第二講 碾壓混凝土重力壩 與拱壩應用,2-1樞紐布置的特點 2-2 壩體剖面設計 2-3防滲設計 2-4溫度控制 2-5當前的設計理念 2-6碾壓混凝土壩設計的發展趨勢,2-1樞紐布置的特點,在樞紐布置、結構設計方面仍與常規混凝土重力壩存在一定的差異。 碾壓混凝土壩的樞紐布置應考慮碾壓混凝土施工的特點。它有常規混凝土壩的優點，同時要考慮減少施工干擾，適應快速施工。,碾壓混凝土壩具有常態混凝土壩樞紐布置的特點，對地形地基的要求與后者相同，但它又有類似土石壩施工工藝的優點，施工速度快，工期短因而改變了以往河床部位基巖上覆蓋層較厚的壩址只能修建土石壩而在巖石岸坡大量開挖、另劈泄洪道的概念。在這種條件下，如將覆蓋層挖除，可修建碾壓混凝上壩。經壩體泄洪的樞紐布置在施工進度和經濟上仍可能是有利的，使工程樞紐布置多了一種選擇方式。美國一些原來采用土石壩的工程，基于上述原因改用了碾壓混凝土壩的樞紐布置。,在進行樞紐布置設計中，應力求全面掌握和認真分析壩址地區的各項基本賢料。包括水文、泥沙、地形、地質、地震、綜合利用要求、運用要求、水庫淹沒情況、施工條件以及所在河段上下游的河流規劃要求等，要認真研究施工導流和度汛方案。在設計中，還需掌握經濟資料并進行經濟分析，要求工程的投入最少、效益最大或效益投入比最大。在設計研究中，還應考慮盡可能縮短工期，以降低造價，提前發揮效益。,2.1.1壩身及瀉洪建筑物,常規混凝土壩都采用擋水與泄水建筑相結合，擋水壩上設置壩頂溢洪道和壩身泄水孔。碾壓混凝土壩一般亦均采用壩頂溢流。 日本的碾壓混凝土壩上下游壩面均包有常態混凝土，因此單寬流量可以較大，壩頂設閘門控制流量。 美國習慣采用不設控制設施的溢流壩，這種自由溢流的堰頂水頭較小，因此溢流面可以不澆常態混凝土?？梢栽谝缌髅嬖O臺階，用以摻氣并使水流在溢流面形成保護性紊流邊界層，用于消除水流的部分能量，降低流速，以保護溢流壩面。 我國的碾壓混凝土壩大多在堰頂設閘門，出口用挑流鼻坎消能，溢流面及鼻坎用現澆鋼筋混凝土護面。 以上三種泄洪消能方式的不同，不僅是水工設計的差異，而且涉及水庫運行、施工方法等多種因素，體現了不同的國情和習慣。,重力壩樞紐必然有溢流壩或泄洪孔，這些泄水建筑物般宜布置在河床主河槽部分，以便使過壩水流能順直地泄入下游河道。泄水建筑物宜建在河床較好的巖基上，以減少下游的沖刷。一般河床主河槽的基巖較好，因為其上部較差的巖體往往已被水流沖走。 碾壓混凝土重力壩在壩頂設置溢洪道，壩身設置瀉洪孔洞是比較合理的方案。過水面一般多用常態混凝上保護其結合也不成問題、溢洪面采用階梯型以增大糙率，原來認為在大單寬流量時，會形成局部的負壓，通氣有困難但實踐證明是可行的。,如水東碾壓混凝土壩采用了預制混凝土塊的階梯式結構(0.9m0.5m)加上寬尾墩消能，在設計流量下單寬流量為100m3/s，校核流量下單寬流量為138 m3/s，1994年5月出現百年一遇的洪水，下瀉單寬流量達90 m3/s，工程無損害。廣西百龍灘工程也采用階梯式長230m溢洪斷面無閘門控制，單寬流量在校核洪水時為134.5 m3/s。又如大朝山碾壓混凝土壩，在下游面設階梯（0.9m0.63m），單寬流量將達193.6 m3/s。這樣可以不必用常態混凝土再做二次澆筑。 圖6.1-5所示為廣西高130m的百色碾壓混凝土重力壩的橫斷面，在溢流壩上采用寬尾墩結構消能。在其他大壩布置中孔瀉流的有2座，這是一些樞紐防洪要求汛前降低水庫水位所必須的措施。,2.1.2廠房及引水建筑物,常規混凝土重力壩方案常采用壩后式廠房布置。由于引水鋼管穿過壩體，施工干擾很大，喪失了碾壓混凝土快速施工的優越性，故壩后廠房均布置在常規混凝土壩段。也可以考慮壩身背管的形式，則鋼管以下用碾壓混凝土，鋼管附近及其上部用常態混凝土，以減少施工干擾。 在投資相差不大時，碾壓混凝土壩樞紐應優先采用隧洞引水式廠房布置，以免干擾壩體施工。隧洞可提前開挖，有條件時還可與導流洞結合。,碾壓混凝土重山壩斷面希望盡可能筒單，如果水電站廠房能與壩體分開布置，鋼管不穿過壩體內，施工將比較簡單，例如龍灘、棉花灘，大朝山工程和江埡工程都采用了地下廠房方案，借以免去壩體的鋼管通過，同時廠房可以提前施工，有利于提前發電見圖6.1-6一圖6.l-9。 四川銅街子水電站，采用壩后式廠房樞紐布置，進水口布置在壩的上部，鋼管為背管式，鋼管水平穿過壩體沿下游面折入廠房。壩后式的另一種布置為壩內臥管式即進水在上游壩面，水平鋼管布置在壩底部，上述壩后式的兩種布置中，進水口及鋼管穿過壩體部分全部用常規混凝土。,除發電洞外，其他引水如農業灌溉、工業及生活用水，一般流量較小，管道斷面不大，埋入墊層常態混凝土內，不致影響壩體碾壓混凝土施工，因此不必過多限制。,2.1.3施工導流方式,重力壩的碾壓混凝土部位應該相對集中布置，以利于壩體快速施工。施工導流宜采用隧洞或明渠導流，不宜采用梳齒導流，因為碾壓混凝土被溢流冷卻易產生裂縫。如果必須倉面溢流過水，倉面應加保護層防止裂縫。 施工導流隧洞對狹窄河谷中碾壓混凝土壩來說是比較好的方案，如坑口、龍門灘、水東、江埡、汾河二庫、大朝山、棉花灘等工程。為了截流方便，采用的斷面多為城門洞形，在低水頭下，過流量較大。 在河谷寬闊壩址或是明渠導流、分期建筑或主體工程下底孔導流，也可以滿足碾壓混凝土的施工要求，如銅街子、水口、大廣壩、巖灘、觀音閣等工程都是采用分期施工方案。 為了節約臨時工程費用，減少導流工程量，在導流標準較低的情況下，如普定、巖灘、大朝山、江埡、汾河二庫、沙牌等許多工程采用了碾壓混凝土圍堰或允許過水的土石圍堰，在非常洪水來到前可以短期內把施工設備撤離基坑，允許在施工中的主體工程強迫過水，汛后繼續施工。,由于碾壓混凝土壩施工迅速，一般百米以下壩高的工程在一個枯水期內即可建成，因此設計的導流期洪水只需考慮枯水期的施工洪水，這就較大地降低了圍堰和導流建筑物的費用。 又因碾壓混凝土具有混凝土材料的耐沖刷性，即使圍堰漫頂過水，也不會造成大的損害，這比土石壩有極大的優越性。因此導流洪水的設計標準也與常規混凝土壩一樣，低于土石壩的標準。,碾壓混凝土壩的導流方式與常規混凝土壩相似，可以是多種多樣的。一但是采用較多的是全河道圍堰截流，隧洞導流方案。這種方式過去多用于土石壩或河谷狹窄的拱壩工程，但由于其對壩體碾壓混凝土施工干擾小，施工速度快，故應用較多。如日本的島地川、玉川、我國的坑口，以及美國的大部分碾壓混凝土壩均采用這種方式導流。對于壩址處河道彎曲，河谷狹窄的工程，這種導流方式尤為可取。,在開闊的河床處修建碾壓混凝土壩，有時不得不采取分期圍堰導流。這類工程多設有橫縫，不能修建成整體壩，一般取部分壩塊分段圍堰，明渠導流，如觀音閣壩。 對于壩址上游集流面積不大，導流流量較小的碾壓混凝土壩工程，也不排斥底孔導流，但導流底孔宜設在底部常態混凝土內。如澳大利亞的柯普菲爾德壩，方形導流底孔面積為18m18m，由于面積小，所占常態混凝土部位不大，封堵也較容易。,2.1.4重力壩的選定條件,目前碾壓混凝土筑壩技術已經經過許多工程的實踐檢驗，我國的碾壓混凝土壩已成為主要的壩型之一。采用碾壓混凝土筑壩，既有混凝土壩所具有的安全和維修方便等優點，又兼有一般土石壩材料成本低和施工速度快的特點。 碾壓混凝土壩的底寬，小于同等高度土石壩的底寬。與土石壩相比，碾壓混凝土重力壩的體積遠小于土石壩的體積，壩基的范圍小，輸水道短，施工導流相對簡化，施工的風險也減少。 碾壓混凝土與常態混凝土相比，兩種材料的最終密度沒有差別，其他物理力學特性也相近，但碾壓混凝土較常態混凝土材料成本低。碾壓混凝土壩由于水泥用量少、施工工藝簡單、施工效率高而進度快、能縮短工期提前攔洪和投產、及早發揮工程效益，相對于常態混凝土壩而言，在不同的工序都有一定的投資節約。根據我國已建碾壓混凝土壩工程造價和工期的分析，在大壩施工中，碾壓混凝土每立方米造價較常態混凝土低1535，一般工程都可以提前一年工期建成。,從總體上分析，碾壓混凝土材料的性能可滿足高壩建設的要求。碾壓混凝土重力壩的設計，要保證壩體穩定，滿足強度、抗滲性和耐久性要求；明確溫控要求，設置溫度收縮縫，防止壩體裂縫；做好防滲、排水、廊道等構造；做到便于碾壓混凝土施工，加快進度，縮短工期，降低造價等。 碾壓混凝土重力壩的水力設計和結構設計的原理及準則，與常態混凝土重力壩相同。但是在混凝土材料、重力壩樞紐布置和壩體構造設計等方面，要適應碾壓混凝土的施工方法。碾壓混凝土重力壩采用連續鋪筑施工方法，施工速度加快，為此必須簡化重力壩的構造，做好與相鄰用常態混凝土澆筑方法建成的建筑物的連接設計。 碾壓混凝土重力壩的成功興建，給混凝土重力壩帶來了新生命，使人們進一步發現重力壩設計計算方法的價值。我國的碾壓混凝土壩層間接縫膠結一般較好，抗剪強度和彈模與碾壓混凝土本身相近，但目前由于碾壓混凝土層面的抗剪強度和沿層面方向滲透系數的離散性較大，對于重力壩壩體的最不利層面需進行抗滑穩定計算。,一般來說，可修建常態混凝土重力壩的壩址，也可以修建碾壓混凝土重力壩。條件合適時，與其他壩型比較，往往具有更強的競爭力。但對于一個具體工程，是否修建碾壓混凝土重力壩最合理則需進行綜合比較。碾壓混凝土重力壩對壩基地質條件的要求以及壩基的處理，與常態混凝土重力壩大體相同。碾壓混凝土重力壩往往施工倉面較大，尤其是修建高碾壓混凝土重力壩時，要求開挖后的壩基比較平整，避免可能出現的不均勻沉陷。,（1）壩址選擇,根據碾壓混凝土重力壩的特點，壩址選擇在彎曲的河段便于另開施工導流洞和發電引水洞，簡化壩體結構，利于碾壓混凝土的施工，例如日本的島地川壩及我國的坑口壩、龍門灘壩。 當河床開闊，采用分期圍堰、分期導流時，河段是否彎曲就成了次要條件。我國的觀音閣壩，壩頂長1040m，巖灘壩的壩頂長525m，均采用分期導流的方式施工。 有些工程特別重視簡化壩體結構，雖然河床較開闊，仍另開導流洞。如日本的玉川壩，壩頂長441.5m，另開一條400m長的導流洞。 對于壩址處河谷較狹窄的工程，也可以選定碾壓混凝土壩，這種地形有時利于修建整體式碾壓混凝土壩。,（2）水文氣象條件,水文氣象條件將影響碾壓混凝土壩的施工導流方式、溫度控制、壩體結構型式及施工期的確定。通常大、中型工程混凝土重力壩，施工期總是跨年度的，施工導流需考慮全年洪水。我國的河流通常豐枯水期的分界較明顯，豐水期的洪峰流量大，是控制施工導流規模的主要因素。碾壓混凝土的施工速度快，有些中型工程有條件在半年左右時間內完成，可與水文氣象條件相適應。 在北方嚴寒地區，冬季氣溫極低且晝夜溫差大，不利于混凝土施工，因此混凝土施工起始期多安排在春末夏初。如日本北海道的美利河壩5月份才開始澆筑混凝土；我國位于遼寧省的觀音閣碾壓混凝土壩(最低氣溫-37.9)和位于吉林省的臨江碾壓混凝土壩(最低氣溫-35.1 均計劃冬季停止碾壓混凝土鋪筑。我國南方地區氣溫較高，在高氣溫季節進行碾壓混凝土壩的施工，需要有專門的施工措施和相應的溫度控制措施，同時對壩體分縫也將產生影響。因此在選定碾壓混凝土壩時，需考慮不同地區的水文氣象條件所帶來的一系列影響。,（3）材料,目前我國的碾壓混凝土材料，都摻有高比例的粉煤灰或火山灰，選擇碾壓混凝土壩方案，摻合料的來源將是一個制約因素。目前粉煤灰的價格不計包裝費，影響價格的關鍵是到施工場地的運距。如需汽車運輸，一般運距在200km以內是可取的。運距200400km，從簡便施工出發，摻用粉煤灰也有一定價值，運距過遠通常不適宜摻用粉煤灰。考慮使用石粉（陳改新）。 2010年7月水泥500元/噸，2009年300元/噸。粉煤灰70-100元/噸，散裝二級粉煤灰價格：130元/噸，袋裝二級粉煤灰價格：180元/噸 。 國內大量試驗及工程實踐證明，人工砂碾壓混凝土和易性較好，可減少粉煤灰摻量?？涌趬魏妄堥T灘壩，采用人工砂與天然砂相比，兩工程每立方米混凝土分別可少摻粉煤灰40kg和33kg以上。兩工程的人工砂用小型錘擊式制砂機制備，未經水洗，砂中粒徑小于0.15mm的微粒含量一般為8-12(天然砂微粒含量僅1左右)。用大型棒磨式制砂機生產的人工砂，經過水洗后，微粒含量相對減少，但與天然砂相比還是有利的。部分試驗表明，每立方米混凝土仍可少摻粉煤灰20kg左右。因此，在有條件的地方，采用人工砂可提高碾壓混凝土壩型的競爭力。,（4）交通條件,碾壓混凝土壩的鋪筑速度快，往往需要將大量設備和材料在短期內運至工地，因此對外的交通條件好壞和原材料的供應，對壩型選定將產生直接影響。 場內交通條件與碾壓混凝土的上壩方式密切有關，如坑口壩、龍門灘壩、上坂壩等工程采用汽車直接上壩入倉，就必須具備開挖多層上壩公路的條件。碾壓混凝土的入倉方式除汽車直接入倉外，對兩岸陡峻的地形可以考慮固定纜機與汽車配合的方式，碾壓混凝土罐運至纜機下，再由纜機運至壩區卸入集料斗，自卸汽車接料后運至各澆筑點；也可以采用負壓溜槽和深槽式高速皮帶機聯合運輸的方式。我國江埡碾壓混凝土壩，兩岸山勢陡峻、場地狹窄，采用負壓溜槽和深槽式高速皮帶聯合運輸方式，完成壩體中、上部混凝土高速度、大規模的運輸要求。混凝土從拌和樓出機口輸送到壩面自卸汽車的時間正常為35min。美國上靜水壩采用皮帶機將混凝土送至大壩，然后用自卸汽車運至澆筑點。其他如門機、履帶式吊車等設備，也都可因地制宜采用。,（5）施工,碾壓混凝土壩的施工上升速度，主要受混凝土拌和能力與砂石料制備的制約。高強度的澆筑速度需配套大容量拌和設備，因此一般大型工程均有較大的混凝土拌和能力，如日本玉川壩裝有兩座33m3拌和樓，日澆筑混凝土量達5800m3。美國上靜水壩拌和設備總容量24m3，日澆筑混凝土量38007600m3。我國江埡碾壓混凝土壩日澆筑量達到7190m3。大容量拌和設備固然可以提高澆筑能力，但同時設備運輸及安裝周期也會相應較長，費用也會較多。具體的工程是否有合適的施工單位和相應的機械裝備，也是選定碾壓混凝土壩方案需要考慮的因素之一。短時間內澆筑大量碾壓混凝土，需要的砂石料和水泥等材料的貯備場所面積往往較常態混凝土壩方案大得多，否則勢必增加碎石系統的容量和運輸車輛的噸位，使碾壓混凝土單價提高，不利于碾壓混凝土壩型的選定。,（6）經濟指標比較,在技術可行和安全可靠的前提條件下，一種壩型的優劣最終必須由經濟指標體現，如投資回收年限、投資收益率等。此外施工工期的長短也是重要的因素，尤其是對巨型水電站而言。 坑口壩因提前半年建成，可多蓄水1300萬m3，在枯水期可多發電330萬kwh，節省電費148.5萬元。此外，由于提前發電，建設單位可節約數十萬元管理費；由于坑口水庫較快建成，改變了下游梯級電站的效益，促使均溪四級、均溪六級兩座電站提前開工，效益更為可觀。又如我國的巖灘大壩，在28個壩塊中有10個壩塊采用碾壓混凝土，大壩混凝土共322萬m3，其中碾壓混凝土約32萬m3。改變方案可節省投資700多萬元，就總投資16.32億元而言，節省的比例很小，但因此將溢流壩段的施工期提前8個月，使第一臺30.25萬kw的機組，初期由低水位運行提高到正常水位運行，社會效益十分可觀。,國外的工程建設經驗也表明，在條件適宜時，碾壓混凝土壩的經濟性是很明顯的。美國的查爾斯陸奇根據已建成的柳溪(willow creek)壩、帕姆(pamo)壩及其他一些工程資料進行了分析比較，認為碾壓混凝土與常態混凝土造價相比有明顯的優勢(見圖6.1-1)。碾壓混凝土壩與土石壩相比，壩高50m以上單位壩段體積也具有明顯的優勢(見圖6.1-2)。壩高52m的柳溪壩，堆石壩招標價2700萬美元，碾壓混凝土壩招標價1400萬美元，后者工期僅為前者的1/3。又如阿根廷烏魯瓜依水電站大壩(裝機12萬kw)壩高78m，土石壩招標價1.8億美元，碾壓混凝土壩(63.8萬m3)招標價僅1.48億美元，可節省投資3200萬美元，后者工期僅69個月，國外建設者也十分重視工期提前這一因素。,2.1.5實例：,龍灘水電站樞紐由碾壓混凝土重力壩、泄洪建筑物、通航建筑物和引水發電系統組成，水電站分二期建設，初期建設正常蓄水位375.00m，裝機4200mw，后期裝機水位提高至400.00m，裝機5400mw；通航建筑物按級航道，過船噸位500t設計。樞紐布置中，溢洪道設在河床中部以利于泄洪消能和水流歸槽；通航建筑物布置在右岸，采用兩級垂直提升式升船機，使上下游航道連接順暢；根據龍灘壩址左岸山體雄厚、巖體完整性好，右岸山體相對單薄以及左岸蠕變體a區的處理要求等條件，布置左岸地下廠房。,該方案河床壩段布置7孔表孔溢洪道。表孔孔口寬15.00m，壩段寬20m，壩軸線垂直河流布置，堰頂高程初期為355.00m，后期提高至380.00m，孔口中心處設壩段分縫。壩頂高程初期382 .00m，后期加高至406. 5m。最高壩段壩基面高程190. 00m。最大壩高初期為192.00m，后期為216.50m。泄洪全部由表孔溢洪道承擔，最大瀉量：初期28190m3/s，后期27134m3/s。下游消能采用挑流型式為使挑流沖坑分散，采用高低挑坎大差動式挑流消能，高坎鼻坎高程275.00m，挑射角15，低坎鼻坎高程257.00m，挑射角30。,在表孔溢洪道兩側對稱布置2個放空底孔，主要為水庫放空設置，并可用于大壩后期施工導流，底孔與表孔溢洪道的邊孔共為一個壩段，壩段寬30m，底孔底檻高程290. 00m進口為喇叭口形，出口控制斷面5m8m(寬高)，為適應碾壓混凝土施工，底孔采用有壓流形式，孔身水平布置，孔口上游設平面事故檢修門，下游出口設弧形工作門，孔身采用鋼板襯砌，底孔運行按水庫水位低于表孔堰壩高程、水庫放空時使用。底孔下游消能也采用挑流型式，挑流鼻坎高程29l.56m，挑射角15。,溢流壩段的右側為擋水壩段。壩段寬22.00m。初期壩頂寬14.00m，下游壩坡1: 0. 7，后期壩頂寬18.00m，下游壩坡1：0.73。上游壩面在高程270.00m以上為直立坡，以下為1:0.25的斜坡。,右岸布置通航建筑物，采用二級垂直提升式升船機。第一級升船機上閘首與大壩結合，兩個通航壩段對稱布置在航道中心線兩側，中心線處設壩段分縫，閘槽跨縫布置，寬12.00m，底檻高程初期為332 .00m，后期為337.00m。通航壩段因雙向受水壓作用，單個壩段寬需要44m。通航壩段的右側接岸邊攔水壩段，壩軸線向上游折轉30角與壩頭山體連接。,左岸布置裝機9臺、總裝機容量5400mw的引水發電系統。電站進水口為壩式進水口，發電廠房布置在左岸下游山體內，采用全地下式廠房，進水口壩段寬25.00m，共9個，壩軸線向上游轉27角，以滿足電站進水口布置要求減少進水口壩段切入山體的深度。進水口壩段與左岸電梯井壩段之間由一個三角形擋水壩段連接。,各類壩段壩軸線總長初期為746.49m，后期加高后為83l.99m。其中溢流壩段及底孔壩段占180.00m，發電進水口壩段占225.00m，通航壩段占88.00m，其余為擋水壩段。,2-2 壩體剖面設計（壩體構造）,包括壩體斷面選擇，材料分區，廊道和排水等。,2.2.1穩定分析,對于按常規設置橫縫的碾壓混凝土壩，其穩定分析可按平面問題處理。應用抗剪斷公式計算穩定安全系數k，要求在基本及特殊荷載組合時，分別滿足混凝土重力壩規范中所規定達到的安全系數值。 正常情況下，k3.0， 校核洪水情況k 2.5， 地震情況k2.3。,由于不少碾壓混凝土壩是不設置橫縫的整體式壩，則應計算整體壩的抗滑穩定安全系數?？筛鶕緮祿牟町悾瑢误w分塊，然后累加計算。 式中f,c第i壩塊混凝土與壩基的抗剪斷摩擦系數和凝聚力； w,p作用在第i壩塊上的荷載對滑動平面的法向分力和切向分力； a第i壩塊的壩基面面積。 按整體壩進行穩定計算，因為可以以豐補欠，故其抗滑安全度有較大的提高。以坑口壩為例，按斷面計算的基本荷載及特殊荷載的抗剪斷穩定安全系數k分別為3.98和3.97；而按整體計算時，分別可達到6.6和6.3。,常規混凝土重力壩因層間施工縫處理較好，故壩體失穩均由基巖面滑動或基巖受剪破壞所致，不會發生壩體混凝土被剪斷。而碾壓混凝土壩則突出地存在壩體層間結合問題，因此必需校核壩體層間滑動的安全性。層間抗剪斷強度的值應由現場試驗確定。 坑口壩現場試驗得f1.01.12，c0.991.17mpa；巖灘碾壓混凝土層間抗剪斷f=1.081.35，c0.591.22mpa。,2.2.2應力計算,按平面情況計算碾壓混凝土重力壩的應力，應滿足混凝土重力壩規范的規定。即用材料力學方法計算，在不計入揚壓力時，上游面最小主壓應力應大于0.25 h；壩體最大主壓應力應不大于混凝土容許壓應力。 整體式碾壓混凝土重力壩，則應進行整體應力分析，可以用三維有限元計算，或用水平梁和垂直梁分載計算，但計算工作量較大。故對于中小型工程，可參照拱壩的拱冠梁法做計算。為減少計算工作量，也可按平面問題計算應力。 由上可見，碾壓混凝土重力壩剖面與常規混凝土壩基本相同，上游一般用垂直或接近垂直的邊坡，下游邊坡為1:(0.60.85)。表2-3為國內外已建碾壓混凝重力壩的剖面尺寸。圖2-7、圖2-8分別為坑口碾壓混凝土壩的平面布置和剖面圖。,2.2.3壩體分縫,碾壓混凝土重力壩不需設縱縫，這已得到公認。壩高100m、底寬80多m的玉川壩，也未設置縱縫。是否設置橫縫則尚無定論。碾壓混凝土在熱學、力學性質及徐變、干縮等方面與常態混凝土均有差異，因此仍按常規混凝土壩劃分橫縫顯然是不合理的。如美國的麋鹿溪壩，壩頂長786m，設計了9條橫縫，最大間距91m。有些外部包有常態混凝土的碾壓混凝土壩，或受氣溫及地形、地質條件限制的壩，其橫縫間距應綜合分析后決定。 為了發揮碾壓混凝土大倉面碾壓的效果，橫縫必需用切縫機施工，振動切縫后的縫隙用硬塑料板或鍍鋅鐵板填入。,碾壓混凝土重力壩通常不宜設縱縫，但必須分橫縫。初期幾座碾壓混凝土重力壩因處于氣候溫和地區，而且壩軸線長度在130m范圍內，如坑口、龍門灘、榮地等壩均未設橫縫，建成后運行十余年來未發生貫穿性裂縫。但是隨著河谷變寬，壩高的增加，出現橫縫不可避免。已建的碾壓混凝土壩分橫縫基本上有兩種方法：一種是按照壩體的功能和施工倉面大小與填筑的速度而分縫，如錦江壩縫分在溢流壩兩邊，棉花灘大壩初期選擇間距3370m，縫分在河谷轉變處，后期改為橫縫間距20m。另一種則按照一般橫縫間距1520m劃分，多見于北方興建的碾壓混凝土重力壩，如觀音閣、桃林口、白石、閻王鼻子壩以及臨江重力壩等。在南方氣候較溫和地區，有些工程將橫縫間距放寬到4060m，如巖灘、水口壩和大朝山壩等。根據工程實踐和碾壓混凝土重力壩壩體溫控防裂措施的研究結果，碾壓混凝土重力壩的橫縫間距以20m左右為宜。,龍灘碾壓混凝土重力壩的壩段分縫間距，主要由壩段溫控防裂要求和大壩結構布置要求確定。根據大壩溫度徐變應力仿真分析成果，大壩橫縫間距不宜大于25.00m。 根據大壩結構布置情況，溢流壩段孔口寬15.00m，考慮閘墩厚5.00m，則橫縫間距為20.00m，孔口跨橫縫布置； 進水口壩段橫縫間距25.00m，進水口邊壁厚度8.50m(約為1倍孔口寬度)； 底孔壩段需要將底孔盡量靠近河床布置，因此，底孔與溢洪道側邊的半孔布置在一個壩段內，壩段寬度需要30.00m，最小孔壁厚度為9.50m(約2倍孔口寬度)； 通航壩段因雙向受水壓作用，其寬度取決于壩段的穩定和應力條件，根據應力計算需要壩段寬44.00m； 擋水壩段橫縫間距一般為22.00m，兩岸接頭和壩軸線折轉處壩段橫縫按布置需要確定。 由于底孔壩段及通航壩段寬度已超過控制寬度，結構體形也比較復雜，已經專門研究它們的溫控防裂措施。我國碾壓混凝土重力壩采用橫縫的情況見表6.2.1。,在上、下游面采用常態混凝土時，分縫與碾壓混凝土不同步，其分縫間距常為碾壓混凝土的l/2左右，為此有并縫問題。碗窯重力壩采取排水孔并縫(如圖6.2-3所示)，錦江重力壩采用20mm鋼筋、間距30cm并縫，以限制裂縫擴展。應該說，這也是上、下游面用常態混凝土的一個問題。,碾壓混凝土壩橫縫正規縫的構造與常態混凝土壩相似。通常在靠近迎水面的縫內設置兩道止水，兩道止水間設一瀝青井。第一道止水用銅片，止水至上游縫內貼瀝青油毛氈；第二道止水采用銅片或合成橡膠止水片。兩道止水間的瀝青井宜采用正方形或圓形，邊長或內徑可為1520cm。一些工程如天生橋二級、石漫灘重力壩設誘導縫，采用如郵票孔一樣的形式(如圖6.2-4所示)。誘導孔鉆孔在混凝土具有一定強度(約7d齡期)后進行，孔徑9cm，孔距1m，每次孔深3m，分縫控制準確，效果良好。還有設槽孔以削弱斷面成縫的做法，可根據具體工程結構要求而選用。誘導縫對于重力壩，主要是對可能出現貫穿裂縫的部位有所控制，不致沿裂縫集中滲漏、無法控制，只能灌漿處理。根據天生橋二級工程大壩和石漫灘重力壩的經驗，這種誘導縫在施工過程中就可裂開，因其上游面設有止水片，也就不可能有滲漏的途徑。沙牌碾壓混凝土壩在誘導縫靠近壩面處增設邊緣切口，利用切口的應力集中，使壩面裂縫集中在誘導縫處，這在不增加縫面削弱面積的情況下發揮誘導縫的作用，具有良好的效果。當然誘導縫也可能不張開，對重力壩來說不成為問題。,2.2.4壩內廊道和排水,一、廊道和直井的用途,在重力壩中設置廊道和直井是為了滿足下列需要： (1)進行地基帷幕灌漿，構成上游防滲帷幕。如對壩基采用抽排措施，還要設置下游防滲帷幕。在運行期還要對帷幕進行補強灌漿。 (2)設置壩基排水孔，包括主排水孔和輔助排水孔。在運行期還要對排水孔進行檢修。 (3)集中與排除壩體和地基的滲水，還需對壩體排水管進行檢修。 (4)施工中對壩體進行冷卻和接縫灌漿，以及壩體與陡岸坡接觸灌漿。 (5)運輸、安裝與運行深式泄水孔閘門和啟閉機。 (6)設置排水集水井，運輸和運行抽水機和電動機。 (7)對壩體運行情況進行檢查，設置各種觀測設備并進行觀測。 (8)壩內交通、運輸。 (9)壩內通風。 (10)設置各種動力和照明電纜。 在重力壩壩體內設置廊道和直井，是為了滿足上述施工和運行的需要，但廊道和直井的存在會削弱壩體的強度，而且給施工帶來不便。所以在滿足運行和施工要求的前提下，應盡可能減少廊道和直井的數目和尺寸，使一個廊道或直井有多種用途。,二、廊道和直井的布置,重力壩必須設置基礎灌漿廊道，一般位于壩踵附近離上游壩面約l/151/10倍壩面上的作用水頭處，以滿足滲徑的要求。廊道底到巖基的混凝土厚度約為48m，以承受灌漿壓力?；A灌漿廊道一般同時用來設置主排水孔幕。廊道底板縱向坡度應平順，以便鉆機移動。在兩岸岸坡壩段，基礎灌漿廊道的縱向坡度，一般近似地并行于開挖后的壩基面，但應緩于45，最陡不得超過60并設置扶手。坡度較陡的長廊道，應分段設置平臺，平臺間高差一般為15m，以便行人休息。當岸坡壩基縱向坡度陡于4560時，則做直井，直井間設平臺，平臺間高差一般為15m，帷幕灌漿和排水孔幕在直井內進行作業；也可在岸坡巖體內開挖帷幕灌漿隧洞，應與基礎灌漿廊道或直井連接，使防滲帷幕成為整體。,在基礎灌漿廊道的最低部位設置集水井，如壩體很長，可加設集水井，以收集從巖基和壩體排出的滲水。集水井的尺寸視估計的滲流量而定，一般寬4m、長4m、深4m。集水井上設抽水機室，最少要有兩臺抽水機，互為備用，并需有備用電源；集水由抽水機抽排，經排水管至下游壩外。如基礎灌漿廊道高于下游最高水位，則滲水可通過水管或橫向廊道自流排到下游壩外。在岸坡壩段，滲水可從基礎灌漿廊道分幾個高程，經水管或橫向廊道自流排到下游壩外。,高、中壩如對壩基采用抽排措施時，需設置有輔助排水孔。為此，要設置縱向(橫河向)基礎排水廊道，并用橫向基礎排水廊道與靠近上游壩面的基礎灌漿廊道相連。當岸坡較陡時，為了鉆輔助排水孔，有時需設置排水直井。這些基礎排水廊道的底高程，最好能使排出的滲水自流排到基礎灌漿廊道的集水井內，以便工作人員可進入基礎排水廊道檢修排水孔。如這些廊道緊靠基巖面，則廊道底也應鋪筑混凝土板，以便工作人員在其內工作。但由于這些廊道低于基礎灌漿廊道，所以平時這些排水廊道是充水的，在檢修輔助排水孔時，必須先用臨時安裝的抽水機把排水廊道抽干，運用較為不便。,重力壩壩體內所設縱向檢查和排水廊道，同時可用作觀測廊道?？v向廊道每隔1530m高差設置一層，并應與壩體接縫灌漿分區相適應。對設引張線的廊道，宜在同一高程上呈直線布置。廊道離上游壩面的距離約為l/151/10倍壩面上的作用水頭，最小不少于3 m，防止開裂貫通。,在壩頂附近須設縱向觀測廊道，以量測壩頂位移和沉降等。在寒冷地區，觀測廊道離壩頂應保持足夠的距離，以免頂部混凝土凍裂。壩內其他廊道也都可兼作觀測用。在高壩內常設2-3個懸錘以觀測壩體各高程的位移，為此要設置直井，從壩頂觀測廊道直到巖基設置直井，一般應緊靠檢查和排水縱向廊道的下游側，以便觀測。為此，各高程的縱向廊道最好布置在一個縱向豎直面上。但縱向檢查和排水廊道離上游壩面的距離一般為1/151/10倍壩面上的作用水頭，故應適當調整位置，使它們處在一個近乎豎直的縱向面上。如相差太遠，不易調整到滿足上述要求時，則應設短橫向廊道通到懸錘直井。,如縱向廊道與泄水孔或導流底孔在不同高程上相交叉時，上下相距不宜太近，以防止混凝土開裂貫通。壩內如有泄水孔閘門啟閉機室時，要有縱向廊道通至閘門啟閉機室作為交通運輸及通風通道。閘門啟閉機室的尺寸視啟閉機尺寸和閘門開啟的空間要求而定。,壩體內的各層縱向廊道，都要有靠近岸坡的橫向廊道作為交通廊道通至壩下游岸坡，與岸坡上的人行道相連接。一條縱向廊道至少有兩個對外橫向交通廊道。在下游最高水位以下的縱向廊道和基礎灌漿廊道，不設橫向交通廊道，而用直井或傾斜縱向廊道與其上的縱向廊道相通；如設橫向交通廊道，則進出口處應設擋水門。,對于壩體內的各層縱向廊道，應在兩岸岸坡壩段內設直井或傾斜廊道互相連通，并設有連接平臺。如縱向廊道較長，應沿縱向每隔200-300m，在上、下層廊道間設交通和運輸廊道一般可用直井，必要時也可設傾斜廊道，有平臺與縱向廊道相連。在直井中可設轉梯；為便于運輸也可設爬梯。,廊道內應有適宜的通風條件，一般可利用橫向交通廊道通風。如壩很長，也可加設橫向通風廊道。橫向廊道進出口均應設格柵門，既可通風，又保安全。,對于大、中型工程的高壩，在壩體內應設置12座電梯，以利交通和運輸，為此要設電梯直井。電梯直井在各層縱向廊道高程處設有短橫向廊道，與縱向檢查和排水廊道相連接。,碾壓混凝土重力壩，根據其自身的特點，可以適當減少一些壩內廊道布置層次。實踐證明，低壩設1層灌漿、排水廊道就可以滿足要求；壩內觀測儀器的集線箱可集中到壩外觀測房內進行。高、中壩可設23層廊道，綜合滿足灌漿、排水、交通的需要，特高壩還可多設。基礎灌漿排水廊道宜設在基礎常態混凝土內。壩體排水、檢查、觀測及交通廊道等盡可能合并，在全碾壓混凝土壩的廊道周圍可采用變態混凝土。廊道兩壁和頂蓋可用預制混凝土模板。,三、廊道和直井的形狀和尺寸,為便于施工和廊道交叉接頭，廊道斷面宜做成矩形，尤其是碾壓混凝土壩，對于快速施工更為有利。傳統的廊道斷面形式是半圓拱頂，下部為長方形，應力條件較好。實際上，如采用平頂，由壩體自重和上游水壓力所產生的應力荷載，可由廊道頂部混凝土內的虛擬拱承受，虛擬拱以下的頂部混凝土會產生微裂縫，可設置鋼筋以分散和限制裂縫。,基礎灌漿廊道一般寬度為2.53.0m，高3.0-4.0m。 基礎排水廊道一般寬1.52.5m，高2.23.5m 基礎灌漿直井的斷面也宜做成矩形，尺寸與基礎灌漿廊道相同?；A排水直井斷面尺寸與基礎排水廊道相同。交通、檢查等直井一般做成圓形，直徑為1.25m。電梯直井可做成矩形或圓形。,四、廊道和直井周圍應力的計算,廊道和直井的尺寸很小，對重力壩的整體應力分布影響不大，但在廊道和直井周圍的混凝土內將產生局部應力。由壩體自重和上游水壓力所產生的廊道周圍應力可由混凝土內的虛擬拱承受。廊道頂板、底板和側壁有局部拉應力，可能會產生微裂縫，但一般問題不大。如要求較精確的應力值，可用有限元法計算。但如上所述，這些荷載可由虛擬拱來承受，所產生的應力并不是主要的，主要的是溫度應力。,廊道周圍的溫度應力是由兩種原因產生的。 一是施工期的溫度應力。廊道底部和兩壁的混凝土先澆筑，而廊道頂部混凝土后澆筑，由于這兩部分混凝土的溫升、散熱和彈模增長有時間差，因此頂部混凝土的收縮將受到兩壁混凝土的約束而產生溫度拉應力。 二是廊道內溫度的年變化引起廊道周圍的內外溫差。 廊道頂面在兩種溫度拉應力組合的情況下，將可能產生裂縫。而兩側和底板面的溫度應力主要是后一種溫度應力，故不致產生裂縫。,從這樣的定性分析可見，廊道頂板應設置溫度鋼筋，兩側壁和底板可不設置溫度鋼筋。頂板溫度鋼筋應根據溫度拉應力的分布配置。溫度拉應力可用地基約束和內外溫差的溫度應力計算方法進行分析。溫度鋼筋一般采用一排25200mm，或兩排 22250mm。由上可見，廊道頂部混凝土澆筑與兩壁和底部混凝土澆筑的間隔時間不應過長，以免增加對頂板的約束。如間歇時間較長，要加強頂部混凝土的溫度控制，并增加溫度鋼筋。,直井的溫度應力主要是由內外溫差引起，一般布置18250mm的溫度鋼筋。抽水機室、閘門啟閉機室、電梯直井等構筑物尺寸較大，應采用有限元法計算周圍應力，配置鋼筋也是以溫度鋼筋為主。廊道和直井周圍的應力計算較為復雜，在設計中宜做專題研究。,五、廊道構造,矩形廊道頂部應設溫度鋼筋，兩端要伸人兩壁。傳統的拱頂平底形廊道頂部鋼筋較多，也應伸入兩壁，側墻和底板也設置鋼筋。鋼筋布置如圖6.2-2所示。實踐表明，設置溫度鋼筋后矩形廊道頂板一般無裂縫產生，而拱頂廊道一般也不產生裂縫，但是如果溫度鋼筋配的不夠，將會出現裂縫。 碾壓混凝土重力壩的廊道結構以混凝土預制件拼裝較為有利，構件內配筋由計算確定。岸坡廊道采用斜井式或豎井式，應根據河谷地形條件確定。河谷較窄、岸坡很陡，用豎井連接水平廊道是合適的。,基礎灌漿廊道和縱向檢查、排水廊道要在上游側底部設排水溝。排水溝斷面常用30cm30cm，底坡坡度3。排水孔幕排出的水要用鋼管通至上游排水溝，不宜用明溝排水。廊道四周的壁面應做得平整，底板上沒有橫溝，便于運行工作。此點常被忽視，認為不影響大壩安全，無關緊要，這是不妥的?？v向廊道在穿過重力壩橫縫處，其周圍混凝土內應設一道銅片止水。橫向廊道穿過重力壩縱縫，周圍也應設一道橡膠(pvc)止水。這些止水可兼作止漿片用。,六、壩體排水幕,為了保證碾壓混凝土壩體內的揚壓力和碾壓混凝土的耐久性，壩體內的排水幕十分重要。排水幕由按照一定間距布置的排水孔(管)構成。壩體內的廊道如前所述最好盡可能減少，但是從實際需要出發也不能不設。如江埡碾壓混凝土重力壩布置了3排，大朝山重力壩布置了2排，龍灘重力壩設立了5排。排水孔(管)的位置設在縱向排水廊道的上游側，靠近廊道壁，離上游壩面的距離約為l/15l/20倍壩面上的作用水頭，最小距離為3.0m，排水孔沿壩軸線方向的間距一般為23m，內徑可為1025cm,，上、下層檢查和排水廊道之間的排水孔應布置成豎直或接近豎直的方向，中間不能轉彎，以便檢查和清理。最上一層排水孔頂端通至壩頂附近的觀測廊道。排水孔排出的滲漏水應流人下一層縱向廊道的排水溝內。下層排水孔的頂端進口在排水溝底以上。排水孔的清理工作應定期進行，以防堵塞。,碾壓混凝土壩壩內設置排水孔(管)，過去曾研究過多種施工方案，如塑料管包砂，預制無砂混凝土管等，都由于碾壓混凝土施工過程中容易錯位、漏漿或壓碎而失效，因此目前仍以結合檢查孔取芯鉆孔、形成排水通道比較可靠。涌溪三級電站碾壓混凝土壩，壩內排水孔采用預埋長度6070cm的鋼管，在每層混凝土碾壓完成后，將埋管上拔30cm，進行上一層混凝土的攤鋪和碾壓，逐層施工較為方便，且效果較好。,碾壓混凝土的壩內排水廊道，以在二級配富漿碾壓混凝土防滲層之后較佳。在高重力壩下最低一層廊道，常布置在基礎上的墊層常態混凝土內，因為常態混凝土薄層鋪設，受基礎約束，容易出現裂縫，而若設一些排水廊道恰好結合分縫并縫，滿足施工要求，如龍灘重力壩就是按這種方法布置的，建成的石板水碾壓混凝土重力壩在底部設立2m2.5m廊道進行排水。,關于進一步減少揚壓力增大壩體穩定性的問題，在下游水位過高情況下，采用抽排降低揚壓力是可行的。,2.2.5重力壩的斷面選擇、壩面處理和壩體混凝土分區,1碾壓混凝土重力壩的斷面選擇,常態混凝土重力壩，其斷面取決于水壓、壩體重量、壩基巖體條件、揚壓力、水庫淤積情況以及地震荷載等，上游面垂直或具有一定斜坡，以利用部分水重增大穩定性。日本的高碾壓混凝土重力壩如浦山、宮瀨等工程，其底寬幾乎與壩高相等，上游面有較大斜坡。由于我國重力壩基巖較好，大多數工程上游坡垂直、下游坡1:(0.70.8)已可滿足穩定要求。如江埡、大朝山、棉花灘等大壩上游面都是垂直的，也便于施工；超過l00m壩高的工程斷面出現上游斜坡，可爭取減少混凝土量，如龍灘斷面自壩頂以下58m即設1:0.25斜坡。碾壓混凝土壩壩頂最小寬度約為5m，壩頂路面應有橫向坡度，并設置相應的排水設施。 在重力壩選取的斷面中，最好盡可能不設底孔或中孔，因設置孔洞會增加施工中的困難。特別在底孔導流時，因為過水時迅速冷卻，碾壓混凝土可能出現裂縫。在中孔和底孔周圍一般都要用鋼筋混凝土或鋼板襯砌，以保證中孔或底孔的正常運行。,2壩面處理,上游壩面的處理與防滲措施密切相關，故將在以下防滲設計部分專述。 下游面應根據溢流與水位變幅情況，按防滲、防沖、防蝕、防凍要求設保護層。 基礎混凝土：常態，厚度可根據基礎開挖起伏差、溫度控制及基礎灌漿等要求確定。,3壩體混凝土分區,日本的碾壓混凝土壩用“金包銀”式，在外表面處包一層常態混凝土，上游厚度為3m，下游厚225m，內部則用100。碾壓混凝土。此種壩外表美觀，但施工需架立模板，有一定干擾。圖2-10是島地川壩體混凝土分區情況，除外部混凝土外，壩底還鋪設3m厚基礎混凝土，亦為常態混凝土，作墊層用；此外，廊道周圍亦采用常態混凝土。,圖2-11是我國天生橋二級水電站碾壓混凝土溢流壩剖面。上、下游面采用2.51m厚的常態混凝土，標號為r90200s6，有一定的抗沖耐磨能力。基礎墊層和齒槽用r90200 常態混凝土，壩體內部則用r90150 碾壓混凝土。由圖還可以看到上游壩面、溢流壩面以及廊道周邊的止水片均設置在常態混凝土內，灌漿交通廊道及排水廊道的下部亦均在常態混凝土內，排水廊道上部則用半圓形預制混凝土拱。,美國的上靜水壩上下游面都采用水平滑模，各個工序包括滑模、鋪混凝土和振搗都達到高度機械化，減少了勞動力。用滑模施工形成的道牙狀常態混凝土邊塊，每層91cm，上下搭疊30cm。邊塊混凝土摻用了減水劑，故其強度高、抗凍性好。圖2-12是上靜水壩滑模施工的道牙狀邊塊剖面，壩內則全為碾壓混凝土，層厚為30cm。上靜水壩碾壓混凝土膠凝材料用量設計為189kg/m3，實際用到252 kg/m3，道牙狀邊塊混凝土用到374kg/m3。除因最大粗骨料粒徑只38mm，使膠凝材料用量增多外，為改善薄層的層間結合，并解決抗凍融抗滲的要求，也加大了水泥用量。,用混凝土預制塊代替下游模板，預制塊作為壩體的一部分，這種方式能節約模板，施工方便，外觀好。預制塊還可起防凍隔熱作用，并能改善壩面溫度狀態。例如坑口壩采用梯形斷面預制塊，平均厚度50cm，長100cm，重量輕容易吊裝，用于砌即可滿足內部混凝土碾壓時不變形的要求。為保證預制塊與壩體連接，每個預制塊加2條機6鋼筋作錨鉤。,有的碾壓混凝土下游壩面由碾壓混凝土的自然休止角形成，如澳大利亞三個碾壓混凝土重力壩下游面坡度為1:(0.81.0)，不設模板，斜面也不碾壓。雖然外觀和耐久性相對較差，但施工簡便，運行一直正常。,溢流式碾壓混凝土壩的溢流面宜用鋼筋混凝土防護，可在填筑壩內碾壓混凝土時用預制塊作臨時模板，以形成臺階狀交接面。碾壓混凝土達一定強度后，吊開預制塊并處理交接面，再澆筑溢流面鋼筋混凝土。,2-3防滲設計,碾壓混凝土如果配合比恰當，又能精心施工、保證質量，則其滲透系數可達10-810-10cm/s。由碾壓混凝土芯樣抗滲性試驗可知，膠凝材料用量多的碾壓混凝土其滲透系數不一定小，可見施工質量是影響滲透性的主要因素。由于碾壓混凝土水泥用量少，運輸鋪筑過程粗骨料易分離，加之碾壓層面多，易造成結合不良等因素，會導致碾壓混凝土壩嚴重滲漏。如美國柳溪壩芯樣測試滲透系數為(16.820.0)10-10cm/s，而實際壩體壓水試驗所得滲透系數在10-110-3cm/s量級范圍，遠低于芯樣測試結果，初次蓄水時滲漏量甚至達到180l/s。其他碾壓混凝土壩也有類似的情況，即實際壩體抗滲性能較低。因此說明用碾壓混凝土筑壩一般難以保證不漏水，認為必需設置防滲結構以控制滲漏。,根據碾壓混凝土的滲流特性，可以得出碾壓混凝土壩滲流控制設計的具體目標應為：降低壩體層面上的揚壓力；減少滲透水量；防滲體的厚度或排水幕距壩上游面的距離要足夠地大，降低防滲結構中和排水幕上游面混凝土中的水力比降，防止發生水力擊穿等滲透破壞現象。前兩項目標需要靠合理地設置壩上游面防滲體和其后排水幕等排水設施來完成，且要求防滲體的滲透系數最好要小于壩體垂直向的滲透系數。因此碾壓混凝土壩的滲控方案設計仍以“前堵后排”為基本原則。壩體排水幕常常由豎向排列的排水孔組成，孔距23m，孔徑1025cm，,對防滲結構的要求應該是：自身穩定、防滲效果好、適應變形能力強、不易開裂；工程量小、經濟、施工方便，尤其對壩體碾壓混凝土的施工干擾要??；耐久性好、美觀、對水質無污染等。 目前國內外碾壓混凝土壩防滲結構有以下幾種類型：常態塑性混凝土防滲；上游富膠凝材料碾壓混凝土防滲；補償收縮混凝土防滲；瀝青混合料防滲；壩面粘貼高分子薄膜防滲等。,2.3.1常態塑性混凝土防滲,(1)金包銀式結構 在碾壓混凝土施工的同時，在壩體上游面澆筑一層常態塑性混凝土，俗稱為“金包銀”。多數工程運行基本良好，但亦發生防滲層混凝土開裂漏水的情況。常態塑性混凝土防滲層要求設置橫縫和橫縫內止水，施工干擾較大，影響工程進度。 防滲層的厚度以及施工方法各國差別很大。日本的防滲層厚一般為153m，壩體結構與常規混凝土重力壩無明顯差別，因此施工措施也很大程度的依照常態混凝土筑壩方法。 （2）薄層防滲 圖213(a)為法國歐利維特斯壩的上游防滲細部，壩體碾壓混凝土每立方米用水泥130kg，面層常態混凝土則用360kg水泥，墊層則為bec專利產品。澳大利亞的碾壓混凝土壩當采用常態混凝土面層時，其面層厚度很小，只有15cm，大壩不設縱、橫縫，碾壓混凝土層面處理也較簡單，只在上游3m內靠下游的2m寬面上，用細料常態混凝土鋪34cm厚，做為層間處理，用以防滲。摩洛哥的柯萊瑪壩體上游面使用預制混凝土模板，澆筑上游常態混凝土，預制混凝土模板埋設錨筋與常態混凝土及碾壓混凝土連接固定，見圖213(b)所示。,2.3.2碾壓混凝土自身防滲（上游富膠凝材料碾壓混凝土防滲）,從加強碾壓混凝土重