某面板壩防滲設計及處理措施

黃永光

【摘要】我國擁有眾多水庫，其中混凝土面板堆石壩由于安全性、適應性及經濟性良好而受到壩工界的重視，已成為一種富有競爭力的新壩型。本文結合某工程實例，介紹了某面板壩防滲設計的若干問題，如何做到把大壩滲漏隱患降到最低，達到工程效益的充分發揮。

【關鍵詞】水利工程；混凝土面板堆石壩；防滲；帷幕灌漿

1、工程概況

工程主要由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、左岸灌溉放空洞和供水工程組成。大壩最大壩高48.3m，壩頂高程731.30m，壩頂寬6.8m，壩頂長134.0m，最大壩底寬度138.8m。

大壩上游布置趾板，趾板底部高程683.00m，厚0.5m，寬度5.0m；主壩壩體填筑料的分區，從上游向下游依次分為混凝土面板（F區）采用等厚0.4m、墊層區（2A區）水平寬度3.0m、過渡區（3A區）水平寬度3.0m、主堆石區（3B區）、下游堆石區（3C區）、干砌石護坡（3D區）；周邊縫下設特殊墊層區（2B區）厚度0.2m。

混凝土趾板位于上游壩坡坡腳，趾板上布置帷幕線與壩肩帷幕連接；趾板與面板、防浪墻通過接縫止水連接；一起形成完整、封閉的防滲體系。

2、大壩防滲結構設計

2.1 混凝土趾板

趾板位于上游壩坡坡腳，坐落于河床及兩岸基巖，是面板的底座，也是防滲帷幕灌漿的壓重板，與面板底部形成“周邊縫”，兩者共同組成混凝土面板堆石壩前沿防滲體。

趾板下為弱風化基巖，允許水力梯度取15，由此確定趾板寬度為5.0m，厚度為0.5m。趾板混凝土強度等級為C25，抗滲等級W10，抗凍標號F150。水泥采用425#的普通硅酸鹽水泥。

趾板混凝土縱橫向配筋采用單層雙向布置，凈保護層厚度為10cm，配筋率為0.4%。為增強趾板與地基的連接，趾板設錨筋錨固，錨筋采用直徑Φ25的HRB335鋼筋，間距1.5m，排距2.0m，梅花形布置，錨筋深入基巖深度為4.0m，采用高強微膨脹砂漿埋固于鉆孔內。錨筋上端部做成90°彎鉤與趾板鋼筋牢固連接。

2.2混凝土面板

大壩最大壩高48.3m，擬定面板混凝土強度等級為C25，抗滲標號W10，抗凍標號F100。面板厚度按下式計算：

經計算：面板厚度為0.389m～0.456m，根據規范本工程面板采用0.4m等厚面板。

面板采用單層雙向鋼筋，含筋率為0.4%。在兩端周邊縫附近受拉區，面板配筋率高于中部受壓區面板的配筋率，并在該范圍內的周邊縫和垂直縫兩側設置抗擠壓鋼筋。

2.3 接縫止水

2.3.1 周邊縫

周邊縫是趾板與面板間的永久性接縫，同時也是面板止水體系中最薄弱環節，是可能漏水的主要通道。根據規范及類似工程經驗，周邊縫設置2道止水：第一道止水在上游面接縫留“V”型槽，槽內放置Φ50mmPVC棒，外用波形天然橡膠止水帶密封，止水帶外用不銹鋼罩保護，罩內充填“SR—2”柔性止水材料。第二道止水在下游面設“F”型紫銅片止水，一端埋入混凝土趾板中，另一端壓在瀝青砂漿墊層上。為防止施工期面板對趾板的擠壓，沿縫（趾板混凝土面）粘貼12mm厚瀝青浸漬杉木板，也可保護止水片在運用期的安全。周邊縫PVC止水帶宜用夾具與垂直縫處的底部止水連接。

2.3.2 垂直縫

垂直縫為面板分塊形成的豎向永久縫，主要受張開或壓縮位移。

張性垂直縫從壩頂與壩軸垂直沿壩坡面延伸，在接近周邊縫1.0m處折轉，垂直于周邊縫。張性垂直縫采用兩道止水，第一道止水在上游面接縫留“V”型槽，槽內放置Φ50mmPVC棒，外用復合板罩保護，罩內充填“SR—2”柔性止水材料。第二道止水在下游面設一道“W”型止水紫銅片，上端與防浪墻止水帶連接，下端與周邊縫“F”型止水銅片連接。

壓性垂直縫沿壩坡面下延直接與周邊縫連接，壩體沉降后，壓性垂直縫呈擠壓狀態，相對位移較小，在底部設一道“W”型紫銅片止水，基于變形和保護需要，縫口“V”型槽內采用Φ50PVC棒，外用復合板罩保護，罩內充填“SR—2”柔性止水材料。

2.3.3 防浪墻伸縮縫

防浪墻伸縮縫為防浪墻之間的垂直縫，內設一道紫銅止水片，與防浪墻底部銅片止水連接構成封閉的止水系統。防浪墻與面板間水平縫設頂、底兩道止水，底部采用“F1”型和“U”型止水銅片，頂部采用柔性填料止水。

2.3.4 放浪墻底縫

防浪墻底縫為防浪墻底部與面板頂部的接縫之間的垂直縫，設置2道止水：第一道止水在上游面接縫留“V”型槽，槽內放置Φ50mmPVC棒，外用波形天然橡膠止水帶密封，止水帶外用SR防滲蓋片保護，蓋片內充填“SR—2”柔性止水材料。第二道止水在下游面設“W”型紫銅片止水，一端埋入混凝土面板中，另一端壓在放浪墻下。“W”型紫銅片止水下設水泥砂漿墊層。

2.3.5 帷幕灌漿

根據壩址區工程和水文地質條件，為減小壩基及繞兩壩肩的滲漏量，在趾板地基及兩壩肩基巖內進行帷幕灌漿。

帷幕灌漿材料采用425#的普通硅酸鹽水泥。壩基趾板灌漿重點為封堵淺層發育的裂隙、趾板開挖產生的裂隙、趾板與基巖間接縫部分，灌漿時為避免抬動趾板，灌漿壓力以現場試驗為準。岸坡段帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿的方法施工，帷幕灌漿孔應分序并逐步加密，以保證灌漿質量。

3、結語

通過上述防滲處理，防滲墻結合帷幕灌漿的防滲體系不但改善了壩體滲流的邊界條件，而且起到了很好的防滲作用，達到了設計效果。

參考文獻：

[1]張偉.水利工程中防滲施工工藝探討[J].科技風，2010，（10）：206.

[2]中華人民共和國水利部.SL228-2013混凝土面板堆石壩設計規范（S）.

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[4]曾紅.水工建筑物接縫止水設計探討[J]，黑龍江水利科技，2014，（42）：79.