文章编号：０５５９—９３４２（２００７）０４一００１８—０２
龙滩碾压混凝土重力坝的设计特点
冯树荣．肖峰
（中国水电顾问集团中南勘测设计研究院，湖南长沙４１００１４）
关键词：枢纽布置；碾压混凝土；配合比设计；温度控制；龙滩工程
摘要：龙滩碾压混凝土重力坝工程量巨大，最大坝高初期建设时为１９２ｍ，最终为２１６．５ｍ，技术难度大。设计中针对碾压混凝土施工特点，从枢纽布置、坝体结构、混凝土配合比、温控、施工方案等方面进行了深入的研究，形成了有特色的设计方案。实现了碾压混凝土连续快速施工。
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中圈分类号：ＴＶ２２２；’Ⅳ６４２．２（２６７）
文献标识码：Ｂ
龙滩水电站位于广西天峨县境内。坝址以上流域面积
压混凝土坝施工的枢纽布置。枢纽布置要充分发挥碾压混凝９８５００ｋｍ２，占红水河流域面积的７１％。设计正常蓄水位
土快速施工的优势，必须将碾压混凝土坝与发电厂房的进水４００
ｍ，初期按正常蓄水位３７５ｍ建设，相应总库容前、后期
口和引水道分开布置．坝体可碾压混凝土的部位应相对集分别为１６２．１亿ｍ３和２７２．７亿ｍ３，有效库容分别为１１１．５亿中，以减少坝内孔洞，简化坝体结构，减少施工干扰，另外，还ｍ３和２０５．３亿ｍ３，具有年调节与多年调节能力，大大提高了应尽量扩大坝体采用碾压混凝土的范围．以节省水泥用量．
下游各个梯级电站的保证出力和年发电量。
简化施工工艺，加快施工进度，减少工程投资。②左坝头蠕变
龙滩工程的设计研究历经４０余年，１９８９年通过初步设岩体的处理方法。对地下厂房进水口布置有重大影响的倾倒计审查，１９９３年开始施工前期准备工作。为了缩短工期，节蠕变岩体（Ａ区），经进一步勘测和专题研究，特别是通过国家省投资，对枢纽布置进行了大量的优化研究，采用了最适合“八五”重点攻关研究认为，总体上是稳定的，对于部分失稳碾压混凝土重力坝施工的全地下厂房方案，目前工程进展顺岩体，采用全挖除方案，施工中只要坚持分层开挖、适时加利，达到了预期的目标。本文根据设计研究的成果，论述龙滩固、加强监测及时反馈设计等正常施工程序，进水口边坡稳碾压混凝土重力坝设计的几个主要特点。
定及变形可以满足设计要求。从实施结果看，与设计研究结１枢纽布置优化
果完全一致。
根据研究成果．枢纽布置最终采用９台机全部布置在左根据发电、防洪、航运等综合利用要求，龙滩水电站枢纽岸地下的方案，为发挥碾压混凝土快速施工的优势创造了条
主要由大坝、泄洪建筑物、发电厂房和通航建筑物等组成。
初步设计审查通过的枢纽布置方案为常态混凝土重力收稿日期：２００７一０３—２０
坝，为避开左岸上游的蠕变岩体的影响，厂房布置采用“５台作者简介：冯树荣（１９６２一），男，江苏江都人，教授级高工，中南坝后＋４台地下”的方案。在可研补充阶段，对枢纽布置方案
勘测设计研究院副院长，总工程师，主要从事水电水利工程设计与管进行了深入的研究，重点研究了两个方面的问题：①适应碾理工作．
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（３）根据工程进度，提出各坝段混凝土的温控措施（见表３）。孔口顶部的安全系数最小，平行于坝轴线方向为１．０９，顺水流方向为１．４９，其余部位大部分在１．８以上。
表３混凝土温控措施
析求解相关温度控制参数．还可考虑混凝土龄期、混凝土温度和水泥水化反应累积完成程度的影响．利用该模型可使混凝土高坝仿真计算结果更符合实际情况。
２工程应用效果评价
（１）成功将温控仿真研究成果应用于龙滩水电站碾压混凝土大坝施工中。根据仿真计算结果，对大坝碾压混凝土施工进度进行了局部调整．并在仓面浇筑过程中采取喷雾保湿、覆盖保温被、后期通水冷却、表面保护等综合措施，提高了孔口部位混凝土的抗裂安全系数。
（２）根据温控仿真结果，采取了夏季薄升程＋布置冷却水管进行初期通水冷却，冬季升程控制在３～６ｍ、控制混凝土浇筑温度≤１７℃等综合温控措施．确保了碾压混凝土全年连
二篓季嚣器巍、攀备注
注：２２０～２２４ｍ高程垫层常态混凝土冷却条件是：邛＝１７℃，‰＝１０℃，水管间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却２１ｄ。２２４—２６０ｍ高程混凝土浇
续施工，保证了混凝土施工质量，并为实现提前下闸蓄水、发电奠定了坚实的基础。
（３）为加快进度，节约成本，根据温控计算，通过采用综合温控措施．在常温季节碾压混凝土浇筑升程由１．５ｍ调整
为６ｍ．提高了碾压混凝土连续浇筑强度．节省了层面处理
筑冷却条件是：邛＝１７℃，ｚｗ＝１５℃，水管间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却１４ｄ。２８４～３２０ｍ高程混凝土浇筑冷却条件是：昂＝１７℃，７’ｗ＝１０℃，水管
间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却２１ｄ。
（４）根据施工进度安排、坝体全年连续施工要求、混凝土浇筑方式、浇筑过程及混凝土性能试验的相关物理力学、热学参数，对挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段的温度场和应力场进行了相应的三维仿真计算分析，将无温控措施和采取综合温控措施的计算结果进行了对比分析．确定分层厚度及层间间隔时间。分析结果表明：无温控措施时坝体整体温度较高，高应力区主要发生在夏季高温季节施工的混凝土中。并出现了较大的拉应力值：实施综合温控措施后．坝体整体温度有了较大的改善，降低幅度较大，拉应力明显降低。温控措施效果显著。
（５）建立了温度控制参数的实时反分析模型，该模型不仅可以从现场试验资料和工程实测资料两个方面进行反分
和混凝土等强时间，大大加快了施工进度。
（４）成功解决了底宽１６９ｍ的通仓碾压方案所带来的层间间隔时间、层间结合质量、坝体最高温度控制等温控技术难题。采用通水冷却的方案控制混凝土最高温度、基础温差和内外温差在设计允许范围内，确保了大坝的安全运行。
（５）提出的龙滩大坝全面系统的温控防裂研究成果，对重力坝的温控防裂研究具有普遍的指导意义。从龙滩工程温控仿真的实施效果来看，龙滩工程采用的温控措施解决了碾压混凝土不宜在夏季高温季节施工的难题，为同类工程提供了成功的应用经验，为建造更高的碾压混凝土大坝提供了成功的温控方案及科学依据。
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（上接第１９页）措施，在夏季浇筑碾压混凝土是可行的。
速度均能够满足施工总进度要求。布置３座２×６ｍ，的强制式搅拌楼和ｌ座４×３ｍ，的自落式搅拌楼。用３条混凝土供料线和２台塔带机进行混凝土水平和垂直运输。仓面设备配置时，为充分发挥塔式布料机系统连续快速单点下料，适应碾压混凝土大仓面、高强度、快速施工的特点。配置了先进高效的振动碾和平仓机．另外．还对仓面及条带的合理划分、斜层平推法铺料等措施进行了研究。由于骨料生产、运输。混凝土拌和、运输及仓面摊铺碾压等工艺、设备配套合适。仓面相对简单。可以实现碾压混凝土的快速施工，层面可以快速覆盖，有利于保证碾压混凝土质量。实际施工中，施工设备的效率发挥较好，塔带机的生产率达到设计要求，高峰强度达到３２６ｍ，／１１．单条供料线运输强度达到１１万ｍ，／月。大坝碾压混凝土实际浇筑强度达到设计指标，单日单仓碾压混凝土最大浇筑强度达１５８１６万ｍ３。２００５年６月～８月浇筑碾压混凝土４８万ｍ３，实现了高温多雨季节碾压混凝土连续施工。２００５年最大月强度达到３１．６万ｍ３．年浇筑碾压混凝土２４０万ｍ，。充分体现了碾压混凝土快速施工的特点。
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５施工方案设计
龙滩大坝混凝土量达６６０万ｍ３，施工历时３３个月。月平均浇筑强度达１７万ｍ，，高峰期月平均浇筑强度达３１．６万ｍ，，如此大的工程量与强度，施工方案的选择特别重要。在前期研究设计中，列入国家“八五”、“九五”重点攻关项目进行了研究，在开工后又列入国家电力公司的攻关项目。结合招标设计进行研究，取得了大量的成果。
首先是料场的布置，选择母岩质量较好的灰岩料场，该料场储量丰富，开采条件好；系统采用破碎和棒磨联合制砂，砂石骨料运输方案选择时，充分利用了地形条件。采用了长隧洞胶带运输方案（长达４．５ｋｍ）。有利于骨料的高效低成本运输和温度控制。
大坝混凝土浇筑运输方案根据龙滩碾压混凝土坝工程量巨大、施工强度高的特点，混凝土浇筑选定以塔式布料机为主，负压溜槽、缆机浇筑为辅的方案。经过详细的仓面施工进度分析、仿真模拟分析与论证表明，坝体浇筑强度及上升
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龙滩碾压混凝土重力坝的设计特点
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
冯树荣， 肖峰， Feng Shurong， Xiao Feng
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,湖南,长沙,410014水力发电WATER POWER2007，33(4)0次
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下载时间：2010年3月10日
文章编号：０５５９—９３４２（２００７）０４一００１８—０２
龙滩碾压混凝土重力坝的设计特点
冯树荣．肖峰
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ＤｅｓｉｇｎＦｅａｔＩｌｒｅｓｏｆＬｏｎｇｔａｎＲＣＣ
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ＦｅｎｇＳｈｕｒｏｎｇ，ＸｉａｏＦｅｎｇ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＬｏｎ昏ａｎＨｙｄｍｐｏｗｅｒＰｒｏｊｅｃｔＲＣＣｇｒａｖｉｔｙｄａｍｈａｓ
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中圈分类号：ＴＶ２２２；’Ⅳ６４２．２（２６７）
文献标识码：Ｂ
龙滩水电站位于广西天峨县境内。坝址以上流域面积
压混凝土坝施工的枢纽布置。枢纽布置要充分发挥碾压混凝９８５００ｋｍ２，占红水河流域面积的７１％。设计正常蓄水位
土快速施工的优势，必须将碾压混凝土坝与发电厂房的进水４００
ｍ，初期按正常蓄水位３７５ｍ建设，相应总库容前、后期
口和引水道分开布置．坝体可碾压混凝土的部位应相对集分别为１６２．１亿ｍ３和２７２．７亿ｍ３，有效库容分别为１１１．５亿中，以减少坝内孔洞，简化坝体结构，减少施工干扰，另外，还ｍ３和２０５．３亿ｍ３，具有年调节与多年调节能力，大大提高了应尽量扩大坝体采用碾压混凝土的范围．以节省水泥用量．
下游各个梯级电站的保证出力和年发电量。
简化施工工艺，加快施工进度，减少工程投资。②左坝头蠕变
龙滩工程的设计研究历经４０余年，１９８９年通过初步设岩体的处理方法。对地下厂房进水口布置有重大影响的倾倒计审查，１９９３年开始施工前期准备工作。为了缩短工期，节蠕变岩体（Ａ区），经进一步勘测和专题研究，特别是通过国家省投资，对枢纽布置进行了大量的优化研究，采用了最适合“八五”重点攻关研究认为，总体上是稳定的，对于部分失稳碾压混凝土重力坝施工的全地下厂房方案，目前工程进展顺岩体，采用全挖除方案，施工中只要坚持分层开挖、适时加利，达到了预期的目标。本文根据设计研究的成果，论述龙滩固、加强监测及时反馈设计等正常施工程序，进水口边坡稳碾压混凝土重力坝设计的几个主要特点。
定及变形可以满足设计要求。从实施结果看，与设计研究结１枢纽布置优化
果完全一致。
根据研究成果．枢纽布置最终采用９台机全部布置在左根据发电、防洪、航运等综合利用要求，龙滩水电站枢纽岸地下的方案，为发挥碾压混凝土快速施工的优势创造了条
主要由大坝、泄洪建筑物、发电厂房和通航建筑物等组成。
初步设计审查通过的枢纽布置方案为常态混凝土重力收稿日期：２００７一０３—２０
坝，为避开左岸上游的蠕变岩体的影响，厂房布置采用“５台作者简介：冯树荣（１９６２一），男，江苏江都人，教授级高工，中南坝后＋４台地下”的方案。在可研补充阶段，对枢纽布置方案
勘测设计研究院副院长，总工程师，主要从事水电水利工程设计与管进行了深入的研究，重点研究了两个方面的问题：①适应碾理工作．
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（３）根据工程进度，提出各坝段混凝土的温控措施（见表３）。孔口顶部的安全系数最小，平行于坝轴线方向为１．０９，顺水流方向为１．４９，其余部位大部分在１．８以上。
表３混凝土温控措施
析求解相关温度控制参数．还可考虑混凝土龄期、混凝土温度和水泥水化反应累积完成程度的影响．利用该模型可使混凝土高坝仿真计算结果更符合实际情况。
２工程应用效果评价
（１）成功将温控仿真研究成果应用于龙滩水电站碾压混凝土大坝施工中。根据仿真计算结果，对大坝碾压混凝土施工进度进行了局部调整．并在仓面浇筑过程中采取喷雾保湿、覆盖保温被、后期通水冷却、表面保护等综合措施，提高了孔口部位混凝土的抗裂安全系数。
（２）根据温控仿真结果，采取了夏季薄升程＋布置冷却水管进行初期通水冷却，冬季升程控制在３～６ｍ、控制混凝土浇筑温度≤１７℃等综合温控措施．确保了碾压混凝土全年连
二篓季嚣器巍、攀备注
注：２２０～２２４ｍ高程垫层常态混凝土冷却条件是：邛＝１７℃，‰＝１０℃，水管间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却２１ｄ。２２４—２６０ｍ高程混凝土浇
续施工，保证了混凝土施工质量，并为实现提前下闸蓄水、发电奠定了坚实的基础。
（３）为加快进度，节约成本，根据温控计算，通过采用综合温控措施．在常温季节碾压混凝土浇筑升程由１．５ｍ调整
为６ｍ．提高了碾压混凝土连续浇筑强度．节省了层面处理
筑冷却条件是：邛＝１７℃，ｚｗ＝１５℃，水管间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却１４ｄ。２８４～３２０ｍ高程混凝土浇筑冷却条件是：昂＝１７℃，７’ｗ＝１０℃，水管
间距是１．５ｍ×１．５ｍ，冷却２１ｄ。
（４）根据施工进度安排、坝体全年连续施工要求、混凝土浇筑方式、浇筑过程及混凝土性能试验的相关物理力学、热学参数，对挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段的温度场和应力场进行了相应的三维仿真计算分析，将无温控措施和采取综合温控措施的计算结果进行了对比分析．确定分层厚度及层间间隔时间。分析结果表明：无温控措施时坝体整体温度较高，高应力区主要发生在夏季高温季节施工的混凝土中。并出现了较大的拉应力值：实施综合温控措施后．坝体整体温度有了较大的改善，降低幅度较大，拉应力明显降低。温控措施效果显著。
（５）建立了温度控制参数的实时反分析模型，该模型不仅可以从现场试验资料和工程实测资料两个方面进行反分
和混凝土等强时间，大大加快了施工进度。
（４）成功解决了底宽１６９ｍ的通仓碾压方案所带来的层间间隔时间、层间结合质量、坝体最高温度控制等温控技术难题。采用通水冷却的方案控制混凝土最高温度、基础温差和内外温差在设计允许范围内，确保了大坝的安全运行。
（５）提出的龙滩大坝全面系统的温控防裂研究成果，对重力坝的温控防裂研究具有普遍的指导意义。从龙滩工程温控仿真的实施效果来看，龙滩工程采用的温控措施解决了碾压混凝土不宜在夏季高温季节施工的难题，为同类工程提供了成功的应用经验，为建造更高的碾压混凝土大坝提供了成功的温控方案及科学依据。
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（上接第１９页）措施，在夏季浇筑碾压混凝土是可行的。
速度均能够满足施工总进度要求。布置３座２×６ｍ，的强制式搅拌楼和ｌ座４×３ｍ，的自落式搅拌楼。用３条混凝土供料线和２台塔带机进行混凝土水平和垂直运输。仓面设备配置时，为充分发挥塔式布料机系统连续快速单点下料，适应碾压混凝土大仓面、高强度、快速施工的特点。配置了先进高效的振动碾和平仓机．另外．还对仓面及条带的合理划分、斜层平推法铺料等措施进行了研究。由于骨料生产、运输。混凝土拌和、运输及仓面摊铺碾压等工艺、设备配套合适。仓面相对简单。可以实现碾压混凝土的快速施工，层面可以快速覆盖，有利于保证碾压混凝土质量。实际施工中，施工设备的效率发挥较好，塔带机的生产率达到设计要求，高峰强度达到３２６ｍ，／１１．单条供料线运输强度达到１１万ｍ，／月。大坝碾压混凝土实际浇筑强度达到设计指标，单日单仓碾压混凝土最大浇筑强度达１５８１６万ｍ３。２００５年６月～８月浇筑碾压混凝土４８万ｍ３，实现了高温多雨季节碾压混凝土连续施工。２００５年最大月强度达到３１．６万ｍ３．年浇筑碾压混凝土２４０万ｍ，。充分体现了碾压混凝土快速施工的特点。
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５施工方案设计
龙滩大坝混凝土量达６６０万ｍ３，施工历时３３个月。月平均浇筑强度达１７万ｍ，，高峰期月平均浇筑强度达３１．６万ｍ，，如此大的工程量与强度，施工方案的选择特别重要。在前期研究设计中，列入国家“八五”、“九五”重点攻关项目进行了研究，在开工后又列入国家电力公司的攻关项目。结合招标设计进行研究，取得了大量的成果。
首先是料场的布置，选择母岩质量较好的灰岩料场，该料场储量丰富，开采条件好；系统采用破碎和棒磨联合制砂，砂石骨料运输方案选择时，充分利用了地形条件。采用了长隧洞胶带运输方案（长达４．５ｋｍ）。有利于骨料的高效低成本运输和温度控制。
大坝混凝土浇筑运输方案根据龙滩碾压混凝土坝工程量巨大、施工强度高的特点，混凝土浇筑选定以塔式布料机为主，负压溜槽、缆机浇筑为辅的方案。经过详细的仓面施工进度分析、仿真模拟分析与论证表明，坝体浇筑强度及上升
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龙滩碾压混凝土重力坝的设计特点
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
冯树荣， 肖峰， Feng Shurong， Xiao Feng
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,湖南,长沙,410014水力发电WATER POWER2007，33(4)0次
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