福建省古田溪三级大坝补强加固工程实例

浆资 料进行 综合分析， 确定以６ ＇ － ７ ＇ ， ８ ＇ － １ ０ ＂ ， １ ２ ＇ － 巧 ， 坝
段为重点， 灌浆过程中对 ９ １ ｍ高程附近的水平节理等 部位予以特别重视。 补强孔置于坝垛间的空腔内， 采取 分层分段的布孔方式，钻孔向上游倾斜，与水平角成 ４ ５ 。 左右。灌浆材料采用 ５ ２ ５ ＇ 普通硅酸盐水泥和改性细 水泥两种。在压水试验流量＞ ５ Ｕｍ ｉ ｎ 时， 采用普通水泥 灌浆， 当流量＜ ５ Ｖｍ ｉ ｎ 时采用改性细水泥进行灌浆。 本次共完成５ 个坝腔的２ ３ 个帷幕补强孔、 ３ 个检 查孔的灌浆。完成灌浆孔长度４ ２ ８ ． ２ ２ ｍ ，灌浆总长度 ４ ０ ６ ． ６ ５ ｍ ， 灌人改性细水泥 ５ ６ ３ ８ ． ３ ８ ｋ ｇ ， 灌人 ５ ２ ５ ＇ 硅酸
要求 。
盐水泥４ ８ ２ ． ８ ０ ｋ ｇ ， 平均单位耗灰量为１ ５ ． ０ ５ ｋ ｇ ／ ｍ 。 完成 ３ 个检查孔的造孔长度５ ９ ． ２ ０ ｍ ｏ
３ ． ２ 坝腔内回坡混凝土 为解决部分坝垛沿坝基 ９ １ ｍ高程缓倾角的裂隙面 抗滑稳定安全系数小于规范值问题。 在３ ！ ２ ５ ． 坝腔内填 筑Ｃ １ ５ 混凝土加重块， 加重块混凝土与墓础和垛墙之间 以锚筋连接， 加重块混凝土与面板间自由接触。 混凝土回 填至 １ ２ ０ ｍ高程， 本项工程完成回坟馄凝土２ ９ ８ ３ ０ ． ６ ６ 时ｏ ３ ． ３垛靖间加浇抗，用堵 为解决加劲梁配筋量不足造成垛墙侧向抗震能 力不足问题， 保证大坝侧向稳定， 在大坝每个坝腔中间 略偏下游位置加浇一道 ｌ ｍ厚的钢筋混凝土防展隔
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墙， 共浇筑钢筋 混凝土１ １ ． ３ ４ ｍ ３ ．
３ ． ４大坝面板防渗、 防脚处理 ３ ． ４ ． １ 面板裂缝、 渗水点、 渗策点处理
２ ． ５垛墉侧向抗爪能力不足 大坝两垛墙间每隔 ７ ｍ设置一排加劲梁， 每排两 根，加劲梁为尺寸 ３ ０ ｃ ｍ ｘ ５ ０ ｃ ｍ的钢筋混凝土结构。 ２ ０ ０ １ ） 年根据现行规范对垛墙和加劲梁进行安全复核、 结果表明位于最上端的加劲梁存在较大的拉应力， 同 时由子加劲梁配筋量不足 在遭遇地震荷载作用时， 将 造成破坏， 从而影响顶部垛墙的稳定， 继而造成面板等 的变形破坏。
帷幕及基础夹泥节理被长期渗流溶蚀 ， 帷幕及齿槽局 部被溶蚀破坏失效所致。
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万方数据
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２ ． ３ 上游面板渗水、 渗白桨现象严贡． 混凝土强度下降
较大
电站， 电站装机容量 ３ ３ ＭＷ。拦河坝为钢筋混凝土支墩
平板坝， 最大坝高４ ３ ｍ ， 坝顶全长２ ２ ５ ｍ ，由２ ７ 个７ ． ５ ｍ 长的支墩平板坝段和２个混凝土重力坝段组成， 滋流道 位于大坝中间， 净宽 ８ １ ． ３ ｍ， 为开敞式自由滋流方式， 大 坝挡水坝段坝顶高程为 １ ３ ７ ． ７ ｍ，滋流坝段堰顶高程为 １ ２ ９ ｍ 。 水库为日 调节性能， 正常水位 １ ２ ９ 加ｍ 。 大坝原型 观侧系统设有水平位移、 垂直位移、 扬压力等观侧设施。 大坝工程于１ ９ ５ ８ 年９ 月开工，同年 １ １ 月提出初设报告， １ ９ ６ １ 年６ 月” 日 封孔蓄水．１ ９ ６ ３ 年第 １ 台机组发电。
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福建省古田溪三级大坝补强加固
徐世元
（ 福建省古田溪水力发电 厂， 福建古田 ３ ５ ２ ２ ５ ８ ）
２大坝存在的主要缺陷
２ ． １ 坝基存在较严盆的夹泥节理层，坝体安全粗定系 傲不满足要求 在大坝坝基施工中， 发现河床中间的７ ＇ － １ ７ ＇ 坝垛 在９ １ ｍ高程处有一条水平节理， 节理层厚度 ２ － ３ ｎ ｕ ｎ ， 内被灰白的次生高岭土充填， 其枯结力极差 ， 抗滑能 力极低。 由于此层发现时， ７ ＂ － ｌ ｒ坝垛基础己浇筑了混 凝土， 故无法进行彻底处理。１ ９ ９ ４ 年第一次大坝定检 时 ，定检专家组提出必须对该节理层 的分布范围、 力 学参数进行清查和处理， １ ９ ９ ８ 年委托原设计单位进行 地质补充勘探与试验 ， 并根据勘探与试验成果对大坝
摘 要： 古田 澳三级大坝始建于 １ ９ ５ ８ 年８ 月。大坝经过近４ ０ 年运行， 坝基帷幕部分失效 面 板混凝土整 体性遭受一定程度削 弱， 部分坝段抗滑稳定性 、 垛墙的侧向稳定性达不到 现行规范要 求。 本文介绍了 对该坝进行全面补 强加固的有关情况及其效果 关抽词： 古田 澳三级大坝； 坝基帷幕； 面板混凝土； ＃ 卜 强加固
中 圈分 类号 ： Ｔ Ｖ ６ ９ ８ ． ２ ３ 文 献标 ｉ ． ４ ％ ： Ｂ ＆ ＊Ｉ Ｐ ． ，： １ ６ ７ １ － １ ０ ９ ２ （ ２ ０ ０ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ５ ６ ０２ －
１概 况
古田溪三级水电站位于福建省闽江支流古田溪， 是古田溪流域水力资源开发４ 个电站中的第 ３ 个梯级
补 根加 因
帷幕补强灌浆以对扬压力发生突变的 １ ２ ‘ 坝垛作 为重点， 参照扬压力观测资料及原帷幕施工、 压水、 灌
大坝运行以来，卜 游钢筋混凝土面板在背水面出 现不同程度的渗水、渗白浆现象，特别是河床中间的 １ １ ＇ － ２ １ ＂ 坝段较为严重。 由于水库水对棍凝土有溶蚀破坏作用， 使大坝面 板被侵蚀严重。 根据检测 ， 面板混凝土平均碳化深度为
节理相对发育和透水量较大的孔段普遏处在孔口段， 其相应高程在 ９ １ ｍ附近及其以上部位。 １ ９ ９ １ 〕 年观测发现， 大坝 １ ２ ＂ 坝垛右侧扬压力突然 升高， 扬压力系数最高达到０ ． ７ ６ ， 之后， 孔水位有所下 降， 扬压力系数降至 。 ． ６ 左右， 并呈规律性变化 ， 测压 孔内同时伴有可燃性气体。水质分析结果表明， 水库 水对混凝土有弱溶出性和分解性侵蚀， 测压孔水样的 Ｃ ａ － ， Ｍ 广明显增大， 孔内水符合混凝土受溶出侵蚀后 的特征。 Ｕ １ ２ 右孔内的气体为甲烷， 是水库中的有机质 腐烂后所产生的甲烷气体溶解在水中穿过帷幕汇集 到测压孔所致。 １ ２ ＇ 坝垛右侧扬压力突然升高是坝基
安全稳定性进行复核， 复核结果表明大坝 ７ ＇ － １ ２ ＂ 坝段 沿坝基 ９ １ ｍ高程缓倾角的裂隙面抗滑稳定安全系数 小于规范值。 ２ ． ２ 部分坝鑫帷幕失效 三级坝基帷幕沿齿槽中心线布置一排，共 ５ ０ 个 灌浆孔。孔距３ － ６ ｍ， 个别达ｇ ｍ ， 孔深根据水头大小、 岩石破碎情况以及透水率不同而定 ，原则上钻到 ．‘ ０ ． ０ ２ － ０ ． ０ ４ １ Ｊ ｍ ｉ ｎ ＂ ｍ ＂ ｍ以下 １ － ２ ｍ， 在河床部分为 １ ５ － ３ ０ ｍ ， 岸坡部分为６ － １ ４ ｍ ， 个别 孔深小于５ ｍ ｏ 钻孔灌浆方法采用一次钻进分段群孔冲洗灌浆， 各孔灌前均做压水试验，每个孔分 ３ 段进行， 共１ １ １ 段。根据压水试验资料统计，孔口段 。 ＞ ０ ． ０ ２的占 ７ ０ ． ４ ５ ％， 中间段占２ ５ ． ０ ％， 孔底段 占４ ５ ５ ％， 可见坝基
在对面 板进行全面 清淤、 打毛、 冲 水后， 进行全面检 查， 对裂缝、 渗水点、 渗浆点进行钻孔后用 ４ ： １ 的Ｌ Ｗ， 印Ｎ 混合浆液进行灌浆， 灌浆压力为０ ． １ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 灌浆结束 后用Ｈ Ｋ － ９ ６ １ 环氧增厚涂料封闭。 完成灌浆长度４ ０ ０ ｍ ．
１ １ ． ８ ｍ ｍ ， 最大深度３ ７ ． ５ ｍ ｍ ， 已达钢筋保护层的一半
１ ９ ９ ０年和 ２ ０ ０ １ 】 年两次对面板进行强度检测，结果表 明， 面板混凝土总体平均强度有所下降 由于电站为日调节水库，坝址区昼夜温差大， 日 照强， 干湿冷热交替频繁 混凝土容易干缩老化。且库 水对面板混凝土具有溶蚀性破坏作用，面板渗白浆已 较普遍 ， 面板混凝土已遭受一定程度的削弱。 随着时间 的推移， 面板逐步老化， 裂缝增多， 白浆孔渗水道逐渐 加大，裂缝与白浆孔互渗形成大坝面板遭受整体溶蚀 破坏隐患。 ２ ． ４大坝部分结构未按设计要求施工 三级大坝左、右岸原设计为接头重力坝段， ２ ０ ０ ０ 年８ 月检查发现大坝右岸接头重力坝段结构与设计图 纸不符， 重力坝段在离坝顶 ０ ． ８ － １ ． ３ ｍ以下均为碎石填 充。复核计算表明， 在校核洪水位水压力的作用下， 面 板拉应力值较高， 最大主拉应力达 １ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ， 发生在上 游坝踵附近表面侧， 在坝体的上、 下游面板中间及靠顶 部范围均出现 １ ． ０ Ｍ Ｐ ａ 的主拉应力，强度不满足规范