宋恩來

（東北電網(wǎng)有限公司,遼寧 沈陽 110181）

云峰水電站位于吉林省集安市青石鎮(zhèn),在中朝界河鴨綠江中游。電站以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉、轉運木材等綜合效益;共裝機4臺,總容量400 MW,多年平均發(fā)電量15.0億kWh。總庫容38.95億m3,有效庫容26.62億m3,為不完全多年調節(jié)水庫。

電站為一等大（1）型工程,大壩為Ⅰ級建筑物,按1 000年一遇洪水設計,相應流量21 100 m3/s,相應洪水位319.26m,按10 000年一遇洪水校核,相應流量27 100 m3/s,相應洪水位320.50 m,壩頂高程321.75 m,正常蓄水位318.75 m,死水位281.75m。大壩為混凝土寬縫重力壩,最大壩高113.75m,壩頂長828.0 m,共55個壩段,其中28～48號為溢流壩段,49～52號為中孔非常泄洪壩段,16～27號為朝鮮轉運木材壩段;除左岸2～8號、右岸48～50號和53～56號為重力壩段,其余均為寬縫重力壩段;一般壩段寬15m。

壩基巖石為凝灰集塊巖、板巖（透鏡體）和后期侵入的玢巖、花崗斑巖等。凝灰集塊巖抗壓強度50～80MPa,有機質板巖抗壓強度40 MPa,玢巖抗壓強度100MPa,花崗斑巖抗壓強度120 MPa。在壩基共發(fā)現(xiàn)斷層103條,其中最大的斷層是F12,斷層兩側影響帶巖石強度一般不超過40 MPa,分布于48～50號壩段,斷層影響帶包括46～51號壩段;另有緩傾角斷層F15,位于50～53號壩段。

1959年10月主體工程開工,1965年3月蓄水,同年9月第一臺機電發(fā)電,1967年4月竣工, 1991年9月移交。電站為中朝兩國共有,由中方負責運行管理。

1 混凝土壩防滲的重要性

用混凝土做材料修建大壩的歷史還不到200年。由于混凝土本身密實性相對較好,起初對混凝土壩強度和穩(wěn)定考慮較多,不重視其抗?jié)B性能,如豐滿大壩在設計時除混凝土強度外沒有抗?jié)B和抗凍要求。新中國成立后,隨著壩工技術的發(fā)展,逐步認識到滲漏不僅使水量損失影響發(fā)電效益,還能引起混凝土熔蝕、凍融和凍脹破壞、減少大壩使用壽命,嚴重的還影響大壩安全泄洪,開始重視大壩的防滲問題。1978年頒發(fā)的《混凝土重力壩設計規(guī)范》SDJ21—78和1985年頒布的《混凝土拱壩設計規(guī)范》SDJ145—85對混凝土抗?jié)B均作出了規(guī)定; 1999年發(fā)布的《混凝土重力壩設計規(guī)范》（DL5108—1999）[1]明確提出“大壩混凝土除應滿足設計上對強度的要求外,還應根據(jù)大壩的工作條件,地區(qū)氣候等具體情況,分別滿足耐久性（包括抗?jié)B、抗凍、抗沖耐磨和抗侵蝕）及低熱性等方面的要求?！钡捎谝罅Χ炔粔蚝褪┕べ|量缺陷等原因,滲漏問題仍沒有很好解決。文獻[2]在調查的32座高壩中,每座大壩都存在不同程度的滲漏,有的還很嚴重,甚至威脅大壩的安全。為此,在2003年發(fā)布的《混凝土壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》（DL/T5178—2003）提出“混凝土壩必須進行滲流監(jiān)測。監(jiān)測項目包括揚壓力、滲透壓力、滲流量及水質監(jiān)測?！?/p>

可見,電站運行后,大壩（包括壩基和兩岸壩基）必須有足夠的防滲性能,這不僅關系到水庫的水量損失,更重要的是滲漏能產(chǎn)生有害的破壞作用,影響大壩安全運行及其耐久性。云峰大壩在施工期部分澆筑塊混凝土早期受凍,降低了抗?jié)B性能,由于滲漏壩體表面凍融和凍脹破壞比較嚴重。壩基還存在斷層、右岸壩頭陡坡和左岸壩頭存在缺陷對壩體穩(wěn)定不利,如滲漏嚴重,將影響大壩安全。為防止大壩滲漏和消除因滲漏造成的各種隱患,對斷層壩段進行特殊處理,對凍融和凍脹破壞嚴重的大壩溢流面、下游壩面及岸坡壩段進行補強加固,并在上游壩面采取了防滲加固處理,以確保大壩安全運行。

2 壩基防滲性能

2.1 原設計壩基防滲處理

大壩壩基巖石滲透性很小,壩基距地表面20～25 m以下巖石的單位吸水率小于0.01 L/ min.m.m。為降低壩基滲漏,對壩基進行了帷幕灌漿和固結灌漿,并對斷層進行了特殊處理。

2.1.1 帷幕灌漿

大壩基礎帷幕全長850m,為接地式水泥防滲帷幕,單排孔,孔距4m,孔深45～65 m。帷幕中心線距上游壩踵9.0m,在距中心線下游0.5m處設置一排傾向下游14°排水孔,孔距一般4.0 m,共230個。設計規(guī)定：壩基帷幕后滲透壓力折減系數(shù)為0.3,帷幕體防滲標準,單位吸水率為0.01 L/min.m.m。帷幕灌漿總計為54 270m,其中輔助帷幕為3 220 m。

2.1.2 固結灌漿

根據(jù)壩基裂隙情況,鉆設孔深8m,孔、排距各4m的灌漿孔進行固結灌漿。對裂隙、小斷層采用與裂隙相交的傾斜孔進行固結灌漿。固結灌漿合計25 860 m。

2.1.3 斷層處理

F12斷層為順河平推斷層,斷層及影響帶位于45～50號壩段,斷層破碎帶通過了48號壩段上游齒槽和50號壩段下游齒槽。斷層影響帶左側從46號壩段的上游到47號壩段下游,右側從50號壩段到51號壩段下游止,橫跨6個壩段。底部寬度在上游側15m,中部8～10m,下游側9 m。處理措施如下。

a.采用深挖回填混凝土塞方法。處理深度采用一倍斷層寬度9m左右,實際處理深度為7.65～8.75 m;開挖邊坡為1∶0.75。

b.混凝土塞。按固端深梁計算,設計采用R200鋼筋混凝土,為了防止產(chǎn)生裂縫,在塞與側壁巖石接縫頂部和澆筑塊施工縫均設置并縫鋼筋。

c.防滲設計。在斷層上游設置截水墻（長32 m、寬3 m、深20.25 m）,底部高程為187.75 m。在截水墻下面設防滲帷幕：帷幕深度至高程148m;帷幕厚度取8 m,帷幕孔為兩排;輔助帷幕孔兩排。

d.在斷層范圍內(nèi)進行深度為10 m的固結灌漿,其孔距為4m、排距為3m;在斷層影響帶范圍內(nèi)進行固結灌漿。

e.把混凝土塞向上、下游分別延長10 m和7 m,并在下游設置長14 m的截水齒墻。

2.2 運行期對壩基防滲處理

大壩運行后發(fā)現(xiàn)有23個壩段揚壓力系數(shù)超過設計標準0.3。為了降低壩基揚壓力和漏水量, 1976～1987年對揚壓力系數(shù)超限壩段進行了帷幕補強灌漿。

補強帷幕設計：帷幕孔深入相對不透水層3～5m;孔距一般3m;灌漿段總長2 603m,注入水泥46.1 t,水泥單位注入量17.7 kg/m。對15個帷幕檢查其合格率為82.32%,其后對不合格部分又進行了補充灌漿。補強灌漿后防滲作用達到了要求,但降低揚壓力效果不明顯。為此又補鉆26個排水孔,并對原排水孔進行了掃孔,才將揚壓力降低下來。

2.3 壩基滲流監(jiān)測成果分析

2.3.1 壩基揚壓力

1995～2009年監(jiān)測表明,河床壩段揚壓力系數(shù)最大值為0.01～0.30;岸坡壩段揚壓力系數(shù)超限,如用監(jiān)測孔內(nèi)水位控制則僅有2個壩段稍微超限。在高水位時,岸坡壩段揚壓力也基本在允許范圍內(nèi)。顯然,河床壩基和岸坡壩段揚壓力系數(shù)均在控制范圍內(nèi)。

壩基存在大斷層的48、49、50號壩段,壩基揚壓系數(shù)均小于0.1（設計標準0.3）,壩基存在緩傾角的50～53號壩段揚壓系數(shù)均小于設計值0.3。說明斷層部位基礎防滲良好。

表1 1975～2009年大壩漏水量統(tǒng)計表

2.3.2 壩基漏水量

大壩運行初期,壩基漏水量較大,有6個壩段大于4.0 L/min,占壩基總滲漏量近50%。1975～1988年多年平均漏水量為73.77 L/min,最大為204.79 L/min。經(jīng)多年的帷幕補強灌漿,防滲效果明顯,1993～2002年觀測總漏水量有所減少,多年平均漏水量為37.01 L/m in,1995年最大為78.95 L/m in。2003～2010年觀測表明,多年平均漏水量為38.35 L/min,最大為51.90 L/min。漏水量較大的壩段有2、9、10、30、31、42、43、45、46、47號壩段,其中46號壩段漏水量最大,為8.24 L/min。上游面加固后,2009年水位在288.85～311.47m,漏水量為31.65 L/min,2010年1～9月平均水位303.57m,漏水量為45.37 L/ min。見表1。

壩基存在大斷層的48、49、50號壩段,壩基漏水量較小,一般小于1 L/min,說明斷層部位基礎防滲良好。

1993年后壩基漏水量相對穩(wěn)定,總體來看不大。滲漏量與上游水位關系密切,年均值滲漏最大值出現(xiàn)在2007年高水位年,為51.90 L/min。上游壩面補強后與補強加固前的壩基漏水量基本相當,關系不明顯。

3 壩體混凝土防滲性能

上游面混凝土標號：在275.75m高程以上和以下均為R200號。

上游面防滲標號：在275.75 m高程以上S4, 271.75m以下S8。

上游面抗凍標號：在275.75 m高程以上D150,271.75 m以下D50。

3.1 混凝土受凍及其對抗?jié)B性能影響

3.1.1 施工期混凝土早期受凍

施工期混凝土受凍比較嚴重,在7個冬季（旬平均氣溫-16.1～-7.2℃）澆筑的混凝土約為70萬m3,約占大壩總混凝土量的1/4。共有202個澆筑塊受凍,其中分布在上游側第Ⅰ分塊有109塊,基礎澆筑塊有71塊,其它部位為22塊。在同一壩段同一高程受凍面積超過50%以上的有13、18、19、23、24、26、45、47、48、50、51、52號共12個壩段,更嚴重的是在同一高程上下游各澆筑塊全部受凍的壩段有13、23、24、48號共4個壩段。

3.1.2 對各種性能的影響

模擬試驗表明,混凝土受凍后其抗壓強度最大降低20%～45%,抗剪強度最大降低26%～47%,粘結力損失40%～70%。對抗?jié)B影響更大,嚴重受凍的混凝土結合面單位吸水率ω為不受凍混凝土的20倍。

現(xiàn)場試驗和超聲波檢測也表明,200號混凝土受凍部位的抗壓強度比未受凍的要降低4.1%～26.5%;抗剪斷粘結力降低14%～44%,抗?jié)B標號達不到設計S8的要求。從壩體取出10個試件作抗凍試驗,僅有1個試件凍融次數(shù)達到100次,2個試件達75次,其余7個試件都小于50次。對受凍混凝土的整體來說,其抗?jié)B性能降低更多。

穩(wěn)定復核表明,如考慮受凍為嚴重和輕微各占一半時,大壩在正常運行工況下抗滑穩(wěn)安全系數(shù)降低30%,由不凍混凝土的4.23降為2.93,小于規(guī)范3.0的要求。

3.2 大壩混凝土凍融和凍脹破壞

混凝土受凍,降低了抗?jié)B性能,大壩運行后,大壩漏水逐年加劇。由于漏水量大,不僅溶蝕壩體混凝土,還使混凝土濕潤或飽和,造成大壩溢流面、上下游面凍融和凍脹嚴重破壞。

3.2.1 大壩溢流面凍融和凍脹

28～48號為共21孔溢流壩段,堰頂高程306.25m。溢流面表面1～4 m厚度范圍內(nèi),混凝土設計標號為R200號S4D150。在堰頂曲線段（高程281.75m）和反弧段（高程248.65m以下）分別設置Φ16mm和Φ19 mm間距為30 cm的方格形鋼筋網(wǎng),同時每1.5 m2設有兩根Φ25 mm插筋與鋼筋網(wǎng)相連接。溢流面直線段沒有配置鋼筋。

大壩運行后發(fā)現(xiàn),經(jīng)過溢流或未曾溢流的壩面,均出現(xiàn)混凝土層狀剝蝕、脫落和局部鋼筋裸露等破壞現(xiàn)象。破壞面積11 000 m2,占溢流面的33.6%。鉆孔取樣得知,壩面表部0.20 m混凝土強度在11.0～13.0 MPa,深部強度超過20 MPa,經(jīng)分析破壞原因是凍融所造成的。

3.2.2 大壩下游面凍融和凍脹

大壩下游壩面朝南,每年壩面溫度正負變化達到130次以上,因此混凝土受凍融破壞即早又普遍。在調查面積22 332 m2中,已有13 640 m2出現(xiàn)剝蝕、脫落、掉塊等破損現(xiàn)象,破損率為61.8%,占擋水壩段下游面積的27.2%。破損面積最大的是22號壩段,破損率達89.2%;破損率最小的5號壩段也達10%。破損深度在2～6 cm占破損面積64.2%,6～10 cm占25.5%,10～20 cm占9.8%,大于20 cm占0.44%;破損深度最大達28 cm（14號壩段）,最小為5 cm（3號壩段）。

下游面成片破損,混凝土預制模板縫處草樹叢生,其混凝土強度有所降低。試驗表明,深度在20～30 cm強度標號平均為15.6 MPa,約有95%低于設計標號20 MPa,深度在50～60 cm強度標號平均為19.7 MPa,低于設計標號的有53%,深度在80～100 cm強度標號平均為24.8 MPa,但仍有19%低于設計標號20 MPa。

3.2.3 大壩上游面凍融和凍脹

大壩上游面破損范圍較廣,剝蝕深度較大,尤其是溢流壩所有的閘墩、破損更為嚴重,混凝土脫落、鋼筋外露并銹蝕。在調查面積24 633 m2（高程292.00～321.75 m）中,破壞面積為1 257 m2,破損率為5.1%,剝蝕深度為1.0～25.0 cm。破損嚴重的壩段破損率為10.6%～22.0%。其中35、36號壩段鋼筋裸露并已銹蝕。破損較輕的壩段破損率為1.1%～3.0%。中孔進口胸墻表面局部有剝蝕、空洞、裂縫和鋼筋外露等缺陷。49號壩段胸墻在高程285.0 m處有較大空洞;51號壩段在高程285.0m處有一水平貫穿裂縫;52號壩段胸墻在高程273.0 m處有一條水平貫穿裂縫。

水下視頻檢測5～56號壩段（高程290.75～281.75m）,檢測面積13 500 m2,占水下總面積67.8%。檢查發(fā)現(xiàn)壩面預制模板表層剝蝕破損嚴重,深度一般在5 cm之內(nèi),少量達10 cm,剝蝕破損面積為439.8 m2,占檢測面積的5.9%。其中24號壩段剝蝕破損面積達40.8 m2;模板錯位、縫間沖蝕隨處可見,沖蝕淘空深度為10～15 cm;在壩段橫縫及模板縫出現(xiàn)空洞破壞,深度大15～40 cm;模板裂縫共546條,長度均小于4 m,縫寬為0.5～10mm,多數(shù)有鈣質析出,個別模板鋼筋外露,裸露面積約49.5m2。

3.3 大壩補強加固

為保證大壩安全及其耐久性,從1986年開始至2008年先后對溢流面、下游壩面、上游壩面進行補強加固。壩基存在F15緩傾角斷層,對51、52號壩段抗滑穩(wěn)定不利,2008～2010年修建了混凝土抗滑墩,以提高抗滑穩(wěn)定性。加固情況主要數(shù)據(jù)見表2。

3.3.1 大壩上游面防滲及補強加固

上游面采用抗裂混凝土C25F300W 10（二級配）。同時摻加網(wǎng)狀聚丙烯纖維以提高壩面混凝土的抗?jié)B能力和限裂能力,以提高大壩上游面抗?jié)B、抗凍、抗老化的能力。

表2 云峰大壩加固工程主要數(shù)據(jù)表

a.擋水壩段加固

對上游面280.75～321.75 m（壩頂）開挖60 cm后再澆筑60 cm厚新混凝土?；炷劣缅^筋掛鋼筋網(wǎng)及混凝土界面粘結劑與壩體老混凝土牢固連接,以增加壩的整體性。鋼筋網(wǎng)采用直徑16mm螺紋鋼,縱、橫向間距均為20 cm。錨筋采用直徑22 mm螺紋鋼,其長度L=3.0 m,間、排距1.5 m,梅花型布置,外露端部與鋼筋網(wǎng)焊接。錨筋錨固長度2.0 m。

對伸縮縫在新澆筑的混凝土范圍內(nèi)設銅止水,并對距上游面1.5m范圍內(nèi)的所有伸縮縫均用GB嵌縫止水材料進行充填,新增設銅止水在280.75 m高程處往壩內(nèi)延伸與原壩體銅止水相接。

采用鑿槽填充法進行壩體裂縫缺陷處理,在新澆筑的混凝土內(nèi)在緊鄰老混凝土裂縫處增設1～2排Φ25mm,長度3.0 m的并縫鋼筋,并縫筋間距為20 cm;架立筋直徑Φ16mm,間距20 cm。

b.溢流壩段加固

溢流壩段加固部位包括：壩體上游面、溢流堰上游側堰體、胸墻和閘墩。上游面的加固形式與擋水壩段相同。堰體與堰面的加固深度相同為60 cm,并保持與原堰面曲線一致;胸墻和閘墩的加固深度為30 cm。澆筑混凝土之前,先對閘墩的裂縫進行化學灌漿處理。溢流壩閘墩和胸墻新澆筑的混凝土采用二級配標號為C35F300W10的抗沖耐磨混凝土,同時摻加網(wǎng)狀聚丙烯纖維以提高壩面混凝土的抗沖耐磨、抗?jié)B能力和限裂能力;混凝土用錨筋掛鋼筋網(wǎng)及混凝土界面粘結劑與壩體老混凝土牢固連接,以增加閘墩的整體性。

3.3.2 溢流面補強加固

溢流面開挖深度為0.30 m,新澆筑混凝土厚0.50 m;反弧段開挖深度0.50m,新澆筑混凝土厚0.50 m。鋪設鋼筋網(wǎng),水平鋼筋Φ20 mm螺紋鋼,間距0.30m,錨固深0.70m。垂直鋼筋φ22 m,間距橫向為0.30m,縱向為1.20m,錨固深度為1.50 m。然后再澆筑真空混凝土。真空混凝土澆筑設計技術要求;抗壓和抗凍均為300號。指定使用撫順硅酸鹽大壩水泥525,水灰比不大于0.4,骨料為三級配。

3.3.3 下游壩面補強加固

補強范圍：擋水壩段全下游面。新澆筑混凝土為C20F200。

高程318.75 m以下開挖深度60 cm,新澆筑厚60 cm混凝土;高程318.75m以上開挖深度30 cm,新澆筑混凝土厚30 cm;壩頂開挖深度20 cm,新澆筑混凝土厚20 cm。新老混凝土連接采用垂直壩面插筋,鋼筋為Ⅱ級Φ22mm,梅花型布置,間距橫向3.0 m、縱向1.5 m,錨固深度2.5 m,外露40 cm;鋼筋網(wǎng)用Ⅱ級Φ16mm鋼筋綁扎,縱橫間距25 cm,保護層厚20 cm。高程318.75 m以上,錨固深度為1.3 m（右岸為0.9 m）,外露20 cm,保護層厚10 cm。壩面高程318.75 m以下曲線段,鋼筋錨固深度1.1m,外露40 cm,保護層厚20 cm。

為將滲漏水排出,在左岸315.00 m、右岸313.75 m高程以下增設壩面排水管,軟式排水管直徑D=100 mm,豎向間距3.0 m,橫向間距10 m。排水管總長7 000m。

3.4 壩體滲漏監(jiān)測分析

3.4.1 壩體混凝土

1971年壩體滲漏比較嚴重,經(jīng)過灌漿處理后,漏水量減少,但漏水部位增加。漏水部位主要是伸縮縫、水平施工縫、縱縫、灌漿管、受凍混凝土及裂縫等。1993～2002年壩體滲漏量年均值為131.49 L/min。第二次定期檢查后調查,2004年滲漏量為54.39 L/min,2005年滲漏量為53.63 L/ min,2006年由于庫水位較低,滲漏量為8.22 L/ min,2007年滲漏量為30.76 L/min,上游面在加固過程中的2008年滲漏量為15.82 L/min（見表1）。

上游面補強加固后,2009年漏水量為13.10 L/m in。2010年1～9月末最高水位318.75m,平均庫水位303.57 m,由于高水位持續(xù)時間較長,壩體滲漏量為22.48 L/min,顯然,上游面補強加固對壩體漏水量影響較大,加固效果顯著。

3.4.2 伸縮縫、水平施工縫、縱縫等滲漏

壩體滲漏水受上游水位及伸縮縫、水平施工縫、縱縫、灌漿管、受凍混凝土與裂縫等的影響,大壩加固滲漏后漏水有所減少,但效果限于280.75m以上部位。其原因是大壩上游側第一分塊,在281.75 m以上冬季最冷時期澆筑混凝土的共10塊,而在死水位281.75m以下冬季最冷時期澆筑混凝土的共有99塊?？梢娚嫌蚊嫜a強加固對第1分塊受凍混凝土影響有限。

3.4.3 橫縫滲漏

2002年前在廊道內(nèi)可以看到幾乎所有的橫縫均不同程度滲漏水,其中5/6、11/12、25/26、27/28、47/48號壩段橫縫漏水量較大,而47/48號壩段漏水量最大,1991年實測值達63.12 L/ min;經(jīng)化學灌漿處理后,1999年為7.0 L/m in。上游面防滲補強加固后,原滲漏水較大的橫縫漏水量均有明顯減少,2008年8月21日（庫水位309.45m）漏水量為0.54 L/min。

3.4.4 壩腔及廊道滲漏水

2002年8月10日（水位307.12m）檢查壩腔及廊道發(fā)現(xiàn),壩腔滴水有20個壩段,流水有14個壩段,共34個壩段。281 m高程廊道,伸縮縫漏水33處,滲水11處;251m高程廊道伸縮縫漏水30處,滲水6處。

上游面防滲補強加固后,壩腔及廊道滲漏水明顯減少,2006年4月21日（水位277.77m）檢查有16個伸縮縫漏水;2008年8月22日（水位309.65m）檢查有16個伸縮縫滲水。

3.4.5 大壩下游面滲水

下游面加固前,壩面存在大量滲水點,2002年8月10日（水位307.12m）有17個壩段,共有34處漏水;2002年10月10日（水位309.20 m）有26個壩段,共有31處漏水。

2010年8月23日（水位318.40 m）,大壩下游面滲漏水量部位及滲漏量較加固前有明顯減少,現(xiàn)有5處。

下游面加固時,對下游壩面的滲水點用軟管引排至6、8、13、51、52號壩段廊道出口,其中6號壩段廊道出口的引排管出水量相對較多,實測最大達2.1 L/min,上游面防滲加固完成后,滲水量明顯減少,最大測值為0.27 L/m in。

4 兩岸壩頭防滲性能

4.1 右岸壩頭滲流

大壩右岸53～56號壩段基礎山體較陡,坡度為60°～75°,主要由玢巖組成,山坡中部（高程280 m以上10 m）有后侵入的花崗斑巖巖脈;下游側為凝灰?guī)r類。巖石平均抗壓強度60 MPa。

4.1.1 陡坡壩段特殊處理

為保證陡坡壩段穩(wěn)定和防滲采取如下處理措施。

a.壩基巖石挖成臺階形狀,以減少側向滑動力;將53號壩段改為重力壩段,以對54～56號壩段起側向支撐作用;將與巖石接觸的壩段右側上游面折向上游,利用水壓對岸邊的側向壓力,來壓緊岸邊并減少側向滑動力。

b.53～56號壩段各橫縫設鍵槽并進行灌漿,以形成整體;在56號壩段303.75m處增設橫縫;對基礎采用并縫澆筑方法,以加強整體性。

c.沿岸坡面全面設置1根1 m2、Φ25 mm、長2m的錨筋,并設置Φ25mm、間距0.2 m鋼筋網(wǎng);在56號壩段上游面設置鋼筋網(wǎng)（Φ25mm、間距0.2m）,在并縫處設置并縫鋼筋（Φ25 mm、間距0.2m、長7m）。

d.為防止漏水,在大壩與巖石接觸處設兩道垂直止水銅片和一道水平止水鐵片;利用右岸混凝土輸送洞和294.75 m水平橫向廊道進行排水;對294.75 m以下部分,利用廊道以3 m間距打垂直排水孔排水。

e.右岸帷幕向岸邊延伸12m,孔距1～2m,孔深20～30m;接縫段灌漿壓力為1.6MPa,巖石段灌漿壓力為2.0 MPa。

4.1.2 滲流監(jiān)測分析

a.揚壓力

1987～2009年監(jiān)測表明,實測監(jiān)測孔水位為242.6～293.1 m,設計控制水位為261.2～292.9 m,僅有1個測孔,稍超控制值,壩段平均值均在控制之內(nèi)。

b.岸坡滲流

右岸共7個監(jiān)測孔,2000～2009年監(jiān)測表明孔內(nèi)水位為301.94～316.74 m。分析認為,孔內(nèi)水位與降雨及水庫水位有關,當?shù)叵滤惠^高時對陡坡壩段壩基滲壓有一定影響?？變?nèi)水位變化與水庫水位變化有一定的同步性,在降雨充沛時期,測孔水位有明顯上升趨勢。

4.2 左岸壩頭滲流

左岸山體平緩,不透水層埋藏較深。左岸2～8號壩段為實體重力壩段。

4.2.1 壩頭處理

設計要求挖出全部覆蓋層、堆積層、破碎巖石、順坡向的斷層面和節(jié)理裂隙面以上的不穩(wěn)定巖石;并要求4～9號壩段開挖至基本是新的完整的巖石。對2/3號壩段橫縫設鍵槽,并進行灌漿以形成整體。施工時基本按要求進行,但有些部位處理不徹底。如9號壩段F47斷層右側半風化的巖石沒有挖出、2號和3號壩段沒有挖成平臺、2號壩段高程297m勘探平洞回填時洞內(nèi)沒有清理,用開挖廢渣回填后進行灌漿,回填效果差,造成滲水等。

4.2.2 運行監(jiān)測及檢查情況

2006年監(jiān)測發(fā)現(xiàn),2號壩段地質勘探洞漏水, 3～8壩段281廊道壩體排水孔漏水,5/6號壩段橫縫、壩體下游面排水管、2～10號壩段空腔頂部均存在滲漏水現(xiàn)象。

檢查還發(fā)現(xiàn)岸坡2號壩段埋有通向岸坡圓形混凝土管,洞口高程294.64 m,管末端下游側埋有3根內(nèi)徑約2.5 cm的鋼管,這3根鋼管常年滲水來源于左岸山體水。通過鉆孔壓水試驗檢查,2號壩段原灌漿帷幕,基本沒有形成。壩體混凝土質量良好,但壩基淺層巖石破碎,壩體水平施工縫存在貫通現(xiàn)象,孔間有水串通,局部混凝土破碎。

4.2.3 運行期對左岸壩頭處理

2008年4～9月對左岸壩頭進行處理。措施：2號壩段壩基固結灌漿、帷幕灌漿;壩體水平施工縫灌漿處理及壩基、左岸山體設置排水孔。

a.固結灌漿

固結灌漿孔宜采用分序加密法進行鉆孔灌漿,Ⅰ序孔孔距為5.0 m,Ⅱ序孔達到基本孔距為2.5 m。帷幕灌漿段長度采用5.0m,壩底接觸段長度不大于2.0 m。灌漿壓力：正常情況下,接觸段（≤2m）的灌漿壓力值為：Ⅰ序孔0.3MPa,Ⅱ序孔0.5 MPa;

b.帷幕灌漿

灌漿帷幕的位置：原有帷幕線的走向和深度, 2號壩段灌漿帷幕線的右端點在壩軸線下游側3.0～3.5 m,走向與2號壩段壩頂現(xiàn)有防浪墻平行,灌漿深度40 m左右。地質勘察可知,2號壩段灌漿帷幕基本沒有形成,2號壩段帷幕線位置布置在壩軸線下游側,距壩軸線2.5m,該帷幕線延伸至山體坡腳處,其直線長度25 m,灌漿孔深40～60 m（從壩頂高程321.75 m起計算）,孔距1.5 m;左岸山體坡腳處設置一排長度42m的灌漿帷幕,與現(xiàn)有坡腳擋墻平行布置,并保持1.5m左右的距離,灌漿孔深40 m。帷幕線總長度67 m。防滲標準控制在q=1～3 Lu。

c.排水

為降低壩基場壓力、排除岸坡地下水對2、3號等壩段的壩基和壩體滲水影響,排水措施包括設置壩基排水孔、坡腳排水溝岸坡排水孔。

壩基排水孔布置在基礎廊道的左端,向山體放射形延伸至坡腳帷幕線前1.50 m,其中豎向3排、水平4排,共計11孔。為了使2號壩段壩基排水孔滲水有序排放,在3號壩段基礎廊道左端設置排水溝,排水溝尺寸為30 cm×20 cm,與4號壩段281廊道排水溝連接。

另設置坡腳排水溝和鉆岸坡排水孔,為了降低山體地下水位,在左壩頭15 m范圍內(nèi)壩頂高程以上山體部位設置3排孔距3.0m、孔徑110mm、孔深25m的排水孔;在壩體下游側304.0～316.0 m高程范圍內(nèi)設置5排孔距3.0m、孔徑110mm、孔深25m的排水孔。

4.2.4 壩頭滲流監(jiān)測分析

a.揚壓力

1987～2009年監(jiān)測表明,實測監(jiān)測孔水位為260.4～286.2 m,設計控制水位為264.4～291.1 m,可見各壩段揚壓力均在控制之內(nèi),未超過設計值。

b.岸坡滲流

左岸共9個監(jiān)測孔,2000～2009年監(jiān)測表明孔內(nèi)水位為296.21～312.24 m,孔內(nèi)水位多年都較穩(wěn)定。分析認為,孔內(nèi)水位與降雨及水庫水位有關,但2號壩段及地質勘探洞內(nèi)的鉆孔水位變化較大,孔內(nèi)水位變幅超過水庫水位的升降值,主要與降雨有關。

5 結論

a.云峰大壩在施工期部分澆筑塊混凝土早期受凍,降低了抗?jié)B性能,由于滲漏造成大壩溢流面、壩體上下游表面凍融和凍脹破壞都比較嚴重。

b.對壩基進行帷幕補強灌漿,可減少壩基滲漏量,但對揚壓力降低有限;掃孔和增加排水孔對降低揚壓力效果明顯,使大壩揚壓力均達到設計要求。

c.在上游面采取防滲補強加固后,使壩體滲漏量明顯減少;對壩基滲漏量無大的影響,對280.75m高程以下的壩體影響有限。

d.溢流壩面和下游壩面補強加固可防止或減緩其凍融和凍脹破壞,但起不到防滲作用;如排水不暢,還將抬高壩體浸潤線,對壩體穩(wěn)定不利。

e.兩岸壩頭處理后目前未發(fā)現(xiàn)異常,但應加強監(jiān)測,以確保其安全。

[1] 國家電力公司華東勘測設計研究院.DL5108—1999混凝土重力壩設計規(guī)范[S].

[2] 李金玉,曹建國.水工混凝土耐久性的研究和應用[M].北京：中國電力出版社,2004.