高土石坝筑坝技术与设计方法
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前言

据不完全统计,全世界所建设的百米以上的高坝中,土石坝所占的比重呈逐年增长趋势,20世纪60年代占比接近40%,70年代占比接近60%,80年代占比为70%以上,至21世纪初增加至80%以上。土石坝已成为高坝的绝对主力坝型。

与国际坝工建设水平相比,我国高心墙堆石坝的发展较慢,进入21世纪后才先后建成小浪底(坝高160m)、瀑布沟(坝高188m)、糯扎渡(坝高261.5m)。在吸收国际高土石坝建设经验和糯扎渡工程大量创新性研究成果及成功实践的基础上,工程界对建设更高心墙堆石坝的信心有了极大的提高,当前在建、拟建心墙堆石坝最大坝高已达300m级(两河口坝高295m,双江口坝高312m,如美坝高315m)。

现代面板堆石坝也以其造价低、工期短等特点,自1985年引进我国后得到了蓬勃发展,30年来取得了举世瞩目的成绩。据不完全统计,截至2015年年底,国内已建坝高150m以上面板堆石坝15座,代表性工程有天生桥一级(坝高178m)、水布垭(坝高233m)、三板溪(坝高185.5m)、洪家渡(坝高179.5m),水布垭坝是目前世界最高面板堆石坝,拟建的高面板坝从200m级坝高向300m级坝高发展,包括古水(坝高240m)、茨哈峡(坝高257.5m)、大石峡(坝高251m)、拉哇(坝高234m)等。

目前,高土石坝建设仍处于蓬勃发展的时期,而我国土石坝的数量、规模、技术已居于世界前列,为促进更高土石坝的建设,编者团队结合近30年土石坝工程实践经验,重点总结糯扎渡和天生桥一级的设计、科研和建设实践成果编撰此书,期望能为土石坝建设者带来更多启迪与帮助。

我国现行《碾压式土石坝设计规范》(DL/T 5398—2007)和《混凝土面板堆石坝设计规范》(DL/T 5016—2011)对于200m级以上高坝均要求进行专门研究,也就意味着在规范层面尚未覆盖200m级以上高坝。本书针对高面板堆石坝和高心墙堆石坝提出了设计指南,其中对关键技术环节的认识比规范反映的内容更深一步,工程措施更具针对性。通过本书的抛砖引玉,希望能为超高土石坝的设计研究起到参考和帮助作用。

本书纳入了编者针对高土石坝运行维护与健康诊断、高土石坝碳足迹与能耗分析以及高土石坝全生命周期管理体系三方面新兴课题的系统性研究成果,围绕安全、环保、经济三大目标进行阐述,其成果对风险控制、节能减排、降本增效有着直接而客观的指导意义,对完善高土石坝全生命周期管理链起到积极作用。

本书可供包括政府、投资、设计、施工和运行维护等所有高土石坝参与人员阅读,书中关于碳足迹概念及其计算方法、工程全生命周期管理理念及其框架体系也可为水利水电行业及其他行业同仁参考借鉴。

由于作者水平有限,书中难免会有一些错误,敬请读者批评指正。同时,欢迎读者与作者联系,就有关土石坝筑坝技术问题进行探讨,共同促进高土石坝安全建设、健康发展。

作者

2016年9月