聂海勇，刘开元

（1.三峡大学,湖北 宜昌 443000；2.宜昌清江水电设计院，湖北 宜昌 443000）

板桥河水库左岸周边缝止水破坏机理分析与修复方案

聂海勇1，刘开元2

（1.三峡大学,湖北 宜昌 443000；2.宜昌清江水电设计院，湖北 宜昌 443000）

混凝土面板堆石坝周边缝止水破坏将危及大坝安全,论文分析了周边缝止水破坏机理,提出了可靠的修复方案,确保板桥河水电枢纽工程大坝的安全。

混凝土面板堆石坝;周边缝止水;破坏机理;修复方案

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.070

1 工程概况

板桥河水库位于秭归县杨林桥镇，大坝为钢筋砼面板堆石坝，总库容359.65万m3，最大坝高64.3m，2004年8月11日动工建设，2006年8月25日建成。

201 1年1月24日，管理单位发现周边缝裂变的险情；1月26日，我们开始对左岸周边缝止水破坏机理及处理方案进行研究；2月15日，管理单位按我们提出的方案对周边缝止水进行处理。

2 周边缝止水破坏机理分析

2.1 大坝安全总体评价

经管理单位介绍，2009年8月，该水库左岸周边缝出现沉降。2010年12月，水库管理人员发现BL3、BL4、BL5面板与高趾墙间的周边缝缝间加大，面板沉降达16cm；而且紫铜片断裂，长23.6m。

根据大坝安全监测数据，竖向位移方面，运行初期前四年累计值/近一年位移值 (mm)分别为Q2=0/0，Q3=168/12，Q4=186/9，Q5=43/0，H2=62/3，H3=64/0，H4=65/2，H5=33/4，坝顶最大沉降率0.29%，马道最大沉降率0.27%，满足设计要求。而近一年来,坝顶最大沉降仅12mm(Q3)，马道最大沉降仅4mm(H5)，亦满足设计要求。根据竖向位移随时间变化的趋势来看，竖向位移趋于平缓，亦满足设计要求。

水平位移方面，运行初期横向(向下游为正)位移前四年累计值/近一年位移值(mm)分别为Q2=12/7，Q3=56/-6，Q4=36/-3，Q5= 9/9，H2=7/-1，H3=23/1，H4=16/-17，H5=-11/-11。监测数据表明，坝顶Q3向下游位移56mm大于Q4向下游的位移36mm；马道H3向下游移动23mm，大于H4向下游的位移16mm。而近一年来，坝顶最大横向位移仅9mm(Q5)，马道最大横向位移仅-17mm (H4)。根据横向位移随时间变化的趋势来看，横向位移波动很大，说明坝体应力仍处于调整状态。

运行初期纵向(向左岸为正)位移前四年累计值/近一年位移值(mm)为Q2=9/-4，Q3=52/32，Q4=50/24，Q5=5/-9，H2=57/8，H3= 70/5，H4=82/13，H5=15/-24。监测数据表明，坝顶Q3向左岸位移52mm大于Q4的位移50mm；马道H3向下游移动70mm。而近一年来,坝顶最大纵向位移32mm(Q3)，马道最大纵向位移-24mm (H5)。根据纵向位移随时间变化的趋势来看，纵向位移波动很大，说明坝体应力仍处于调整状态。

根据三向测缝观测值，BL8防浪墙顶最大三向位移为(6，0，0)，BR4防浪墙顶最大三向位移为(3，0，0)，BR6防浪墙顶最大三向位移为(7，0，0)，BR6坝顶最大三向位移为(4，1，1)，BR4坝顶最大三向位移为 (3，8，-2)，BL8坝顶最大三向位移为 (4，-2，-1)，BL2左岸趾墙最大三向位移为(2，1，2)。根据各缝的最大测量数据分析，BR4坝顶三向位移最大。

根据大坝安全监测数据分析，板桥河水库大坝总体变形满足规范要求。

另外，经管理单位介绍，量水堰渗流相关分析表明，渗流无突变、渗水混浊等异常现象。

综上所述,我们认为大坝现状是安全的。

2.2 周边缝止水破坏机理分析

通过大量调查与分析，水库左岸周边缝出现裂变的原因如下：

（1）左坝肩为陡坎,局部有反坡,施工时大型碾压设备无法到达岸坡,又未采用其他措施进行夯实,实际上为松填状态,造成沉降变形过大而致使面板随之下沉，致使周边缝开裂过大，拉裂了止水铜片；（2）铜片鼻子总长150mm,考虑到铜片的延展性,其伸缩量应达到225mm,而左岸周边缝最大错位仅160mm,就造成了铜片断裂，说明铜片质量存在问题；（3）BL3、BL4分界处为箱形高趾墙转折处,为克服应力集中,高趾墙在转折处设伸缩缝1条,而施工时将该伸缩缝取消,导致本处应力集中而难以释放,造成本处高趾墙裂缝,面板挤压变形；（4）根据垫层料的级配分析，小于5mm的颗粒仅14.4%,少于设计的40%。分析原因，主要是止水破坏后未及时处理，水库渗水将细颗粒大量带走造成的。这也是面板下沉，拉裂止水铜片的又一主要原因。

3 周边缝修复方案

3.1 止水修复

将趾墙和面板拟安装止水部分的砼拆除，止水部分以下的趾墙与面板间的孔隙用环氧树脂混凝土充填密实，止水铜片安装面采用环氧树脂沙浆与老混凝土粘接且顶部平整，然后将止水铜片用环氧树脂粘贴在环氧树脂沙浆面上，然后浇筑新混凝土使建筑物外观整齐美观，浇筑新混凝土前，将膨胀螺栓固定于老混凝土上，将钢筋锚固于膨胀螺栓上。周边缝处理同原设计，即铜片下部仍填垫5mm厚的PVC板，趾墙与面板间亦填垫5mm厚的PVC板，铜片上部仍填充GB填料，并用3厚的PVC板进行保护。另外，新老混凝土结合处粘贴SG305-C1液体橡胶或PSITAPE快速修补带,涂刷PSI-200水泥基渗透结晶型防水涂料。（周边维修复见图1）

Destroy Mechanism Analysis and Rehabilitation Scheme of Perimeter Joint Waterstop Structure inthe Left Bank of Banqiao River

NIEHai-yong1,LIUKai-yuan2
（1.ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443000,China；2.QingjiangHydropowerDesignInstitute,Yichang443000,China.）

Destruction of the perimeter joint waterstop structure of concrete faced rock-fill dam (CFRD)will endangers the dam safety, this paper analyzes destroymechanism the perimeter joint waterstop structure and puts forward the reliable repair plan,to ensure the safety of hydropower project dam of banqiao river.

concretefacedrock-filldam;waterstopofperimeterjoint;destroymechanism;rehabilitationschemes

TV641

B

1007-9467（2016）07-0109-02

聂海勇（1976~），男，湖北宜昌人，工程师，从事水电设计研究，（电子信箱）597026710@qq.com。