第1章 峡谷区高面板坝特点和运行性状

1.1 混凝土面板堆石坝的发展

面板堆石坝专家库克（J.B.Cooke）将堆石坝的发展过程分为三个阶段：即抛填堆石坝时期、抛填堆石坝向碾压堆石坝的过渡时期以及现代重型碾压堆石坝时期。

1850—1965年，美国采用堆石抛填法建成多座高度30m以上的面板堆石坝，如迪克斯河（Dix River）坝（1925年，坝高84m）、盐泉（Salt Spring）坝（1931年，坝高100m）、考斯格威尔（Cogswell）坝（1934年，坝高85m）、下比尔1号（Lower Bear No.1）坝（1952年，坝高71m）、下比尔2号（Lower Bear No.2）坝（1952年，坝高50m）。这一时期的堆石坝多采用抛石法填筑，即将大块石从高栈桥向下抛投并用水枪冲射使之密实。由于堆石料压实不足，竣工后坝体位移可达到坝高的1%~2%，50m以下的低坝尚能承受这种变形，70m以上堆石坝，因变形太大均发生严重面板裂缝和坝体渗漏，如盐泉坝混凝土面板裂缝宽达2.5cm，漏水量很大。20世纪50年代以后，世界上已不再建造此种堆石坝，这一阶段抛填堆石坝的修建高度受到限制，而带有反滤层的黏土心墙堆石坝取得了快速发展，抛填堆石坝逐步向碾压堆石坝过渡。

20世纪60年代末期，重型振动碾应用于压实堆石和砂卵石。通过振动碾压设备压实的堆石体，可获得较高的密实度，坝体沉降变形大幅减小，使得混凝土面板的工作状况大为改善，坝体的修筑高度得以进一步提高。1971年澳大利亚建成的塞沙那（Cethana）坝（坝高110m）、1980年巴西建成的阿利亚（Areia）坝（坝高160m）、1993年墨西哥建成的阿瓜密尔（Aguamilpa）坝（坝高187m），标志着混凝土面板堆石坝筑坝技术走向成熟。我国采用现代技术修建碾压式混凝土面板堆石坝始于1985年，起步较晚但发展迅速，目前在工程数量、建坝高度等方面均居世界前列。迄今，国内坝高百米以下级的工程已较多，百米级甚至两百米级的面板坝也已不少，如贵州洪家渡（坝高179.5m）、湖南三板溪（坝高185.5m）、湖北清江水布垭（坝高233.0m）等，正在筹建中的大石峡、茨哈峡、古水等工程的坝高达到250m左右。混凝土面板堆石坝抗滑与抗渗稳定性好、地质条件要求低、抗震性能好、造价便宜，已成为当前土石坝的主要坝型之一。