年5月底至6月初赴巴西、智利对面板坝技术进行了考察。考察团现场考察了阿里亚和塞格雷多大坝，与工程管理技术人员展开座谈，交流了水利工程建设管理和面板坝设计、施工、观测等方面的经验；顺访了圣保罗州水利局，受到了其分管局长的接待，听取了圣保罗州水利局有关水利建设体制的介绍；顺道考察了亚马逊流域的自然状况和目前世界上装机规模最大的伊泰普水电站（18´70万kW）。 1、阿里亚（Foz do Areia）大坝 阿里亚水电站位于巴西南部巴拉那州伊瓜苏（Iguacu）河中游，为伊瓜苏河水电梯级开发的第一级，于1975~1980间开发建成。电站装机容量251.1万kW（6×41.85万kW）。 大坝坝址基岩为玄武岩，构造不发育。最大坝高160m，坝顶长度828m，上下游坝坡均为1：1.4，坝体填筑工程量1400万m3，其中1250万m3利用开挖料上坝，不足的150万m3由料场开采。石料75%为块状玄武岩，25%为玄武角砾岩。大坝堆石体月平均填筑强度50万m3，最高达67万m3。总工期64个月，其中大坝39个月，坝体及砼面板分两阶段完成。 坝体堆石分层厚度，垫层区0.4m，下游1.6m，中间0.8m。 混凝土面板厚0.8~0.3m，总面积13.8万m2，垂直缝间距16m。面板分两期施工。面板中间双向配筋率均为0.4%，砼采用火山灰水泥，掺气量4.5%，每方砼水泥用量310kg，水灰比0.53，坍落度8cm，28天抗压强度210kg/cm2。 周边缝底部设一道铜止水片，面板中设一道塑料止水带，缝顶设塑性填料及Neoprene空心管，表面用薄铝片保护。铜止水片的底部设塑料垫片，垫片设置在沥青砂垫块上。 垂直缝分为两种形式，靠近两坝肩各设10条张性缝，称为A型垂直缝，其余部分均为压性缝，称为B型垂直缝。B型缝底部设一道铜止水片，A型缝止水结构与周边缝类似（Neoprene空心管外径由50 mm改为25mm），但不设中间塑料止水带。 施工期坝体最大沉陷358cm，约为坝高的2.23%，发生在断面中心线附近约坝高1/2处；蓄水后最大沉陷57cm，为坝高的0.36%，发生在坝高的1/2靠近面板处，离面板越远，沉陷越小。堆石体的变形模量平均值施工期约为26~55Mpa，蓄水后约为110Mpa。 施工期面板厚度中间最大压缩应变为120´10-6，蓄水期除坝肩部分面板及防浪墙测得拉应变外，大部分面板均产生压应变，最大压应变为665´10-6，拉应变为332´10-6。面板法向最大位移约78cm。 周边缝产生的最大位移是：垂直面板方向55mm，切向25mm，张开25mm。施工时，当第一期工程完成，面板左右坝肩各有4条垂直缝张开宽约20mm，但在第二期工程施工过程中，当堆石体逐渐上升时，又渐趋闭合。蓄水后，靠近两岸各有六条垂直缝张开，最大张开度30mm，累计达140mm。 在施工和运行期间，均未观测到面板收缩缝，库水位较低时检查面板，也未发现裂缝，面板性能良好。 1980年蓄水时实测的最大漏水量为236 l/s，库水位740.0m（坝顶高程748.0m），漏水量220 l/s，至1981年4月，在相同的库水位下，渗水量即降为165 l/s，至1985年2月，渗水量为70 l/s，渗水量数值逐年减小，并趋于稳定，说明止水系统的设计和施工是可靠的。 2、塞格雷多（SEGREDO）大坝 塞格雷多水电站位于阿里亚大坝下游96km处，是伊瓜苏河梯级开发的第二个梯级，于1986~1992年间开发建成。电站装机容量126万kW（4×31.5万kW）。工程总投资9.5亿美元。 塞格雷多大坝最大坝高145m，坝顶长720m，上游边坡1：1.3，下游边坡1：1.4。堆石填筑723.8万m3，石料大部分利用工程开挖料，岩石主要是新鲜坚硬的玄武岩，另有部分杏仁状玄武岩和玄武角砾岩，由于细颗粒缺乏，堆石体的沉陷量比较大，碾压后的空隙比仍大于0.35。坝体的上游部分要求填筑坚硬的玄武岩，玄武角砾岩应少于25%，填筑层厚0.8m，用9t振动碾碾压6遍，同时喷洒体积25%的水，垫层填筑厚度为0.4m，用9t振动碾水平碾压6遍，并用6t振动碾沿斜坡碾压6遍，趾板附近采用振动板压实。堆石分两阶段施工，截流后，为达到500年一遇的度汛标准，上游堆石体需在9个月左右的时间里迅速填筑到570m高程，为此不仅在导流前就填筑了大量石方，甚至在围堰区排水前就开始抛填大坝下游坡脚堆石体。第二阶段堆石填筑时间约两年。堆石填筑月平均强度约16万m3，最大强度约39万m3。 混凝土面板厚0.7~0.3m，总面积8.64万m2，垂直缝间距16m。面板分两期采用滑模施工，平均浇筑速度1.85m/h，最大浇筑速度2.85m/h。 施工期坝体最大沉陷发生在坝轴线附近约一半坝高位置，沉陷值221.8cm，最大水平位移为向下游61.85cm，蓄水期坝体最大沉陷值为25.8cm，向下游方向的最大水平位移为12cm。混凝土面板的变形值约为30cm。周边缝在靠近河床部分顺坡方向变位的最大值为48mm，最大沉陷值为14mm。 塞格雷多坝的建设充分借鉴了阿里亚坝的设计、施工和近10年的运行经验，并在阿里亚坝的基础上作了下述改进。 （1）、上游坝坡改为1：1.3，下游坝坡仍为1：1.4，但交通马道之间的实际坡度为1：1.2； （2）、堆石体上游1/3部分，包括过渡区的压实，采用9t振动碾碾压6遍，并加25%的水，其余堆石体碾压4遍，不加水； （3）、过渡区石料的级配有所改善，最大粒径限制在102mm，细骨料分布也比较好，趾板附近的特殊垫层区采用级配良好的混合料，最大粒径不超过38mm； （4）、周边缝的细部结构稍作调整，面板底部止水铜片改由水泥沙浆垫支撑，并取消了设在面板中间的塑料止水带，塑性填料上覆盖加筋橡胶止水片，并将橡胶止水片紧密地固定在砼上，接缝上部再填筑粉质沙土条带； （5）、面板中心水平方向配筋率由0.4%减为0.3%； （6）、堆石体中布置了3条监测坝体水平位移的测线，以便更好地了解荷载作用下的堆石变形。 3、几点体会 （1）、在国际面板坝建设的发展过程中，设计、施工及运行等各方面经验的学习、借鉴和积累非常重要。巴西在修建阿里亚坝之前，认真研究了国际面板坝建设的经验与教训，尤其是澳大利亚雪撒那坝（高110m）与哥伦比亚奥尔脱爱其撒耶坝（高140m）等的经验与教训，精心设计，严格施工，确保了工程的建设质量，工程运行情况良好。修建塞格雷多坝时，又集阿里亚坝设计、施工及近十年的运行经验，更进一步。 （2）、岩基上的高面板坝必须充分考虑如何尽量减小堆石体的变形，尤要重视垫层及过渡层区的设计与施工，并设计好面板及有关接缝的止水，确保施工质量，以适应坝体变形，减少渗水量。 （3）、为了防止砼面板和周边缝开裂形成渗水，在面板上游面下部设粉细沙等保护，是一种比较有效的自愈防渗措施。 （4）、阿里亚和塞格雷多坝对下游堆石区的石料级配和分层填筑厚度要求并不十分严格，清基要求也比较低，塞格雷多坝甚至在围堰区排水前就开始抛填大坝下游坡脚堆石体；下游坝坡采用大块石理砌，坡面设上坝公路，并采用沥青砼路面。 （5）、必须高度重视观测设计和观测设备设施的施工安装，以及观测资料的整理与分析工作，确保大坝安全。接缝的位移及渗水量的观测是监视大坝安全运行的重要手段，尤应重视。 （6）、阿里亚和塞格雷多大坝管理自动化水平均较高，管理人员精干，厂坝区设置声像监控系统，可实现24小时全天候监控。为进一步提高我省的水利工程管理水平，必须加快管理自动化、信息化建设步伐。 浙江省水利厅赴巴西、智利面板坝技术考察团 2001年6月20日 | 
