Page 63 - 水利学报2021年第52卷第2期

构调整，发生更大的变形。当坝高小于 50 m 时，砂砾石坝与堆石坝的竣工沉降量和沉降率差异不
大，这种趋势符合中、低砂砾石坝和堆石坝在低应力条件下的受力变形特点，也与已有的认识一
致。随着坝高的增大，砂砾石坝竣工沉降量越来越显著的小于堆石坝竣工沉降量，当坝高达到 100 m
以上时，堆石坝竣工沉降量急剧增大，砂砾石坝的沉降量也有较大增加，但与堆石坝相比，增加的
量值相对较小。随着坝高的增大，砂砾石坝和堆石坝竣工沉降率的变化趋势也呈现了类似的规律。
虽然尚缺乏 200 m 级以上砂砾石坝与堆石坝原型观测资料的对比，但从堆石料和砂砾料在高应力条件
下的变形特性可以推测，与堆石坝相比，坝高越高，砂砾石坝的变形控制效果越好。砂砾石坝与堆
石坝沉降变形的这种差异，对强震区深厚覆盖层上高土石坝建设有重要的意义。由表 5 和图 5 分析可
知，包括工后沉降的砂砾石坝现状沉降量及沉降率与堆石坝现状沉降量及沉降率的关系，与砂砾石
坝和堆石坝竣工沉降量及沉降率的相应关系类似。虽然有的大坝沉降尚未稳定，但可以推测总体上
稳定后的沉降与坝高的关系规律趋势不会改变。

（a） 竣工沉降量 （b） 竣工沉降率
图 4 新疆已建 100m 级以上混凝土面板堆石坝竣工沉降量和竣工沉降率与坝高关系

（a） 现状沉降量 （b） 现状沉降率
图 5 新疆已建 100m 级以上混凝土面板堆石坝现状沉降量和现状沉降率与坝高关系

3.2 控制标准的影响 表 6 给出了新疆已建高混凝土面板堆石坝设计压实指标和坝体施工检测统计
压实指标，结合相应大坝竣工沉降量和现状沉降量，可以得到大坝竣工沉降率和现状沉降率与坝体
施工检测统计压实指标的关系，见图 6 所示。分析可知，随着坝体施工碾压检测相对密度的增大，
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坝体沉降率是减小的。如阿尔塔什工程，通过大型现场试验将砂砾石填筑的最大干密度由 2.26 g/cm
提高到 2.38 g/cm ，有效的减小了坝体沉降变形，工程竣工时，坝体的最大沉降量为 236 mm，占坝高
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的 0.14%，与类似高度混凝土面板堆石坝沉降变形量相比，阿尔塔什混凝土面板堆石坝沉降量属于较
小水平，而早期的 JLT 水电站施工检测的平均干密度值为 2.09 g/cm ，运行后沉降变形量为 1170 mm，
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占坝高的 0.75% 。
现有的混凝土面板堆石坝设计规范对砂砾石坝填筑标准的规定，当坝高<150 m 时，砂砾石相对
密度不小于 0.75～0.85，当 150 m≤坝高<200 m 时，砂砾石相对密度不小于 0.85～0.90；水工抗震规
范规定，工程设防烈度为Ⅷ度、Ⅸ度时，宜采用其规定范围值的高限。从图 6 的变化趋势可见，施
工碾压检测相对密度由 0.85 提高到 0.91 时，坝体沉降率显著减小，而当施工碾压检测相对密度进一
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