迟　颖

(大连市水利建筑设计院， 辽宁 大连　116021)

沥青混凝土面板防渗在龙王塘水库混凝土坝体防渗中的应用

迟颖

(大连市水利建筑设计院， 辽宁 大连116021)

【摘要】本文针对沥青混凝土面板防渗技术在龙王塘水库混凝土坝体防渗中的应用问题，结合龙王塘水库混凝土坝体防渗修复实践，对防渗方案比选、防渗设计和沥青混凝土面板防渗应用技术进行了介绍，具体构造作法可供相关工程应用借鉴。

【关键词】重力坝； 防渗； 沥青混凝土面板； 龙王塘水库

1工程概述

龙王塘水库位于大连市旅顺口区龙王塘街道官房村。水库始建于1920年8月，1925年3月竣工，总库容为1976.24万m3，是一座以防洪、城市供水等为主要任务的综合性中型水库。工程防洪标准为100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。工程等别为Ⅲ等，相应的永久性水工建筑物级别为：主要建筑物3级，次要建筑物4级。

龙王塘水库枢纽主要由挡水土坝、混凝土挡水重力坝、混凝土溢流坝、取水塔四部分组成。挡水土坝位于大坝最右端，坝长59.14m，最大坝高4.92m；和土坝相接的是混凝土挡水重力坝，坝长159.38m，最大坝高40.8m；大坝最右端是混凝土溢流坝，坝长106.72m；取水塔位于混凝土挡水重力坝中部，分4级取水。

2加固前渗漏分析

加固前混凝土重力坝在上游右坝肩产生了从坝踵到坝顶的垂直裂缝，分析其原因可能是该坝段过长所致(裂缝所在坝段长33.23m，其余坝段长在25m左右)。在重力坝右坝端下游侧高水位时出现渗水现象，通过压水试验，分析其原因发现是由于基岩裂隙渗漏、局部混凝土裂隙渗漏所致。背水坝面坝段分缝处和局部预制混凝土块面已出现了张开脱落等现象，分析其原因可能是由于水库大坝运行至加固设计时已有80多年，坝体混凝土的强度在逐渐降低，坝体的横缝止水措施已年久失效，坝面混凝土由于受多年的剥蚀，表层粗骨料已外露，坝面产生细微裂隙，自然降水通过裂隙渗到细微的裂隙或孔隙里。受季节性变化的影响，冻涨问题也是使坝面破损和裂隙增多的重要因素之一。由于筑坝时采用埋石混凝土的水灰比很大，因此浇筑的混凝土就会出现粗骨料夹层，产生局部不够密实现象，加之人工拌和上料时的不均一性，形成钻孔所取岩心上所观察到的蜂窝状孔隙、小气泡孔和岩心采取率偏低等现象。另外，由于当时施工能力也比较低，混凝土浇筑强度低，且浇筑层厚度较薄，加之有许多没有处理彻底的水平施工缝或冷缝，最终形成了渗漏通道。

3防渗设计

为了解决由于大坝运行时间过久、坝体横缝止水失效而造成坝段坝体发生渗漏，此次设计对重力坝坝体进行防渗处理。

3.1防渗方案比选

解决坝体渗漏的方法很多，一般可以采用灌浆法和沥青混凝土面板防渗法。

灌浆法主要是对混凝土坝体进行钻孔后灌注水泥浆，使水泥浆在压力作用下对混凝土坝体缝隙进行填充，从而达到增强坝体强度和防渗的效果。

沥青混凝土面板防渗主要是在上游面悬挂钢筋混凝土预制板，板与混凝土坝面之间预留一定厚度浇筑缝，里面充填沥青混凝土，这样便在上游坝面形成一道整体防渗帷幕，从源头彻底切断渗水通道，达到防渗要求。

从地勘报告可以看出，重力坝水泥砂浆与块石及粗骨料之间胶结程度良好，观察取出的混凝土与基岩接触部位的岩心柱，发现其胶结牢固。除了右坝头的贯穿性裂缝以外，其余部位没有贯穿性、连续性裂缝。考虑到坝体横缝年久失效可能造成的坝体渗水问题，若采用灌浆法，不但在分缝处施工难度较大、无法保证灌浆的完整性、防渗不可靠，且灌浆法造价比沥青混凝土板防渗法造价更高。

通过综合分析，确定龙王塘水库采用上游面沥青混凝土面板防渗方案解决坝体渗水问题。

3.2防渗设计

为保证方案的可靠性，对上游坝面整体挂板防渗处理。

由于坝基埋深较大，并且淤泥本身具有防渗作用，因此设计防渗面板从5.8m高程处开始挂，防渗面板下用牛腿支撑。根据地勘报告，库底淤泥高程在7m左右，施工时需将库水放空。

根据其他类似工程的施工经验，确定龙王塘水库沥青混凝土防渗面板厚度为10cm，外挂预制混凝土保护面板。沥青混凝土防渗面板是防渗结构的主体，其稳定性主要取决于其流变特性。施工中应尽量采用流变性小的沥青混凝土，使之在底部与牛腿之间及与预制混凝土挂板之间基本不产生流变，以提高防渗的可靠性。此次设计采用针入度指数大于-1.0。

沥青混凝土线膨胀系数比普通的水泥混凝土大3～6倍，极限拉伸值比普通水泥混凝土大10倍，低温抗收缩能力也比普通的水泥混凝土好，因此沥青混凝土防渗面板不设伸缩缝。

3.2.1预制混凝土挂板构造

预制混凝土挂板位于沥青混凝土防渗层外侧，施工时可作为浇筑沥青混凝土的模板，运行期可防止水库中漂浮物和冰块对防渗板的撞击破坏，免受日晒老化，提高防渗板的耐久性。同时利用侧壁上的剪切力可减轻沥青混凝土流变，作为防渗板的保温层可减少沥青混凝土的温度梯度，增强防渗板的低温抗裂能力。

预制的混凝土挂板为钢筋混凝土结构，尺寸为1990mm×598mm×70mm，周边带有楔口，内侧带有吊环便于安装。

3.2.2锚筋设计

为了固定坝面预制混凝土挂板，需在坝面上埋设锚筋。锚筋直径选用φ16，锚固深度1.2m。锚筋间距和挂板吊环相对应，垂直间距60cm，水平间距100cm(整板)和50cm(半块板)。锚筋与水平面成20°角，向坝内倾斜。锚筋伸出段有向上的弯钩，预制挂板挂在弯钩上。为严格控制沥青混凝土的厚度和坝面的平整度，保证混凝土挂板的稳定，锚筋弯勾与预制板吊环之间要用电焊焊牢，使其不能错动。

5.8m高程处挂板下面采用牛腿支撑，牛腿利用锚筋固定在坝面上。锚筋直径选用φ16，间距200mm，锚固深度1.25m。

3.2.3岸坡坝段设计

由于岸坡坝段的坝基高程高于5.8m，因此，可不修建牛腿作为支承平台而直接将预制混凝土挂板与沥青混凝土防渗支立于基岩上。应将底座开挖至新鲜完整的基岩，然后浇筑混凝土，沿地形浇筑成台阶状的基座平台，以便同混凝土预制板连接。基座连接采用扩大接触面法，即在基座平面和立面预留宽17cm、深20cm的槽，支立预制混凝土板并浇筑沥青混凝土后，对该槽回填沥青混凝土，以增加防渗效果。

沥青混凝土面板结构详见右图。

4结语

龙王塘水库沥青混凝土板防渗工程施工已于2009年完成，经过近5年的运行，龙王塘水库分别在2012年和2013年安全经过两次溢洪。实践证明，沥青混凝土板防渗在龙王塘水库高水位运行情况下也没有发生坝体渗漏现象，防渗效果良好。

沥青混凝土面板结构图

沥青混凝土面板防渗工程在大连地区应用较为广泛，且施工后效果比较理想。在工程设计中，针对混凝土重力坝的坝体防渗方案，根据工程实际情况(类似于本文提到的水库坝体情况)，采用沥青混凝土面板防渗方法是比较不错的处理方法。

参考文献

SL 319—2005.混凝土重力坝设计规范[S].

中图分类号：TV543

文献标志码：B

文章编号：1005-4774(2015)02-0028-03

Application of Asphalt Concrete Panel Seepage Prevention in
Longwangtang Reservoir Concrete Dam Seepage Prevention

CHI Ying

(DalianWaterConservancyArchitecturalDesignInstitute,Dalian116021,China)

Abstract：In the paper, seepage-prevention repair practice of Longwangtang Reservoir concrete dam is combined for introducing seepage prevention plan comparative selection, seepage prevention design and asphalt concrete panel seepage prevention application technology aiming at application problems of asphalt concrete panel seepage prevention technology in Longwangtang Reservoir concrete dam seepage prevention. Concrete structure approaches can be provided for related project applications as reference.

Keywords：gravity dam; seepage prevention; asphalt concrete panel; Longwangtang Reservoir