RCC壩的設計探討

[] M.

最近，英國大壩協會在倫敦舉辦研討會，重點討論了RCC壩。M.頓斯坦向全體與會者介紹了此類大壩建設的實用性和經濟性。

在過去的35 a里，頓斯坦已在53個不同國家參與超過135座RCC壩的建設，目前正參與全球17座大壩的建設。談到了RCC壩的地理分布狀況。他指出，全世界關心的問題可以通過國際大壩委員會126號公告的要求得到反映，該公告著眼于RCC壩實踐和案例研究。公告最初發表于2003年，目前正在修訂，此公告需求量極大，被翻譯成多種文字，包括西班牙語、漢語、葡萄牙語、越南語，現在正在進行俄文的翻譯工作。

全球有RCC壩550座，大部分(約45%)都建于亞洲。亞洲擁有目前最先進的RCC壩技術。而作為印度，至2011年年底，它與中東共同擁有全球5.5%的RCC壩，印度未來會有許多的大型大壩，頓斯坦認為該國掀起了RCC壩建設的熱潮。

1 標志性工程

在簡要介紹了RCC壩設計理念及每一配料的平均混合比后，頓斯坦指出，RCC壩澆筑效率存在很大的提升空間。

頓斯坦對來自世界各地的RCC壩的特點做了介紹。并對下列他認為比較特殊的大壩進行了詳細說明。

1.1 上靜水壩

上靜水(Upper Stillwater)壩是美國20世紀80年代初興建的首座澆筑量達100萬m3的RCC壩。大約20 a以來，它是建設速度最快的壩，平均澆筑速率最高。

大壩于1987年竣工，壩長815 m，臺階式溢洪道長200 m，高90 m，消力池寬9 m。大壩RCC總體積1 108 450 m3，RCC澆筑僅用了近9個月，月均澆筑135 000 m3。

因為大壩位于2 500 m高的落基山脈，溫差極大，這使得RCC澆筑只能在1985～1987年的3個季節中完成。此外，工人雖然每個季節可在現場工作5～5.5個月，但1986年的晚春和早秋使工作時間減少為4.5個月。盡管如此，在1986年施工季中，僅用128 d便完成了539 400 m3的澆筑量。

1.2 沙牌壩

中國的沙牌壩為純正的RCC薄拱壩。大壩高132 m，長250 m，RCC體積365 000 m3。這一雙曲拱壩非常薄，基底寬28 m。RCC澆筑只用了26個月。

沙牌壩具有特別的意義，因為在2008年四川大地震中，它是距震中最近的大壩。據報道，地震時壩頂加速度為1 g，超過了大壩的設計系數。但是，大壩沒有出現一處裂縫，完全處于正常運行狀態。

1.3 奧利文海恩壩

奧利文海恩(Olivenhain)壩享有第一RCC壩的美譽，實現平均澆筑速率15萬m3/月。為圣地亞哥儲存緊急用水。97 m高、788 m長的大壩建成非常迅速，RCC體積107萬m3，僅用8.8個月便澆筑完成。

1.4 耶育瓦壩

緬甸135 m高的耶育瓦(Yeyuwa)壩是第一個使用天然火山灰，而不是粉煤灰的大型RCC壩。項目可行性研究已經認定粉煤灰將從泰國進口，但考慮到可能不切實際，取而代之的是緬甸波芭山的天然火山灰。天然火山灰在這里幾乎是無限量的，而且還可能是世界上最好的。

RCC的混合成份是75 kg的水泥加145 kg的天然火山灰。大壩主體RCC的澆筑始于2006年2月，僅需要13個人每天澆筑8 000 m3混凝土。因經過了周密考慮，這一過程非常簡單。

RCC澆筑比預計提前5.5個月完成，溢洪道于2010年9月開始運行。

RCC體積為247萬m3，34.3個月澆筑完成。

1.5 山蘿壩

山蘿(Son la)壩在越南是第一個按時、按預算完成的大項目。大壩高139 m，長900 m，RCC體積為2 677 000 m3，花費31.5個月澆筑完成。這是首座在凝膠材料中使用處理過的粉煤灰的RCC壩。

來自越南火電廠的粉煤灰被倒進池中，并被放置了20 a以上。它以前不能使用，但新的處理技術的發展使它如今可以在混凝土中使用。

山蘿壩的主要開挖工程在2006年9月進行，一切安排都圍繞汛期制訂。2007年7月，12 000 m3/s的洪水流經引水壩。山蘿混凝土攪拌廠位于山體滑坡易發區。必須保證倉庫里儲存有2萬t袋裝膠結材料，并保證附近的村莊也備有20 000 t的材料。這樣在發生大的滑坡使混凝土廠中斷運行的情況下，RCC的澆筑仍可以進行。

裝機2 400 MW的水電站于2012年開始運行，相當于每天產生100萬美元的電力。越南總理對此印象深刻，為此在萊州上游修建下一座大壩時，他下令一切照搬山蘿壩。

萊州壩RCC澆筑始于2013年3月，第一個月澆筑152 000 m3。

相對于任何一座大壩，其第1個月的RCC澆筑量都創了世界記錄，因為一切從山蘿電站直接照搬，施工進展迅速。截至2013年12月27日，已經澆筑完成RCC 100萬m3，其中包括5個月雨季澆筑率下降了50%左右，目前平均每月澆筑15萬～18萬m3。

2 RCC壩屢創新高

目前世界上壩高200 m或者是更高的RCC壩有38座。在未來幾年，計劃修建更高的RCC壩。中國的龍灘是迄今為止最大的RCC壩，高218 m，RCC體積為750萬m3，它也是世界上所有壩型中最大的壩之一。

其他正在建設或計劃即將開工的RCC壩中，高度超過200 m的包括巴基斯坦的狄阿莫-巴沙(Diamer-Bhasha)壩，埃塞俄比亞吉貝Ⅲ(Gibe Ⅲ)壩，印度河上的達蘇(Dasu)壩，緬甸他桑(Ta Sung)壩，印度易斯里(Sisri)壩。

3 RCC壩的成功

每座大壩都是獨一無二的，都有自己獨特之處。現有足夠多已完成的RCC壩可用來分析影響RCC澆筑速率的因素，并對其中的一些進行量化。影響RCC壩澆筑率的因素主要有3個，在極端情況下多達5個。

為了充分挖掘該施工方法的優勢，設計和施工方法應予以綜合考慮，并應盡可能簡單。

施工快速毫無疑問是RCC壩的主要優點。這不僅能使業主投資回報快，而且RCC澆筑越快，質量將越好，大壩也將越經濟。

為了強調了這一點，頓斯坦談到了印度加特哈爾(Ghatghar)RCC壩項目的業主。他們指出，選擇RCC壩替代傳統的混凝土或砌石壩，意味著加特哈爾RCC壩可以提前3 a獲益，因此而產生電力13.5億GW·h，帶來52億盧比的經濟效益，相高于整個項目一半的成本，這清楚地說明了RCC壩在水電項目中是成功的。