關(guān)志誠

（水利部水利水電現(xiàn)劃設(shè)計總院 北京 100120）

1 引言

隨著高面板壩建設(shè)數(shù)量快速增加，大壩防滲結(jié)構(gòu)擠壓破壞導致滲漏時有發(fā)生，引起工程界高度重視。我國的高面板壩一經(jīng)發(fā)現(xiàn)面板破損破壞就及時進行處理，把可能發(fā)生的滲流增加和滲漏危害降低到最低程度，如天生橋一級、紫坪鋪、三板溪等。目前，對于大壩滲流監(jiān)測量級與大壩安全關(guān)系尚未見評價標準，基本上仍按經(jīng)驗和類比作出判斷。

2 國內(nèi)面板壩擠壓破壞和滲漏處理工程實例

國內(nèi)近期投入運行的高面板壩發(fā)生擠壓破壞的工程有天生橋一級、紫坪鋪、三板溪等，前兩個工程并沒有導致大壩滲漏量的明顯增加。我國高面板壩壩體滲漏量情況：天生橋一級，80～140L/s；洪家渡，7～135L/s；吉林臺一級，286L/s；水布埡，23.43～40L/s；董箐，41.8L/s。

（1）三板溪面板壩高185.5m，壩頂長423.75m，壩高寬比為1:2.28，面板底部厚度0.913m，三期面板是按二期面板頂部厚度等厚澆筑。水庫下閘蓄水初期水位上升速率較快，至2006年6月，5個月內(nèi)上升約100.0m(水位高程429.0m)，壩體內(nèi)部累計最大沉降量為148cm，周邊縫最大剪切變形為

45mm，面板混凝土內(nèi)測得壓應力約為15MP，順坡向鋼筋最大壓應力約160MP。在隨后的1年里庫水位基本保持在430.0m，大壩變形平緩，面板混凝土和鋼筋應力變化較小，大壩工作狀態(tài)基本正常。在2007年7月下旬24小時內(nèi)庫水位由465.8m升至470.26m時，大壩滲漏量由113.6L/s增至255.4L/s,月底庫水位達到472.1m時，大壩滲漏量為253L/s；幕后壩基滲透壓力最大增幅在20～40m,大壩變形明顯變大，最大沉降速率為1.93cm/m。在庫水位回落過程中滲漏量仍繼續(xù)增大，回降至467.0m時滲漏量為303.0L/s。處理情況：對左MB3～右MB9共12塊一、二期連續(xù)破損面板進行鑿除，并對其周邊修整，在不破壞原有結(jié)構(gòu)情況下重新整形綁扎鋼筋，采用強度等級C35、黏結(jié)劑附著力1～2級、水下黏結(jié)強度大于2.5MP的PBM混凝土進行水下填補修復，表面布置一層雙向直徑4mm間距100mm鋼筋網(wǎng)。2008年6月部分面板修復后大壩滲漏量明顯減少。

（2）天生橋一級面板壩于2003年8月汛期采用臨時修復措施，水上部分進行表面清理，對高出面板表面的鋼筋敲平或切除更新，用903聚合物水泥砂漿打底，澆筑C25混凝土，并預留寬度50mm和深度100mm的槽，涂SR底膠后填入SR止水材料，并制成鼓包，用SR防滲蓋片覆蓋，兩側(cè)用鋁片壓緊并用環(huán)氧材料封邊；水下部分將破損混凝土清除并對周邊進行修整后，澆筑PBM聚合物混凝土，并按水上構(gòu)造形式處理,未影響正常蓄水運行。2004年5月22日面板在2003年發(fā)生破損后修復區(qū)再次發(fā)生局部擠壓破壞。破損部位仍在L3/L4面板接縫兩側(cè)，但向水下延伸至710m高程，其中718.58～710.00m高程為輕微破損。水上部分787.30～786.12m高程修補混凝土局部凸起，786.12～781.41m高程修補混凝土表面基本完好，781.41m高程以下修補混凝土破損抬起，局部有老混凝土破損，748～754m高程破損范圍較大，最寬達5.35m。破損情況仍以L4面板較為嚴重，平均寬度約1.0m，最寬1.6m，破損深度平均260～350mm。面板水平鋼筋向上彎曲出露，局部有止水銅片出露。接近水面高程747.76～757.74m處破損較嚴重，平均寬度2.2m，最大寬度2.6m。水下部分L4面板破損寬度平均1.9m，最大寬度2.2m，平均深度90mm，最大深度250mm；L3面板破損平均寬度0.6m，最大寬度2.2m，最大深度250mm。破損嚴重部位局部有滲漏現(xiàn)象。水上部分（746m高程以上）按永久性修復L3/L4接縫，并對L1/L2及L5/L6板間進行切縫處理至746m高程。一般縫寬50mm，深度達到銅止水片頂部，縫中間填入20mm厚的橡膠板，再用砂漿填滿，表面做SR鼓包封閉。水下部分處理范圍為L3/L4面板接縫高程710.0～743.5m。處理方法為清除破損與松動混凝土，整平突出的水平鋼筋，立模澆筑水下環(huán)氧混凝土，待凝后用SR防滲蓋片覆蓋并用扁鋼固定。水下處理部分未作切縫。由于處理范圍尚未覆蓋樁號0＋600～0＋800的高壓應變區(qū)，且水下部分也未處理。為安全起見，2005年大汛前采取預防性處理措施包括：在已經(jīng)改造的3條縫的兩側(cè)各選一條縫進行切縫處理，范圍宜向水下延伸至730m高程附近，填入20mm厚橡膠板，以吸收水平向壓應變；在面板上增設(shè)噴淋設(shè)施，在高溫期噴水降溫，以減小溫度應力；在處理區(qū)增設(shè)溫度計、測縫計、應變計等觀測設(shè)施。

（3）紫坪鋪面板壩地震后，震損面板5#～6#板間縱縫出露在水上，情況比較清楚；23#～24#面板縱縫從防浪墻底延伸到水下790.0m高程，需采用水下施工技術(shù)修復。修復方案參考天生橋一級面板修復經(jīng)驗，去除損壞的面板混凝土，用同等級的混凝土修復。同時在面板結(jié)構(gòu)縫中設(shè)置剛度相對較低的耐老化橡膠片，厚度較原設(shè)計增加近1倍（約25mm），以吸收板間傳導的應變能，更好地適應壩體后期變形。處理過程：打開表面止水設(shè)施，鑿除縱縫兩側(cè)各40cm范圍內(nèi)的混凝土，修復損壞的止水銅片，補澆C25混凝土。板間縱縫用12～24mm的三元乙丙復合橡膠板嵌填，表面止水按原樣恢復。對23#～24#板間縫水下部分，由潛水員使用水下風鎬、液壓鎬和液壓鋸鑿除破損混凝土，切除受損變形的鋼筋，按設(shè)計要求重新綁扎鋼筋。對于810.0～769.0m高程間超出伸縮縫原加強鋼筋范圍的破損部位，補設(shè)φ20鋼筋網(wǎng)片，沿面板的修復坡面安裝模板，澆筑水下PBM樹脂類聚合物混凝土，以HK-PBM-3型樹脂為黏合劑，將砂石骨料和水泥固結(jié)而成，可以在水下快速固化。固化時間可在十幾分鐘到幾小時內(nèi)調(diào)節(jié)，能在幾十米深的水中澆筑，不需振搗，可以自動流平、自然密實，24h的抗壓強度可以達到30MPa，試驗確定凝結(jié)時間為3h左右。自2008年6月5日至9月14日，完成23#～24#垂直伸縮縫的修復工作，縱縫垂高94m，斜長約132m，修復水下裂縫長度48m。

（4）國內(nèi)典型的大壩滲漏處理是株樹橋面板壩，工程于1992年年中二期混凝土面板澆筑完畢。1993年6月達到滿庫水位(高程165.0m)的滲漏量僅為40L/s，1994年滿庫時的滲漏量增加到970L/s。滲漏不斷增大，直至1999年滿庫時的滲漏量達到2500L/s，同年壩體的最大沉降達到1.44m。對滲漏機理的分析揭示了嚴重滲漏發(fā)展進程如下：1）垂直縫和周邊縫止水遭到破壞。2）通過接縫的滲漏導致墊層區(qū)產(chǎn)生沖蝕，墊層料流失到下面的堆石體中。3）混凝土面板與墊層區(qū)脫空致使面板破裂。4）通過面板增大的滲漏又導致面板進一步破裂、墊層料流失和滲漏進一步增大。株樹橋面板壩滲漏量日益增大的主要原因包括：1）大壩壩體和壩肩巖體完全不同的變形特性導致堆石體上的面板與壩肩上的貼坡面板之間的垂直縫和周邊縫產(chǎn)生較大的張開位移、沉降和剪切位移。2）墊層區(qū)和過渡區(qū)所采用的壩料顆粒級配不合適，使墊層區(qū)發(fā)生管涌，墊層料流失到過渡區(qū)和堆石區(qū)，導致混凝土面板失去支撐。

3 國外面板壩擠壓破壞和滲漏處理工程實例

（1）委內(nèi)瑞位杜利米奎（Turimiquire）面板壩（H=115m）。工程于1980年竣工，壩體采用優(yōu)質(zhì)灰?guī)r堆石填筑，壩下游設(shè)置了排水能力強的灰?guī)r堆石排水層。1988～1991年滿庫蓄水最大滲漏量為300L/s，1994年的10天內(nèi)滲漏量以每天增加500L/s的速率增加至5400L/s。運行管理單位立即采用導管法在上游面鋪灑粉質(zhì)細砂，并且降低水庫水位。1995年夏天用導管法鋪灑粉質(zhì)細砂進行了第二次修補，同時水庫從滿庫水位降低約5m，滲漏量減少至2000L/s。1996年水庫水位上升期間滲漏量又增加至3000L/s。隨后進行了第三次修補，在滿庫時滲漏量減少至1600L/s。1999年中期滿庫蓄水運用時滲漏量增加到6000L/s以上，為此進行了第四次修補，利用導管法鋪灑粉質(zhì)細砂和礫石，將滲漏量減少到4000L/s以下。2000年下半年又進行了第五次修補，采用鋪設(shè)7850m2的聚氯乙烯土工膜，將滲漏量從6000L/s減小至約600L/s。

滲漏調(diào)查分析：利用水下測聽器（滲漏檢測儀）對滲漏進行了探測，滲漏集中發(fā)生于壩肩坡度最陡處的周邊縫及其上方，開裂區(qū)的圖像表明周邊縫開始有滲漏，逐漸發(fā)展到周邊縫上方出現(xiàn)曲線狀的大裂縫。破壞機理和滲漏途徑是：1）周邊縫發(fā)生初始滲漏。2）墊層料區(qū)發(fā)生沖蝕、部分墊層料進入鄰近的過渡層區(qū)。3）對面板支撐的料區(qū)損失導致附近區(qū)域面板開裂。4）隨著滲漏量增大和更多細粒料遷移、面板開裂加劇。

（2）墨西哥阿瓜密爾帕（Aguamilpa）面板壩（H=187m）。水庫于1993年中期開始蓄水時最大滲漏量約為63L/s，而后減小到每秒僅幾升。1994年底，滲漏量增加到260L/s，當時庫水位高程為219.0m（防浪墻頂部以下16m處）。1995年和1996年夏季水位高程略低于200.0m時滲漏減小到50L/s以下。1997年在高程198.0～202.0m的混凝土面板中發(fā)現(xiàn)有一些水平和斜向裂縫，測斜儀資料也表明在幾個高程上的數(shù)據(jù)異常。潛水員對混凝土面板進行檢查后發(fā)現(xiàn)，在高程180.0m處有1條水平裂縫貫穿10塊面板，長度為150m，最大縫寬為15mm。該裂縫局部被粉質(zhì)泥沙淤堵，某些地方有明顯滲漏。1994年滲漏量突然增加，估計是因為水庫水位上升接近滿庫促使裂縫張開所致。每年雨季庫水位上升，裂縫張開，1998年和1999年的最大滲漏量分別為214L/s和173L/s，最小滲漏量分別小于50L/s和100L/s。后期檢查裂縫總長度約為190m。面板裂縫是由于壩體分區(qū)填筑材料不同引起壩體上、下游兩區(qū)沉降不同所致。

（3）哥倫比亞格里拉斯（Golillas）面板壩（H=125m）的情況較為復雜，該壩不僅通過接縫而且還通過趾板基礎(chǔ)產(chǎn)生滲漏。由于部位低滲漏難以徹底解決。其發(fā)展過程總結(jié)如下：1）水庫首次蓄水期間，部分壩段主要接縫部位上游鋪蓋的黏土迅速被沖蝕的現(xiàn)象十分明顯，造成總滲漏量超過500L/s，并且有繼續(xù)增大的趨勢，這種狀況迫使水庫蓄水至50%水深時予以放空。2）對右壩肩高程2915m部位以及趾板與其基礎(chǔ)之間接觸部位進行修補處理之后，水庫蓄水幾乎達到最高水位（高程2995m），仍然發(fā)現(xiàn)有嚴重的滲漏，但在較大程度上得到了控制，滲漏量約為1080L/s。3）水庫水位降低至高程2965m，以便對壩肩附近的區(qū)域進行加固處理。清理趾板上游松散材料，填充主要接縫，用噴射混凝土加固趾板表面。在水庫再次蓄水時測得的總滲漏量僅為650L/s。4）在接下來15年的運行中大壩未發(fā)生較嚴重的變形，滲漏量自然減小。在最高庫水位條件下，滲漏量約為270L/s。大約于1999年中期，水庫在最高水位（高程2997.5m）下運行10個月之后，滲漏量突然增大了200L/s，達到約470L/s，這可能是由于部分沉積在周邊縫中的細料被沖蝕所致。滲漏沒有影響大壩的穩(wěn)定性。

（4）泰國考蘭（Khao Laem）面板壩（H=130m）。工程所處壩基條件工程地質(zhì)條件極為復雜，大壩建在頁巖、砂巖以及石灰質(zhì)和非石灰質(zhì)粉砂巖互層上，局部夾有石灰?guī)r和喀斯特石灰?guī)r互層，巖層經(jīng)受過劇烈的斷層作用，存在多處洞徑達幾米的部分淤填的溶洞，在壩基以下200m的深度還發(fā)現(xiàn)有溶蝕特征。工程地基處理包括：沿趾板基準線將壩上游1/4壩底寬處壩基覆蓋層開挖至基巖。該工程自1984年水庫蓄水以來運行良好。施工期間壩軸線處壩體最大沉降變形為0.5～1.4m，經(jīng)13年運行壩頂沉降達15cm，為壩高的0.16%。在1984～1994年，曾對7次滲漏事件進行了處理，每次滲漏量從約

30L/s增加到約100～200L/s。用砂石土對面板裂縫進行了處理，在一些縫寬達5mm的較寬裂縫中還塞入了線繩。1994年雨季滿庫時滲漏量從約140L/s增加到980L/s。潛水員和遙控操作水下檢查儀（ROV）發(fā)現(xiàn)一個凹陷達20cm的面板開裂區(qū)，在開裂區(qū)上拋填砂礫石，將滲漏量減小到340L/s，未使用含細粒土的礫土。在該開裂區(qū)進行鉆孔和灌漿，結(jié)果使?jié)B漏量下降為25L/s。面板支撐狀況的差異性被認為是造成裂縫的最初原因，墊層料區(qū)逐漸被沖蝕導致面板坍塌。2000年11月即水庫首次蓄水后的第16年，滲漏量突然從穩(wěn)定的100L/s增加到900L/s，在兩周之內(nèi)滲透量又增加到2200L/s。滲透源位于壩高中部（即壩高為90m處），該部位趾板建在混凝土樁搭接形成的截水墻上，該墻封堵一個貫穿石灰?guī)r地基50m深的大溶洞，因而在下游堆石壩體下保留了約40m厚的黏土質(zhì)母巖中石灰?guī)r巖塊層。遭受破壞的面板寬度為7m，坍塌深度為30cm，坍塌集中在1條有水平鋼筋連接的垂直縫，近似圓形的破壞區(qū)邊緣面板發(fā)生了剪切位移和錯臺位移。對破損區(qū)域邊緣的大縫隙用填料修補，先填充礫石，接著用水硬性水泥砂漿和砂填充，將滲漏量減小至50L/s?？p隙填實后在12.5m×12.5m區(qū)域內(nèi)面板下墊層料進行灌漿（孔間距2.5m）。造成破壞的兩個可能的原因是：1）通過止水的逐漸滲漏導致細粒料被帶走，面板失去支撐，直接發(fā)生坍塌。2）在下游黏土基質(zhì)母巖中石灰?guī)r塊石層中有一個灰?guī)r洞，造成堆石體松動并塌陷導致面板損壞。2000年汛期前完成的一期滲漏處理包括：1）采用砂漿對混凝土面板與墊層區(qū)之間的脫空部位進行回填灌漿。2）澆筑一塊新的混凝土面板，厚度為200mm（在破壞嚴重的部位為400mm厚）。2001年完成的二期處理包括：采用由水泥、粉煤灰和膨潤土組成的混合料繼續(xù)對墊層區(qū)的脫空部位進行回填灌漿，在壩面上敷設(shè)不透水土工膜、黏土和任意料。

（5）巴西（Campos Novos）面板壩（H=202m）。壩頂長590m，正常蓄水位660m，上游壩坡1:1.3。2001年8月開始施工，2005年10月10日開始蓄水，一周后蓄水位達到653m。其間當蓄水位升至642m高程時，中部17/18面板壓性縫出現(xiàn)擠壓破壞。破壞部位在水位以上數(shù)米，滲漏量從30L/s增至450L/s。滲漏量和擠壓裂縫穩(wěn)定5日后，破壞快速向上發(fā)展至防浪墻底部，向下至水下535m高程，滲漏量隨之增至800 L/s。中部面板脫空間隙最大可達4cm。此后，庫水位保持在640～645m高程。在60d內(nèi)，滲漏量發(fā)展到1300 L/s。隨后發(fā)現(xiàn)1）22/23號垂直縫接縫計記錄變化；2）25/26號垂直縫在壩頂部發(fā)生局部擠壓破壞。由此表明擠壓破壞還在發(fā)展。2006年6月由于一條導流洞出現(xiàn)意外，水庫被快速放空。在656m高程處的二、三期面板之間，暴露出長達300m的橫向水平裂縫。裂縫處混凝土嚴重擠壓剝落，鋼筋變形，據(jù)此認定系由坡向高擠壓應力造成。由于水平擠壓破壞，面板坡向位移達到20cm，大于水平向位移。

（6）巴西（Barra Grande）面板壩（H=185m），壩頂長665m。正常蓄水位647m，上游壩坡1:1.3。大壩2001年7月開始施工，2005年7月5日開始蓄水。7月末到8月初正值雨季,庫水位平均每3d上升約20m。9月5日庫水位為617.5m。2005年9月19日庫水位達到630.3m時，水庫滲漏量達到220L/s。3d后庫水位達到634m，滲漏量增至428L/s，中部19/20面板垂直縫發(fā)生擠壓破壞。檢查發(fā)現(xiàn)，破壞延伸至水下約100m。同時22號面板所在的壩頂防浪墻也發(fā)生擠壓破壞，面板破壞部位發(fā)現(xiàn)面板脫空，脫空間隙最大達12cm。2005年11月，滲漏量達到1284L/s。早期的水下檢查未發(fā)現(xiàn)面板有水平向擠壓破壞。Campos Novos壩發(fā)現(xiàn)水平向擠壓破壞后，對該壩又進行了仔細檢查，證實在中部壩高位置存在水平向擠壓破壞。

（7）非洲萊索托（Mohale）面板壩（H=145m），壩頂長540m，上游壩坡1:1.4，防浪墻頂部高程2085.5m。大壩2002年11月初開始蓄水，到2003年4月快速上升至2020m，以后庫水位上升減慢。2004年4月庫水位2043m，滲漏量為10 L/s。2006年2月庫水位2063m，因暴雨水位猛漲至2075m。2月14日大壩監(jiān)測到一次微震，17#/18#面板接縫頂部發(fā)生擠壓破壞，18#面板中心線上2064m高程的水平向應變由590×10-6減小為335×10-6，滲漏量由13日的69L/s增至16日的248L/s。擠壓破壞從面板頂部快速向下發(fā)展，接縫兩側(cè)面板相互貫穿達8～10cm。一個月后，3月15日至17日，18#面板1976m高程處的坡向應變由665×10-6減小為263×10-6；同時21#面板2020m高程處的坡向應變由642×10-6減小為 250×10-6，1976m高程處的坡向應變由 311×10-6減小為125×10-6，滲漏量由343L/s突增至600L/s。水下檢查發(fā)現(xiàn)，17#/18#面板的垂直縫破壞，在1980m高程處向右側(cè)水平向發(fā)展,直至23#面板1976m高程的位置。值得注意的是，通過2006年2月13日～4月10日面板壓應變觀測結(jié)果的變化情況，可以看出垂直縫擠壓破壞和水平向擠壓破壞之間的相互影響歷程。當2月14日17#、18#面板垂直縫擠壓破壞時，破壞部位發(fā)生水平向應變釋放，此后18#面板下部坡向應變小幅度逐漸增加，直至3月16日下部發(fā)生坡向應變釋放，出現(xiàn)水平向擠壓破壞。

4 典型的面板擠壓破壞原因初步分析

從前述工程實例中看出，國內(nèi)外高面板壩發(fā)生靜力縱向擠壓破壞位置和現(xiàn)象基本不具共性。發(fā)生時段多為壩體表現(xiàn)最大變形期、累積變形期或強震影響。大壩變形是產(chǎn)生面板縱向擠壓破壞的主要原因。

紫坪鋪面板壩板間結(jié)構(gòu)縫發(fā)生擠壓和錯臺破壞的主要原因是壩體地震永久變形導致壩體體積縮減，而面板混凝土為連續(xù)薄板結(jié)構(gòu)，縫間變形量是有限的，在短時變形協(xié)調(diào)過程中，壩體作用在面板上的摩擦力與地震動應力組合形成擠壓破壞力，面板與墊層料的變形差異性產(chǎn)生脫空現(xiàn)象。5#～6#面板間結(jié)構(gòu)縫由于位于較為陡峭的左壩肩附近，動力反應較為強烈，23#～24#面板結(jié)構(gòu)縫位于大壩最大斷面附近，該處地震永久變形最大，壩體與防滲結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)變形最為明顯，以擠壓破壞的方式集中釋放了水平動應變能。

天生橋一級面板壩所測順壩軸線方向的位移為左右岸向河床方向變位，墊層料變形大于和先于面板變形，致使中間部位的面板受到擠壓。而在兩次擠壓破壞時縫兩側(cè)的測點都出現(xiàn)突變。大壩運行初期，壩體變形是由左、右壩段向河床方向移動，河床部位填筑體受到兩岸的擠壓，壩址處于較開闊的“V”型河谷中，壩頂長度達1104m，變形量累計到河床部位是相當可觀的。在破損部位兩側(cè)的L3測線上的兩個測點（0＋678與0＋72樁號），位移量分別為向左28.24mm和向右31.7mm，相當于在48m長度內(nèi)要縮短59.9mm。破損部位的L3/L4接縫處的樁號為0＋686，正好位于變形方向轉(zhuǎn)變之處，也是受擠壓最嚴重的部位。2003年和2004年發(fā)生兩次面板接縫處混凝土擠壓破損后，混凝土內(nèi)部水平向壓應變測值大幅度降低，L3測線的兩個測點間距離進一步壓縮，2003年破損后縮短了約27.4mm，2004年第二次破損后又縮短了約2.5mm，都表明積累的應變能的釋放。面板的擠壓破壞源于混凝土中過大的壓應變。

天生橋一級混凝土面板內(nèi)部觀測資料繪制的混凝土應變等值線圖可見，水平向壓應變較大的區(qū)域約為樁號0＋620～0＋800，高程700～760m之間，最大水平向壓應變?yōu)?48μ。而順坡向應變的分布在高程760m以上為拉應變區(qū)，最大拉應變達到500μ以上，順坡向壓應變的最大值為1061μ，位于二期面板的下部，這與破損部位的樁號和高程是基本一致的。

三板溪順坡（一期）水平向(二期)最大壓應變分別為800（10-6）和154（10-6）；Mohale面板壩測得水平向最大壓應變?yōu)?50*10-6（約0.69壩高處）；這類破壞的特點是，擠壓破壞應變均小于混凝土的峰值壓應變，而后者一般為2000×10-6左右。國外專家認為其面板接縫內(nèi)的平均壓應力遠小于混凝土的抗壓強度，不足以引發(fā)擠壓破壞，擠壓破壞應是由接縫頂部的壓力集中造成的。

板間承壓面積的減小導致易于發(fā)生擠壓破壞。前期設(shè)計的面板頂部厚度多為300mm，向下隨深度增加的系數(shù)為0.0035，即每向下10.0m增加35mm，對水平向擠壓而言，最薄弱的是三期面板頂部。由于面板垂直縫底部銅止水片的突體高度為60mm，同時頂部設(shè)有V形槽，深度為50mm，使壓性垂直縫間的承壓面積減少了1/3以上，易于產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象，加劇了擠壓破損的可能性。

5 借鑒和預防措施

防止高面板堆石壩混凝土面板結(jié)構(gòu)性破壞的措施主要包括兩個方面：一是控制壩體堆石的變形；二是提高面板適應變形、抵抗壓應力的能力。壩體總體變形的控制，主要通過合理分區(qū)、選擇堆石材料、改善堆石壓實和填筑體預沉降等方面進行。為提高面板適應變形和抵抗壓應力的能力，目前采取的措施主要包含以下幾方面：1）改進面板壓性縱縫設(shè)計，在河床斷面板縱縫之間，填入一定厚度的可變形材料，以吸收沿壩軸向方向的變形，釋放河床段面板積聚的應變能，加寬壓區(qū)縱縫寬度約20～50mm。2）適當增加河床段面板頂部面板的厚度，增加面板抗壓有效面積。3）優(yōu)化止水構(gòu)造等，降低壓性縱縫銅止水鼻子的高度，銅止水底部的砂漿墊層嵌入擠壓邊墻內(nèi)，減少壓性縱縫頂部的V形槽的深度，即間接增加面板承壓的的接觸面積。4）在受壓區(qū)面板側(cè)邊布置抗擠壓鋼筋。5）降低擠壓邊墻對混凝土面板的約束。建設(shè)200m級以上高壩，技術(shù)上首先應避免在較低部位發(fā)生擠壓破壞，其次是防止中壩段集中變形區(qū)發(fā)生嚴重擠壓破壞。

關(guān)于大壩滲漏突變的處理：一般要及時采取有針對性的修復措施，如我國紫坪鋪、天生橋一級面板壩。對于高面板壩較低部位或基礎(chǔ)部位滲漏通道處理是難度較大和復雜的，要求水庫具備相應的放空條件，對此，新修訂的混凝土面板壩設(shè)計規(guī)范提出放空措施要求的相關(guān)規(guī)定。

6 結(jié)語

從目前國內(nèi)外高面板堆石壩工程運用情況看，河床段面板擠壓破壞現(xiàn)象是高壩建設(shè)中應當引起工程技術(shù)人員高度重視的問題。從上述工程實例中無論是地震力一次性震陷變形，還是初期蓄水后的自然沉降變形或較長期運用后壩體與面板變形受力工作條件的改變，均歸納為壩體變形是擠壓破壞的最根本原因。因此高面板堆石壩的壩體變形控制至關(guān)重要，是決定面板堆石壩能否向更高級別發(fā)展的重要因素。

面板擠壓破壞具有可修復性，既使壩體滲漏量有較大幅度增加，只要處理及時，總體上不會影響大壩安全。文中列舉的工程實例可作為工程技術(shù)人員參考借鑒，以便后續(xù)工程設(shè)計與施工采取有針對性措施。

1 工程安全監(jiān)測技術(shù)2007 北京:中國水利水電出版社，2007.

2 混凝土面板堆石壩設(shè)計與施工概念. 北京:中國水利水電出版社，2010.

3 土石壩技術(shù)2010年論文集. 中國電力出版社，2010.