对面板堆石坝趾板分缝问题的探讨

的 塞 格 雷 多 坝 （ ｅ ｏ ａ ｏ ８ 、 戈 坝 （ ｉｇ ， Ｓ ｇ ｒ ｄ ， ４ｍ） 辛 Ｓｎ ｏ １ ０ｍ） 都 没 有设 趾 板 永 久 缝 。所 有 这 些 坝 的运 ２ ，
行， 迄今 为 止都 是 正 常 的 ， 没有 发 现趾 板 出现 大 并 量 的渗 漏 。 我 国应 用现 代技 术 兴建 的第 一 座 面板 坝一 西
水
力
发
电
第 １ 卷 ９
很 多条 块 。 同时 ， 为保 证 分缝 不成 为新 的漏水 源 ，
需 要 将止 水 与基 础及 周边 缝 封 闭 。这 实 际上 是很 难 做 到 的 ， 仅 给设 计 和施 工带 来麻 烦 ， 不 而且 对 周 边缝 也产 生 不利 影 响 。 因为这 样 ， 正 人们 在趾 板 要 不要设 置永 久变 形 缝这 个 问题 上产 生 了争议 。如 果不 设 趾 板 永 久 缝 ， 取 什 么 样 的 有 效措 施 来 减 采
时发 现 ， 板 是一块 薄 而 长 的混 凝 土板 ， 想 通过 趾 要
通过 灌 浆 实 现 的 ， 趾板 与面 板 的连 接 则 是 由 周边 缝完 成 的 。 通过 对 基础 灌 浆 、 置 周边 缝 ， 设 面板 、 趾
收 稿 日期 ： ０ ３ ０ — ８ ２ ０ —３ １
设 置永 久缝来 减 轻裂 缝 的危 害 ， 必须 将 趾 板分 成
自身 不会 成 为漏水 源 。导致 趾板 漏 水 的原 因可 以 是 方 方 面 面 的 ， 趾 板 混 凝 土 材 料 性 能 、 注 质 如 浇 量、 养护 效果 、 础条 件 。 归根 结底 ， 基 但 趾板 产 生裂
积 累 了许 多 实践 经 验 ， 计 和施 工 技 术 取得 了 长 设
足 的进 展 。但 是 ， 发展 过 程 中 ， 出现 过一 些 问 在 曾 题 ， 存 在一 些 尚未 很好 解 决 的问题 ， 的问题 目 也 有 前 仍有 较 大争 议 。譬 如说 ： 板 分缝 的 问题 ， 我 趾 在 国的工 程 实践 中仍存 在较 大 的分歧 。本 文 尝试 对 此 问题 进行 了探讨 ， 足之 处请 同行 指正 。 不
注可 加 长 到 ５ ３。乌 鲁 瓦提 （ ３ 是 一 座 高 ＯｍＬ ］ １ ８ｍ）
砂砾 石 面 板 坝 ， 板不 设 永 久 缝 ， 取跳 仓 浇 注 ， 趾 采 施 工缝 内仅设 一道 橡 胶止 水 ， 筋过 缝 。 在兴 建 钢 正 的洪 家 渡 面 板 坝 （ ７ ． 经 优 化 设 计 ， 消 趾 １ ９ ５ｍ） 取
便 ， 且 还 会 对 周 边 缝 止 水 的张 开及 下 沉 的有 效 并 性 带来 不 利影 响［ 。 １ 国外 后 来建 造 的 面板 坝 ， 括 ］ 包 澳 大 利亚 塔 斯 马尼 亚水 电局 （ 以下 简称 塔局 ） 计 设
与兴 建 的一 系 列 面 板 坝 ， 不 再 采 用趾 板 永 久 变 都
作者 简介 ： 肖化 文 （ ９ ｏ ， ， 西 高 安 人 ， 江 勘 测 规 划 设 计 研 究 院高 级 工 程 师 ， 学 硕 士 ， 要 从 事 混 凝 土 面 板 １７ 一） 男 江 长 工 主 堆石坝设 计与研究 。
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西
北
缝 是 漏 水 的直接 原 因 。 板 裂缝 还 可能 对 钢筋 、 趾 止 水造 成 不利 影响 。 因此 ， 防止 趾板 发 生 有 害裂 缝是 趾板 设 计 的一个 重点 。趾 板 产 生裂 缝 主要 是 由温
度作 用 引起 的 。 当温 度发 生 变化 时 ， 板混 凝 土 发 趾
生 收缩 ， 基础 约束 作用 ， 板 产生 裂 缝 。多数 情 受 趾 况 下 ， 种 裂缝 是 表 面 的 ， 细 的 ， 时候 是贯 穿 这 微 有 性 的 。 因此 ， 趾板 设 计 时 ， 般 在 表面 布 置 双 向构 一
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文章 编 号 ；６ １４ ６ （０ ３ ０ —０ ３０ １ ７ — ７８ ２ ０ ）４０ ２— ３
对趾板 分缝 问题的探讨
肖化 文 刘 世 选 ，
（．长江勘 测规 划设 计研 究 院 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ；２ １ 湖 ３ ０ ２ ．第二 炮 兵指挥 学院 ， 北 武 汉 ４ Ｏ １ ） 湖 ３ Ｏ ２ 摘 要 ： 我 国关 于趾板 分 缝存 在 不 同意见 。趾 板 不 分缝 ， 不 采取 一 定措 施 ， 裂 缝 对 工程 在 若 其
中 图分 类 号 ： ＴＶ６ １ １ ４ ． 文献 标识 码 ： Ａ
１ 日｜ Ｉ舌 在 当地 材 料 坝 中 ， 凝 土 面 板堆 石 坝 以其 安 混 全性 好 、 工导 流 简便 、 期 短 、 价低 、 施 工 造 对地 基适 应性 强 等优 点 而发 展 成 为一 种具 有很 强 竞争 力 的 坝 型 。我 国 的混凝 土面板 坝 起 步晚 ， 但起 点 高 ， 发 展快， １ 在 Ｏ余 年 间 已在工 程 数量 和 规模 上居 世界 前 列 。 建设 过 程 中 ， 在 经过 借 鉴 、 探索 与创 新 ， 已经
板 永 久 缝 ， 取 预 留宽 槽 （ 跳 仓 浇 注 ， 块 间 采 ２ｍ） 跳 施 工缝 处 理 后浇 注低 热微 膨 胀混 凝 土［ 。 ５ 目前 ， ］ 该
３ 趾 板 分 缝 设 计 回顾
世 界 上 六 七 十 年 代 建 成 的 一批 面板 坝 ， 括 包
著 名 的 塞 沙 那 坝 （ ｅｈ ｎ ， １ ， 奇 卡 亚 坝 Ｃ ｔａ ａ １ ０ ｍ） 安 （ ｃ ｉａ ａ １ ０ｍ） 趾 板设 有永 久 变形 缝 。从 萨 Ａｎ ｈｋ ｙ ， ４ ，
板 伸 缩 缝 的 止 水 接 入 周 边 缝 止 水 的 施 工 很 不 方
已有 相 当 一 部 分 未设 趾 板 永 久 缝 ， 括 目前 国 内 包 最 高 的 面板 坝 。 在 一定 程 度 上说 明 ， 这 随着 工 程实 践 的发展 ， 们 的认 识正 在 逐渐 提 高 ， 再 受趾 板 人 不 设 永 久缝 这 一 做法 的约 束 。
尔 瓦 金 娜 坝 （ ａｖ ｊ ａ １ ８ｍ） 始 ， Ｓ ｌａｉ ， ４ 开 ｎ 国外 面 板 坝
坝趾 板 已施 工 完 毕 ， 初 步 检 查 ， 果 比较 理 想 。 经 效 正在 兴 建 的水 布 垭 面 板 坝 也 拟定 采 取 预 留宽 槽 ， 不设 永 久 缝 方案 。据 不 完 全 统计 ， ９ ６年 以前 建 １９
北 口坝 、 完建 的第 一 座 面板 坝一 关 门 山坝 ， 趾板 均
没 有设 置 永久 缝 。后来 的运行 考验 也 并没 有发 现 趾 板 产 生大 量 的渗 漏 。 是 ， 但 由于施 工 期趾 板 的确 出现 了许 多 裂缝 ， 些 还 是贯 穿性 的 ， 有 人们 对不 设
趾 板 永久 缝 产 生 了忧 虑 。 之后 相 当一 段 时间 内 ， 国
成的 ２ 座面板中， １ 只有西 北 口和关 门 山两 座面 板 坝 未 设 趾 板 永 久 缝 ； ９ ６年后 兴 建 的 面 板 坝 中 ， １９
中不 大 采用 趾 板永 久 变形 缝这 一 做法 。 ９ ０年萨 １８ 尔 瓦金娜 坝 开 工 ， 承 包 商 的请求 ， 消 了趾板 伸 应 取 缩缝 ， 只设 施工 缝 ， 要求 施工 缝 的位 置 由他 自己 并 定 。取消 伸缩 缝 的 主要 目的是简 化 止水 结构 。趾
制其 宽 度 ［ 。 １ 由此 可见 ， 板 产生 裂缝 不 应该 成 为 ］ 趾 设 置永 久缝 的充 分理 由， 不 设 永久 缝 的前 提 下 ， 在
形 缝 。 巴 西 兴 建 的 面 板 坝 ， 著 名 的 阿 里 亚 坝 如
（ ｅ ｉ， ６ ， 取 消 了趾 板 永 久 缝 。 随 后 兴 建 Ａ ｒ １ ０ｍ） 也 ａ
可 以通 过其 他 有效 的办 法 ， 少 趾 板 裂 缝 的出 现 减 并 限制其 宽 度 。 但 是 如前 所 述 ， 长期 以来 ， 内对趾 板 分缝 问 国 题 仍 存 在 较 大 分歧 ， 人们 对 不设 缝 趾 板 最 大 的忧 虑 是 收缩 裂缝 。 因此 ， 一 些人 坚持 趾 板应 设 永久 有 缝， 且越 多 越好 。有 些人 则认 为 ， 某 些地 方 如地 在
４ 两 种 看 法
现 在世 界 上许 多 国家 对趾 板设 计 普遍 采 用 如 下做 法 ： 板 不 分缝 （ 久 变 形 缝 ） 只设 施 工 缝 ， 趾 永 ， 在趾 板 上 部设 一 层钢 筋 ， 钢筋 过 缝 。 以塔 局 为 例 ， 塔 局在 原 则 上接 受 了萨尔 瓦 金娜 坝 的趾 板设 计 经 验， 即趾板 不 分缝 ， 规定 施 工缝 位 置 ， 不 钢筋 过 缝 ， 不 设 止水 。他们 论 为 ， 板裂 缝 一 般较 细 小 ， 种 趾 这 发 状 裂 缝 不 影 响 趾 板 的 防 渗 作 用 ， 允 许 出 现 是 的嘲。 内有人认 为 ， 板 细小 的裂 缝 不会 成 为漏 ・ 国 趾 水源 ， 存 在不 会 有不 良后 果 ， 其 应在 无 议 疑 的采用 连 续趾 板 的前 提 下 ， 量 减 少 缝 的 出 现 并有 效 控 尽
２ 趾 板 分 缝 问 题 的 提 出
趾 板 是 表面 防 渗 （ 面板 ） 和地 下防 渗 （ 帷幕 ） 之 间 的连接 体 。混 凝 土面 板 坝 的核 心 问题 是防止 库 水 大 量 流失 ， 板 与帷 幕则 是 防渗 的 主体 。 因此 ， 面 趾 板 的 主要 功 能也 是 防渗 。趾 板 与基 础 的连接 是
板、 基础 形 成 一 个 完整 封 闭 的 防渗 体 系 。 由此 可 见 ， 板 的地位 是很 特 殊 的 。 板设 计 要 考 虑到 与 趾 趾 面 板 的结 合 、 边 缝止 水 布置 ， 周 还要 考虑 坝 址地 形 地 质条 件 以及 施工 条件 和 工程 进 度 安排 等 。除此 以外 ， 趾板 设计 更 要考 虑其 自身 的工 作 性能 ， 即其
可能是 有 害 的 ； 板分 缝 ， 以有 效地 减 小裂 缝 的危 害 ， 止 水设计 复杂 且 易 留隐 患 。 趾 可 但 已有 工程
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实践 表 明 ， 趾板 不 分缝 ， 取预 留宽槽跳 仓 浇 注 可能 是解 决趾 板 裂缝 的有 效途 径 。 采
关键 词 ： 板 ； 趾 裂缝 ； 水设 计 ； 留宽槽 止 预
轻裂 缝 的危 害 呢 ？
土， 以提高 混凝 土 本 身 的抗裂 能 力 。经 多 次检 查 ， 在 试 验 段 上 没有 发 现 任 何 裂缝 。他 们 认 为 ， 用 采 ＵＥ 补 偿 收 缩 混凝 土可 节 省 水 泥 及 伸 缩 缝 止 水 Ａ 材 料 ， 少 可能 的渗 漏通 道 ， 且认 为 趾板 连 续浇 减 并
质 、 形 、 板 体 型 发 生 变 化 的 地方 应设 永 久 缝 。 地 趾
内兴 建 的 面板 坝都 设 置 了趾 板永 久缝 。随着 面 板 坝设 计 与 施 工 技 术 的 日益 成 熟 ， 际经 验 交 流 与 国 合作 的 日益增 加 ， 近几 年 内 ， 国内有一 些 面板 坝 又
造筋 ， 以限制裂缝 的数 量及 其 开展 程 度 。 由于普 通 混 凝 土 的 热化 学 反应 及 基 础 的 约束 作 用 ， 板 总 趾
会 产 生 或 多或 少 的裂 缝 ， 即钢 筋 并 不 能 防 止 裂 也 缝 的发 生 。 了尽 量减 少裂 缝 的规 模 及危 害程 度 ， 为 人 们 企 图对趾 板进 行 分缝 ， 设 置止 水 。 人们 同 并 可