宋恩來

（東北電網(wǎng)有限公司，遼寧 沈陽110181）

0 概 述

混凝土壩由于本身密實性較好，早期不考慮其抗?jié)B性能，如豐滿大壩在設(shè)計時除對混凝土強度有要求外，沒有抗?jié)B和抗凍要求。隨著壩體混凝土滲漏引起各種病害，影響大壩的安全及耐久性，才逐步認識到抗?jié)B的重要性。但由于滲漏經(jīng)常遇到，引起的病害一般都屬于“慢性病”，有時還不被重視，至今仍沒有很好解決。在文獻[2]調(diào)查的32座高壩中，100%存在不同程度的滲漏病害，有的還很嚴重，甚至影響大壩的安全運用。

東北電力行業(yè)水電站大壩，最早的修建于1937年，有豐滿大壩和中朝兩國共有的水豐大壩。上世紀50年代以后，陸續(xù)建成桓仁、回龍山、太平哨、白山、紅石和中朝合建的云峰、渭原和太平灣大壩等，均為混凝土壩。20世紀90年代開始修建面板堆石壩，有蓮花、小山、松山和雙溝大壩等?；炷翂涡钏\行時間最長的是水豐和豐滿大壩，至今已近70 a，紅石和太平灣大壩蓄水至今也超過25 a。本文根據(jù)這些工程實例，分析滲漏及引起的各種病害對電站發(fā)電和大壩安全及耐久性的影響，并對幾種防滲措施進行評價。

1 混凝土滲漏引起的各種病害

1.1 水量損失

為保證壩體混凝土的抗?jié)B性，規(guī)范規(guī)定了壩體各部位的抗?jié)B等級。對于重力壩，壩體內(nèi)部混凝土抗?jié)B等級為W2，其它部位混凝土按水力坡降考慮分成W4～W10。大壩蓄水運行后，判斷壩體混凝土抗?jié)B性的常用方法是監(jiān)測滲流量，但目前尚無監(jiān)控指標，本文用滲漏量占大壩所在河流的多年平均流量百分比來判斷水量損失。表1列出了東北幾座混凝土壩的壩體滲漏情況。

從表1可以看出，各座大壩壩體滲漏量遠小于壩址所在河流多年平均流量的1%～0.1%。顯然，壩體滲漏對電站的發(fā)電效益影響有限。

1.2 混凝土溶蝕

1.2.1 混凝土溶蝕過程

由于滲漏水的流動及水質(zhì)對混凝土又有溶出性侵蝕，造成混凝土溶蝕。溶蝕過程是混凝土中Ca（OH）2隨滲漏而不斷流失，引起其它水化產(chǎn)物不斷分解并逐步失去膠凝性?；炷恋奈⒖捉Y(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化，由密實體逐步發(fā)展為疏松體。研究表明[2]：在壓力水作用下，溶蝕速度在初期逐步增大，中期基本穩(wěn)定，而后期又逐步呈下降趨勢；混凝土中Ca（OH）2的不斷流失使其抗壓強度和抗拉強度不斷下降，當Ca（OH）2溶出（以CaO量計）達25%時，抗壓強度將下降35.8%，抗拉強度將下降66.4%；隨著Ca（OH）2的不斷流失，混凝土的宏觀密實度將不斷下降，當Ca(OH)2溶出達25%時，混凝土飽和面干吸水率將增大90%。

表1 東北幾座混凝土壩壩體滲流量表（單位：L/min）Table 1:Seepage at some concrete dams in northeast of China

1.2.2 工程實例

豐滿大壩運行初期壩體滲漏比較嚴重，在廊道內(nèi)的裂縫、排水孔出口和排水溝內(nèi)到處都可看到大量白色或黃色的溶蝕物，4號壩段檢查廊道內(nèi)的四周幾乎全被溶蝕物覆蓋。在下游面可見到多處漏水點，高程235 m以上為多。壩面開挖后發(fā)現(xiàn)，混凝土接縫、裂縫、橫縫及劣質(zhì)混凝土處漏水，有的是射水，經(jīng)多次灌漿和補強加固才使?jié)B漏量降下來。根據(jù)壩體滲漏水和庫水取樣水質(zhì)化驗及普查情況，推算出壩體年溶蝕量見表2。

表2 豐滿大壩壩體溶蝕量（單位：kg/a）Table 2:Erosion at Fengman dam

由表2可知，壩體混凝土由于滲漏水作用而被不斷溶蝕，但溶蝕速度緩慢，并因滲漏量減少而減弱。

1990年，在18、28、31號壩段上游面232～242 m三個不同高程取表面和表面下約10 cm處的混凝土做水泥結(jié)石化學(xué)成份分析，發(fā)現(xiàn)表層的CaO含量比里層平均減少約6.8%。這說明壩面浸泡在庫水中近50 a，受溶出性侵蝕的影響，表面CaO流失。這種侵蝕還使混凝土強度降低，有的可用手指壓成坑；但侵蝕速度甚緩，深度也不大。

文獻[3]根據(jù)往年庫水和滲漏水水質(zhì)分析對比，推算出水泥中CaO流失量：“蓄水以來壩體CaO總流失量約110 t，僅占壩體A塊水泥中CaO的1%左右，而其中包含了歷年壩體灌漿消耗的1 800 t水泥的溶蝕影響；近期因滲漏量小，CaO的年流失量僅134.22～611.50 kg。因此雖然長期以來壩內(nèi)廊道、排水孔等處溶蝕析出物較多，還有相當一部分溶解在滲水中被帶走，但溶蝕對混凝土完整性的影響僅限于微觀方面。對照建設(shè)期機口試樣和近期勘探取芯試驗成果，混凝土抗壓強度總體沒有明顯降低現(xiàn)象?！?/p>

工程實例表明，混凝土溶蝕與滲漏密切相關(guān)，滲漏量大溶蝕量也大，滲漏量小其溶蝕也小。溶蝕是緩慢的過程，豐滿大壩雖然運行近70 a，2010年遭遇多峰型洪水，大壩長期在高水位下運行，壩體水平位移的測值及變幅無明顯增大趨勢，說明混凝土完整性沒有被削弱，混凝土強度降低有限。

1.3 壩體結(jié)構(gòu)破壞

1.3.1 滲透壓力

滲漏水在壓力作用下使壩體產(chǎn)生滲透壓力。在《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中，滲透壓力不是必測項目，Ⅰ、Ⅱ級大壩可根據(jù)需要進行，Ⅲ級大壩不進行監(jiān)測。豐滿大壩在下游壩面補強加固后，因抬高了壩體浸潤線才開始監(jiān)測滲透壓力。

對于單支墩大頭壩，上游面垂直裂縫滲漏水進入后，在縫端要產(chǎn)生拉應(yīng)力。當拉應(yīng)力大到一定值后，將使裂縫擴展甚至造成結(jié)構(gòu)破壞。比較典型的是單支墩大壩的劈頭裂縫。當縫深很大時，裂縫不僅沿對稱中心線向下劈裂，并有可能向懸臂根部呈曲線劈裂，影響大壩側(cè)向穩(wěn)定，威脅大壩安全?；溉蚀髩尉统霈F(xiàn)了劈頭裂縫問題。

考慮壩體滲透壓力后，大壩穩(wěn)定和應(yīng)力復(fù)核結(jié)果表明，一般大壩均可滿足規(guī)范要求。但有的大壩因體型原因其截面會出現(xiàn)拉應(yīng)力，如回龍山大壩。

當壩體存在較深的水平裂縫（或水平施工縫開裂），在高水位低氣溫時，滲透壓力將對大壩應(yīng)力、穩(wěn)定影響很大。

1.3.2 工程實例

回龍山為混凝土重力壩，最大壩高35.0 m，壩長567.3 m，共35個壩段，其中1～3號、18～35號為擋水壩段。大壩原按重現(xiàn)期50年洪水設(shè)計，相應(yīng)庫水位221.7 m，按重現(xiàn)期200年洪水校核，相應(yīng)庫水位223.8 m，壩頂高程225.0 m，正常蓄水位221.0 m，死水位219.0 m。

設(shè)計時，擋水壩段斷面采用直線型，基本三角形頂點設(shè)于正常高水位221.0 m處，上游垂直，下游坡度1∶0.75。由于三角形頂點較低，下游壩面折坡點高程（210.33 m）以上部分高度與該截面寬度之比值較大，致使在校核洪水工況下，折坡點高程截面上游面最小主應(yīng)力為拉應(yīng)力（-0.019 MPa），不滿足規(guī)范要求。在其下游太平哨大壩設(shè)計中，假設(shè)上游回龍山大壩沿高程210.33 m端面處潰決9個壩段下泄洪水，除將太平哨副壩由擋水壩段改為非常溢洪道外，在主壩又增加了4個泄洪孔，由原16孔增至20孔。

第一次大壩安全定期檢查在設(shè)計復(fù)核時，計入滲透壓力后，其各截面的邊緣應(yīng)力如表3所示。可見210.33 m截面是薄弱部位。

從表3可知，考慮滲透壓力后，上游面拉應(yīng)力增大，抗剪強度安全系數(shù)也相對降低。但抗剪強度安全系數(shù)最小的是混凝土與壩基接觸面。

1.4 混凝土凍融和凍脹破壞

壩體滲漏將抬高浸潤線，這不僅增加了滲透壓力，在寒冷地區(qū)還導(dǎo)致混凝土凍融和凍脹破壞。凍融破壞是混凝土由表及里的剝蝕破壞，從而降低了混凝土的強度?；炷辽顚觾雒洉够炷恋慕M成物分離或?qū)⒘芽p撐開，形成凍脹鼓包、破裂以至大塊混凝土破損脫開。大壩凍脹破壞有如下幾種形式：一是溢流面的深層混凝土凍脹破壞，二是壩頂混凝土凍脹上抬，三是水平施工縫凍脹裂開。

混凝土凍融和凍脹破壞有兩個必要條件：一是混凝土中有一定的含水量或混凝土必須接觸水；二是其環(huán)境存在反復(fù)交替的正負溫度。

東北幾座混凝土大壩由于工作條件、壩體質(zhì)量和滲漏等情況不同，其凍融和凍脹破壞程度也不相同，比較有代表性的是云峰和豐滿大壩。

1.4.1 工程實例——云峰大壩

云峰大壩地處高寒山區(qū)，多年平均氣溫6.3℃，最高月平均氣溫25.3℃，最低月平均氣溫-18.4℃，瞬時最高氣溫37.1℃，瞬時最低氣溫-32.6℃，最大年變幅為66.1℃，最大凍厚1.0 m。施工期混凝土受凍比較嚴重，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(cè)第Ⅰ分塊的有109塊。模擬試驗表明，混凝土受凍后其抗壓強度最大降低20%～45%，對抗?jié)B影響更大，嚴重受凍的混凝土結(jié)合面單位吸水率ω為不受凍混凝土的20倍?，F(xiàn)場試驗和超聲波檢測也表明，抗?jié)B標號達不到設(shè)計S8的要求，抗?jié)B性能降低得很多。

表3 校核洪水工況垂直正應(yīng)力及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算成果Table 3:Calculated vertical normal stress and stability coefficient against sliding in check flood condition

（1）溢流面凍融破壞

28～48號壩段為溢流壩段，共21孔，堰頂高程306.25 m。溢流面表面1～4 m厚度范圍內(nèi)，混凝土設(shè)計標號為R200號S4D150。

大壩蓄水不到10 a，溢流面表面凍融破壞比較嚴重。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%。經(jīng)分析，破壞是由凍融所造成的。

（2）下游壩面凍融和凍脹破壞

在調(diào)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，最淺為5 cm。

下游面破損成片，混凝土預(yù)制模板縫處草、樹叢生。試驗表明，深度在20～30 cm強度標號平均為R156號，約有95%低于設(shè)計標號R200號。

（3）上游壩面凍融和凍脹破壞

在調(diào)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%。

水下視頻檢測5～56號壩段（高程281.75～290.75 m），檢測面積13 500 m2，占水下總面積67.8%。檢查發(fā)現(xiàn)壩面預(yù)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%。

1.4.2 工程實例——豐滿大壩

豐滿大壩地處寒冷山區(qū)，多年平均氣溫為5.8℃，多年最低月平均氣溫為-19.7℃，歷史最高日平均氣溫31.5℃，最低日平均氣溫-30.7℃，極差62.2℃，瞬時最低氣溫-40.5℃。一般10月中下旬即開始結(jié)冰，翌年4月份才逐漸化凍，整個冰凍期長達5～6個月之久。

（1）溢流面混凝土深層凍脹破壞

大壩運行時發(fā)現(xiàn)，溢流面有明顯鼓包，并多處開裂。1981年泄洪時約沖掉混凝土40 m3，最大沖深50 cm。因及早關(guān)閉閘門而未出現(xiàn)大面積的沖毀。

1986年大壩泄洪時，12～13號壩段溢流面被沖毀面積1 091 m2，沖走混凝土有1 917 m3，沖坑寬22 m，長19 m，深2～3 m。破壞是先將大塊掀起沖走，再進行局部淘深。混凝土深層凍脹破壞是這次溢流面被沖毀的內(nèi)在原因。

（2）壩頂混凝土凍脹上抬

1959年4 月～1994年4月，各壩段的垂直位移為12.01～45.72 mm，年變幅一般為3～12 mm，近右岸壩段垂直位移變幅較大。各壩段垂直位移變化的年周期明顯，影響因素主要是溫度變化。垂直位移過程線出現(xiàn)雙峰雙谷型現(xiàn)象。經(jīng)多年觀測和分析，最后發(fā)現(xiàn)其原因是水平縫群的凍脹所致。

（3）水平施工縫凍脹張開

水平施工縫凍脹張開主要發(fā)生在1944～1949年澆筑的混凝土上。大壩1942年即采用臨時斷面開始蓄水，其大壩為臺階形狀。一些壩塊受到長期的冰凍侵蝕，混凝土受到嚴重的凍害。A壩塊在水壓力和凍脹張力作用下，水平施工縫部分或全部被拉裂，B、C和D壩塊也同樣遭到不同程度的凍融和凍脹破壞。

2 壩體防滲

工程實踐表明，壩體裂縫和工程缺陷等導(dǎo)致的滲漏僅用混凝土抗?jié)B等級是解決不了的。在大壩蓄水運行一段時間后，不得不采用其它防滲措施。

2.1 上游防滲

東北大壩中在上游采取防滲措施的有桓仁、豐滿和云峰大壩。桓仁為單支墩大頭壩，在施工期出現(xiàn)劈頭裂縫，威脅大壩安全。蓄水前在上游由壩踵至死水位以下1 m做了防滲層，蓄水后又將防滲層加高。豐滿大壩是由壩頂?shù)?45 m高程外包鋼筋混凝土層，然后在高程245～226 m做了瀝青防滲層。云峰是由壩頂?shù)剿浪灰韵? m做了防滲加固工程。

2.1.1 工程實例——桓仁大壩

桓仁大壩于施工期在上游面發(fā)現(xiàn)裂縫共261條，其中劈頭裂縫50條，20條比較嚴重；其長度一般在10 m以上，有14條長達20～40 m，縫寬大于0.5 mm的有24條，縫深一般為3～3.5 m，最深達5～6 m。

（1）上游防滲層

為防止?jié)B透水壓力將大頭和支墩劈開，影響大壩側(cè)向穩(wěn)定，于蓄水前在上游面做了無胎油氈防滲層，由右重壩段到28號壩段，從底做至288.5 m高程，而25～28號壩段防滲層的頂部高程為266 m。

蓄水后發(fā)現(xiàn)，未做防滲層部位的裂縫有所發(fā)展。為防止裂縫進一步擴展，1989年采用瀝青混凝土對原防滲層進行加高，從高程288.5 m加高到306.3 m（重現(xiàn)期50年洪水位為306.0 m）。為了防止從壩頂滲水，在壩頂做了瀝青席防滲層。由于溫度對裂縫的變化影響很大，對封腔蓋板還進行了保溫改造。

（2）防滲層的效果

做防滲層前，1960年調(diào)查（當時水位258.2 m），大壩滲漏水131處。1964年汛期，洪水位262 m時出現(xiàn)滲漏水197處，其中射流6處。做防滲層后，滲漏水明顯減少。1970年1月16日（正常蓄水位300 m），漏水31處，滴水和濕潤97處，已消除了射流。此后調(diào)查表明，防滲層效果明顯，但壩腔內(nèi)比較潮濕。防滲層加高后的1991年，相同月份和相同水位情況下調(diào)查發(fā)現(xiàn)，流水、滴水和濕潤共31處，比加高前減少73%，滲漏水明顯減少，之后其壩體滲漏量也無大的變化。

多次分析認為，上游防滲層的效果是顯著的，但耐久性更需要關(guān)心。1989年4月，利用加高防滲層的機會，曾對原防滲層進行現(xiàn)場取樣試驗。試驗結(jié)果表明：雖經(jīng)過20多年，除延伸率、柔性外，無胎油氈其他性能無明顯變化。本次試驗延伸率（濕度100%）是35。低溫柔度，出廠時繞直徑10 mm棒在-10℃不裂；20多年后試驗，繞直徑10 mm棒-20℃（恒溫1 h）斷裂。因無胎油氈防滲層在死水位290.0 m以下（最高到288.5 m高程），其柔度受低溫影響有限。而288.5 m高程以上后加高的防滲層為瀝青混凝土。

2.1.2 工程實例——云峰大壩

云峰大壩在施工期混凝土早期受凍，降低了混凝土抗?jié)B性能，蓄水運行后，大壩溢流面、上下游面凍融和凍脹破壞比較嚴重，不得不進行補強加固。

（1）上游壩面防滲及補強加固

2005～2008年對上游面進行防滲及補強加固，范圍為死水位以下1 m至壩頂（高程280.75～321.75 m）。采用抗裂混凝土C25F300W10，二級配。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。

原壩面開挖60 cm后再澆筑60 cm厚新混凝土。混凝土用錨筋掛鋼筋網(wǎng)及混凝土界面粘結(jié)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16 mm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(shè)銅止水，并對距上游面1.5 m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(shè)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(shè)1～2排?25、長度3.0 m的并縫鋼筋，并縫筋間距為20 cm；架立筋直徑?16，間距20 cm。

（2）加固后效果

1971年壩體滲漏比較嚴重，經(jīng)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，2004年滲漏量為54.39 L/min，2005年滲漏量為53.63 L/min。補強加固后，2009年漏水量為13.10 L/min。2010年1～9月末最高水位318.75 m，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。

2.2 壩體混凝土灌漿

2.2.1 水豐大壩

水豐大壩于1937年開工建設(shè)，1941年8月蓄水，1943年建成。由于設(shè)計對上游面混凝土無特殊要求，加上混凝土施工質(zhì)量差，在恢復(fù)改建“101”（設(shè)計代號）設(shè)計時曾鉆孔檢查混凝土質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)壩內(nèi)尚有未澆好的混凝土，15～25號壩段鉆孔取出的6個混凝土試件中，有2/3試件抗?jié)B標號低于B4。對17個試件做抗凍試驗，有8個凍融達到75次，有5個達到100次，有4個達到150次。

大壩運行初期，漏水比較嚴重，壩體廊道內(nèi)到處流水。漏水量觀測從1953年開始，1月6日（水位為115.86 m）大壩總漏水量日平均為11 760.0 L/min；當年10月5日（水位116.37m），大壩總漏水量日平均為16 320.0 L/min。

（1）水泥灌漿

恢復(fù)改建時期，對壩體混凝土進行了補強灌漿，1957年在壩頂和上部廊道對7～27號壩段壩體進行水泥灌漿，1958年對壩段伸縮縫周圍及右岸擋水壩段進行水泥灌漿。設(shè)計鉆灌35 700 m，實際完成21 348 m。

壩體防滲帷幕形成后，也在其后鉆設(shè)排水孔，從壩頂鉆到上部廊道，又從上部廊道鉆到下部廊道。在壩體增設(shè)了排水孔，于溢流面內(nèi)1.5 m處設(shè)三條縱向排水廊道，在廊道內(nèi)于壩段的橫縫處打排水孔。

因壩體仍存在滲漏，1959～1996年對壩體進行水泥灌漿共10 872 771 m。

（2）灌漿效果

大壩經(jīng)恢復(fù)改建和多年的修補與維護（水泥灌漿、上游壩面補修等），大壩漏水量明顯減少。1953年總漏水量16 320.0 L/min，1993年為165.0 L/min，1995年發(fā)生了洪水，最高水位達到125.63m，這一年大壩總漏水量明顯增大，年平均達517.2 L/min，1996年達518.4 L/min。2004年以后有所減少，見表4。壩體滲水仍明顯存在。根據(jù)漏水部位的分析來看，從廊道排水孔中漏出的水量占多數(shù)，而廊道側(cè)墻上的漏水量極少。

滲透壓力也明顯降低，大壩恢復(fù)改建時期，1956～1958年滲壓系數(shù)帷幕前為0.15～0.25，帷幕后為0.10～0.15；經(jīng)補強灌漿及增設(shè)排水孔，滲壓系數(shù)在帷幕后為0.10～0.15，在排水孔處為0.05～0.10，小于設(shè)計標準。

2.2.2 豐滿大壩

大壩混凝土質(zhì)量差及壩體橫縫止水不好，運行初期滲漏十分嚴重，最大滲漏量達16 380 L/min。為此對壩體進行多次補強灌漿，較全面的有三次，即1951～1953年366（設(shè)計代號）設(shè)計改建期壩體帷幕灌漿、1954～1988年大壩運行期補強灌漿、1989～1994年大壩全面加固期帷幕灌漿。2008年鉆孔壓水試驗表明，A壩塊1942年后所澆混凝土的平均透水率為10.03 Lu，最大值為55.67 Lu，最小值為0.1 Lu；1942年前所澆混凝土的平均透水率為5.21 Lu，最大值為89.15 Lu，最小值為0.091 Lu；A壩塊混凝土的算術(shù)平均透水率達7.6 Lu。顯然，壩體混凝土不滿足抗?jié)B要求。尤其是溢流壩段混凝土防滲性能差和壩體排水系統(tǒng)基本失效，導(dǎo)致溢流面混凝土凍融和凍脹逐年發(fā)展，嚴重影響大壩安全泄洪。

（1）水泥灌漿

為確保大壩安全，對大壩實行“降滲工程”。為滿足工程需要，在溢流壩段采用“密孔、高壓、濕磨細水泥濃漿（0.1∶1）”等一系列試驗成果，確定了采用深孔（孔深一般超過50 m）、小孔徑（?76 mm），用孔口封閉工藝進行壩體帷幕灌漿。

（2）灌漿效果

灌漿后壓水試驗檢查表明，95.5%的孔段透水率小于0.15 Lu；孔內(nèi)電視成像檢查表明，92.1%的破損和裂隙得到了充填，4.9%的破損和裂隙得到了部分充填；聲波CT檢測表明，平均聲波多在4.2～4.8 km/s之間，波速提高3%～10%。

降滲工程從2008年4月開始，2009年6月結(jié)束。工程實施后，從2008年9月11日開始，原有溢流壩段總滲漏量有減少的趨勢，到降滲工程結(jié)束后，其滲漏量見表5。

由表5可知，灌漿后與灌漿前相比，在水位相近的1995年8月8日與2010年8～11月，其滲漏量相差很多，灌漿效果顯著。

為降低壩體滲透壓力，在溢流壩段還新鉆了排水孔，其漏水量見表6。

新鉆排水孔漏水量與庫水位有關(guān)，水位達到263.77 m時，總漏水量也達到最大值（11.88 L/min），在低水位246.34 m時，總漏水量最小，為5.85 L/min。

灌漿前后滲透壓力有所變化，有10個測點揚壓力系數(shù)降低，有6個測點上升，見表7。

3 幾點看法

（1）大壩蓄水運行后，經(jīng)不斷維護和補強加固，壩體滲漏量遠小于壩址所在河流多年平均流量的1%～0.1%，壩體滲漏對電站的發(fā)電效益影響不大。

表4 水豐大壩滲漏量統(tǒng)計表Table 4:Seepage of Shuifeng dam

表5 豐滿大壩溢流壩段總滲漏量統(tǒng)計表（鉆排水孔前）Table 5:Seepage of overflow sections of Fengman dam(before drainage holes drilled)

表6 豐滿大壩溢流壩段總滲漏量統(tǒng)計表（鉆排水孔前）Table 6:Seepage of overflow sections of Fengman dam(drainage holes drilled)

表7 豐滿大壩溢流壩段揚壓力灌漿前后對比表Table 7:Uplift pressures of overflow sections of Fengman dam before and after grouting

（2）由于滲漏水的流動及水質(zhì)對混凝土有溶出性侵蝕，造成混凝土溶蝕。混凝土溶蝕是緩慢的過程，與滲漏密切相關(guān)，滲漏量如控制在目前的水平，總的來看溶蝕量不大，混凝土完整性沒有被削弱，對混凝土強度降低有限。

（3）一般壩體不是穩(wěn)定和應(yīng)力的控制部位，但設(shè)計時考慮不周或壩體存在較深的水平裂縫（或水平施工縫），在高水位低氣溫時，滲透壓力對大壩應(yīng)力、穩(wěn)定影響很大。

（4）滲漏水也會對壩體結(jié)構(gòu)造成破壞，比較典型的是單支墩大壩的劈頭裂縫。當縫深很大時，裂縫不僅沿對稱中心線向下劈裂，并且有可能向懸臂根部呈曲線劈裂，影響大壩的側(cè)向穩(wěn)定，威脅大壩安全。

（5）在寒冷地區(qū)，滲漏會導(dǎo)致混凝土凍融和凍脹破壞，其破壞程度與大壩工作條件、壩體質(zhì)量和滲漏等有關(guān)，這不僅降低壩體混凝土強度，在溢流壩段則加劇沖磨和空蝕破壞，嚴重的還影響大壩安全泄洪。

（6）全上游面采取防滲補強加固效果較好，桓仁大壩已安全運行40多年，不僅保住了單支墩大頭壩壩型，壩體滲漏水很少，上游壩面局部防滲也有一定效果。

（7）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。

（8）水泥灌漿的防滲效果明顯，但對降低揚壓力還需與排水一起考慮，以達到最好的效果。

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