Page 59 - 水利学报2021年第52卷第2期

区混凝土面板堆石坝的重要特点 ［5-6］ 。在工程实践中，新疆 100 m 级以上混凝土面板堆石坝建设形成
了以砂砾石为大坝填筑断面主体的特点，大多数采用上游及中部以砂砾石为主，下游侧辅以利用料
的断面结构型式，这与新疆山区河床覆盖层上砂砾石筑坝材料来源丰富和近年来高地震区的砂砾石
筑坝材料性能研究密切相关。

表 1 新疆 100 m 级混凝土面板堆石坝工程特性统计
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建设 设防 砂砾石（D r ）堆石料（n）
序号 工程 筑坝材料 总库容/亿 m 3 最大坝高/m
性质 烈度 上游 内部 下游
1 大石峡 在建 Ⅷ 砂砾石/微晶质灰岩 13.23 247 D r≥0.9/n≤18%~19%
2 玉龙喀什 拟建 Ⅸ 花岗岩/砂砾石 5.34 230.5 D r≥0.85/n≤15%~20%
3 阿尔塔什 2019 Ⅸ 砂砾石/白云质灰岩 22.49 164.8 D r≥0.90/n≤19%
4 吉音 2018 Ⅷ 斜长片岩 0.82 124.5 D r≥0.85/n≤22%
5 卡拉贝利 2018 Ⅸ 砂砾石 2.62 92.5 D r≥0.85
6 温泉水电站 2017 Ⅷ 花岗岩/灰岩 2.07 102 D r≥0.85 n≤21% n≤21%
7 KSY 水电站 2016 Ⅶ 花岗岩/砂砾石 0.98 108 n≤22% n≤20% n≤24%
8 JL 水电站 2015 Ⅵ 砂砾石/花岗岩 2.32 146.3 D r≥0.85
9 肯斯瓦特 2014 Ⅸ 砂砾石 1.88 129.4 D r≥0.85
10 斯木塔斯 2014 Ⅷ 砂砾石/花岗岩 1.45 106 D r≥0.85
11 柳树沟 2014 Ⅷ 凝灰岩 0.77 100 n≤19%
12 察汗乌苏 2010 Ⅶ 砂砾石 1.25 110 D r≥0.90/n≤17% n≤23%
13 JLT 水电站 2005 Ⅸ 砂砾石/凝灰岩 25.3 157 n≤22%~26%
14 乌鲁瓦提 2000 Ⅶ 砂砾石 3.47 131 D r≥0.85 D r≥0.80 n≤18%
15 阿不都拉 在建 Ⅶ 砂砾石 0.36 98.5

在坝址、坝型确定且坝体分区设计理念一致的条件下，大坝变形控制的影响因素主要集中在坝
高和筑坝材料性质、填筑标准的确定和施工能力及水平上，如果从坝体变形稳定的角度来考察，
还要考虑运行年限的影响。从填筑标准上来看，新疆 100 m 级面板砂砾石坝设计相对密度基本上都
在 0.85 以上，少数达到了 0.90。尤其是近年来，强震区高面板砂砾石坝的填筑标准，通常在专门论
证的基础上，将设计填筑标准确定到 0.90 的水平。砂砾石填筑标准的确定，过去采用的是室内试
验方法。实际筑坝砂砾石最大粒径大多在 200 ~ 400 mm，甚至达到 600 mm，由于设备尺寸较小，
试验时需要对实际筑坝材料级配进行缩尺。已有研究表明，砂砾石最大、最小干密度有明显的缩
尺效应 ［7-10］ ，虽然有学者 ［7，9-19 ］ 尝试基于室内试验缩尺级配试验结果外推原级配砂砾石干密度，但总
的来看，外延法公式缺乏普遍适用性；此外，室内试验方法与大坝填筑施工碾压的受力机制不同，
不能反映填筑碾压实际情况；再者，砂砾石原有的室内填筑标准确定方法是与当时生产力水平下的
施工机械对应的，随着大型施工碾压机械的广泛采用，室内试验填筑标准确定方法已不适应新的施
工条件，因此填筑标准的确定方法逐步由室内推向现场 ［20-25］ 。
本文在对比砂砾石填筑标准确定的室内试验方法和现场试验方法基础上，基于新疆已建 12座 100 m
级以上混凝土面板堆石坝设计和监测资料，重点分析了坝高、筑坝材料、施工填筑控制标准、碾压施
工参数等因素与坝体沉降变形的关系，并从时间的维度上对坝体沉降变形进行了考察，分析了坝体沉
降变形与运行年限的关系。在分析这些因素对影响高混凝土面板堆石坝变形控制效果的基础上，对高
混凝土面板堆石坝变形控制应关注的主要技术问题和应采取的主要技术手段进行讨论。

2 现场和室内确定的筑坝材料填筑标准对比

2.1 室内相对密度试验 室内相对密度试验目前主要是采用振动台法确定土料的最大干密度，也有
通过室内大型相对密度桶结合大功率击实仪的方法确定土料最大干密度，但目前开展的试验成果并

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