技术研发 Ｖｏ１．１９Ｎｏ．１０。２０１２ 堆石坝混凝土面板防渗防裂措施探讨 刘淑晶，宋舂娟 （吉林市水利水电勘测设计研究院，吉林吉林摘１３２０１３） 要：通过工程实例，对高海拔地区堆石坝混凝土面板的防渗防裂问题进行了探讨，采取系列措施，解决了堆石坝混 凝土面板常见的渗漏和裂缝问题，保证了工程的安全运行。 关键词：混凝土面板；防渗；防裂；措施 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１２．１０．０４２ １概况 楚松水库位于日喀则地区白朗县汪丹乡南７ ｋｍ，年 楚河二级支流嘎雄曲河上，海拔高程４ １９０．４ ｍ，总库容 １ ４６０万ｍ３，是以灌溉、供水和发电为主的公益性水利枢纽工 程，由钢筋混凝土面板堆石坝、溢洪道、输水隧洞及电站组成。 钢筋混凝土面板堆石坝最大坝高３９．６７ ｍ，坝长３１２ ｍ，坝 顶宽６ｍ，坝顶设１．２ＩＴＩ高的防浪墙，前后坡比均为１：１．６，后坝 坡中部设一宽为２ ｍ的马道。垂直防渗墙设在坝坡脚前９ ｍ 处，与水平趾板相接。 堆石坝混凝土面板极易受其几何尺寸、配筋率及外部环 境的影响而出现裂缝，从而影响坝体的防渗效果。楚松水库 处于一个特殊的地理环境下，受到高海拔地区特殊气候、温度 的影响，例如严寒、空气稀薄、紫外线照射较强、高温、干旱及 日温差较大等，混凝土面板如果设计或施工处理措施不当，混 凝土面板更容易出现龟裂现象，如果对混凝土面板的横向缝 和纵向缝的缝间止水再处理不好，就会给坝体安全带来较大 隐患。设计时针对这种特殊环境状况下的混凝土面板防渗防 裂措施进行了深入研究。 ２堆石坝混凝土面板防渗防裂原因分析及处理措施 ２．１裂缝产生的原因分析 造成混凝土面板裂缝的原因很多，一是外部荷载作用引 起的结构裂缝；二是由非受力结构变形引起的材料裂缝，例如 温度、湿度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的。 对第一种结构裂缝进行受力分析，设计合理的结构尺寸、 配筋率可以对其有效预防；第二种材料裂缝涉及的因素有很 多，如水泥的用量、质量、钢筋保护层的过大或过小、拌和物的 用水量、振捣情况、大气温度、养护工作情况等因素，这就需要 采取一定的措施进行有效的控制。 楚松水库引起结构裂缝的可能性分析： 楚松水库面板所受外力主要为水压力，其由垫层的支持 力与摩擦力相平衡。面板为刚性体而堆石为柔性体，堆石体 上的垫层受堆石变形影响会产生应变，严重时会引起面板内 部应力的重新组合而产生结构裂缝 设计时从面板结构尺 寸、配筋率、堆石坝垫层结构等方面综合考虑，对迎水面设 ３０ ｃ 享钢筋混凝土面板，混凝土标号Ｃ２５、Ｆ２００、Ｓ６，面板不设 横向缝只设纵向缝，中间部位受压面板缝间隔宽度为１２ ｍ，两 侧受拉面板间隔宽度为６ ｉ＇Ｉ１。配筋率垂直向０．６２％，水平向 ０．４２％，混凝土含筋量８２ ｋｇ／ｍ３。混凝土面板坝下依次设０．１ ｍ 厚砂浆垫层、３ ｍ厚垫层料、０．５ ｍ厚过渡料、排水体及主堆石 区。经过上述措施保证了面板与堆石坝的协调变形，不会产 生不均匀沉降，避免了面板产生结构裂缝的可能。 非受力结构变形引起的裂缝可通过合适的材料和合理的 面板施工方法进行控制。 ２．２堆石坝混凝土面板防渗防裂措施 ２．２．１混凝土面板堆石坝防渗结构措施 为了适应面板堆石坝的变形，对面板之间、面板与钢筋混 凝土水平趾板、防浪墙之间，水平趾板与垂直防渗墙接缝处采 用不同的止水处理措施。 对靠坝两岸的面板受拉区，为了适应面板受拉区的接缝 位移，避免产生张拉破坏，采用了Ａ型接缝止水，这种止水的 牦点是：伸缩缝内不留间隙，不用塑性材料充填，仅在接近缝 两侧的混凝土面上涂刷一层３ ＩＴＩＩｎ厚沥青乳胶，在靠近中部处 设有Ｑ型橡胶止水，靠近底部处设有ｗ型铜片止水。在接缝 处面板上游面，将接近缝两侧混凝土浇成深８ Ｃｆｌｌ，底宽３ ｃｍ顶 宽约８ ｃｍ的ｖ型槽，槽底放置一外径为５０ ｍ／Ｔｌ的氯丁橡胶棒， 槽内为沥青填料。当接缝受拉时，在水压力作用下，氯丁橡胶 管被压挤紧靠在Ｖ型槽的两侧混凝土面板上，沥青填料将被 压挤入接缝内，从而起到了止水作用。这种上、中、下ｉ道止 水设施，增强了止水效果。 对大坝中部受压的面板，为了避免面板受压产生沿垂直 缝的挤压破坏，选择采用Ｂ型接缝止水。这种止水的特点与 Ａ型相似，所不同的是仅在接缝接近底部设置ｗ型止水铜片。 在接缝中部不设ｎ型橡胶止水，顶部Ｖ型槽深３ ｃｍ，底宽 ３ ｅｍ，槽内设沥青填料，设置这种垫缝材料防止了接缝混凝土 的直接接触，从而避免了面板的受压破坏。 趾板之间和大坝中部面板受力条件相似，故选用Ｂ型接 缝止水。 面板与防浪墙之间根据其结构特点、所在的位置和适应 水平、垂直位移及转动的特点，避免产生张拉、渗透和剪切破 坏采用Ｃ型接缝止水，这种止水的特点是：在接缝的顶部，将 混凝土浇成一小Ｖ型槽，槽内放入外径为５０ ｍＥｎ的氯丁橡胶 管，管的上边用沥青填满，上部用塑料薄膜及三元乙丙覆盖保 护，接缝内用松木板填衬，在面板厚度的中部，设置一道飞机 型橡胶止水带，在面板下游面设一道ｗ型铜片止水，止水下设 塑料带。防浪墙之间的垂直伸缩缝为飞机型橡胶止水带，底 部设ｎ型及ｗ型铜片止水。 另外，针对高温、干旱、日温差较大、空气稀薄、紫外 线照射较强等特殊自然条件，对不利的气候温度带给混凝土 面板不利影响所采取的措施是，在混凝土面板表面铺设一层三 元乙丙，既起到吸收热量，同时起到加强坝体防渗效果的作用。 ２．２．２堆石坝混凝土面板防裂控制措施 混凝土面板施工期裂缝是经常发生的质量问题，因此对 技术与市场 第１９卷第１Ｏ期２０１２年 技术研发 三元乙丙橡胶防水卷材技术参数 序号 ２ 扯拉强度 时滑模的滑行速度。 项 目 指标 厚度 １．２ ＩＴＩｎ＇Ｉ 最小 ７．５ ４）做好面板混凝土的养护和防护工作，刚刚脱模的混凝 土，因无强度，不能进行洒水养护，采取塑料布保护，防止表面 水分过快蒸发而产生干缩裂缝。混凝土初凝以后，对混凝土 １ 规格Ｑ／ＩＹｘ卜 一９２ ３ 扯断伸长率 ４ 直角扯裂强度 ５ ３００％定伸强度 热空气扯断强度变化 最小 ４５０％ 最小 ２４５ Ｎ／ｃｍ 最小 ３．０ ＭＰａ 最大 一２０％ 面板进行不问断的喷洒水养护，并以淋湿的草袋或麻袋全面 覆盖达到保温保湿效果，有利于防止裂缝的发生。 ３结语 楚松水库根据堆石坝面板不同部位的受力情况、结构特 点、适应位移变形的作用选择Ａ、Ｂ、Ｃ三种接缝止水，采取合理 可靠的防渗止水设计，在混凝土面板表面铺设一层三元乙丙， 同时在两坝肩进行固结及帷幕灌浆，与坝前混凝土垂直防渗 墙一起形成楚松水库完整的大坝防渗体系。在施工中采取防 裂控制措施，严格控制施工质量。 ６ 老化后扯断伸长率变化率 最大 一３０％ ８０℃ｘ １６８ ｈ ３００％定伸强度变化率 最大 一５０％ 耐碱性扯断强度变化率 最大 一２０％ ７ １０％Ｃ￣（ＯＨ）２ ｘ １６８ ｈ扯断伸长率变化率最大 一２０％ （室温）３００％定伸强度变化率 ８ 脆性温度 最大 一２０％ 最大 一４０ ｏＣ 最大 ９ 臭氧老化１００ ＰＰｎｍ４０℃预伸长４０％ｘ １６８ ｈ 无裂纹 １０ 不透水性９８ ｋＰａ×３０ ｍｉｎ 不透水 该水库投入运行后，成为地区第一座不漏水的混凝 土面板堆石坝水库，经过多年运行的实践检验，大坝无渗漏现 象，止水防渗防裂效果较好，经受了多次大洪水的考验，起到 了灌溉、人畜供水、发电及拦蓄洪水和调峰的作用，充分发挥 楚松水库采取以下防裂控制措施： １）对原材料的质量作严格的施工控制，配合比的控制依 据现场取料，及时检测，于现场对含水率，砂石用量进行调整。 ２）选择有利的浇筑时间，应避开高温、低温时段，以平均 气温在５℃一２２℃的低温、常温时段浇筑为宜，宜选择空气湿 度相对较高以防止干缩裂缝。采取适当的温控措施，搅拌混 凝土时采用预冷骨料等方法。 ３）严格按施工工艺要求进行施工，垫层应做到密实和平 顺，保证混凝土面板的基层有一定的密实性，控制浇筑混凝土 （上接第６７页） 了工程的经济效益和社会效益。 参考文献： ［１］水利部水利水电规划总院．《混凝土面板堆石坝设计规 范》ＳＬ２２８—９８［Ｓ］．北京：中国水利水电出版社，１９９９． 作者简介： 刘淑晶（１９７０一），女，大专，毕业于长春工程学院，工程师。 从事水利水电工程规划、设计工作。 宋春娟（１９７０一）女，大学本科。毕业于长春工程学院。高级 工程师。从事水利水电工程规划、设计工作。 码加速等技术集成的新一代ＧＡＰ产品更能提高内连接的 灵活性，几种安全防护技术的融合是电力系统信息安全发展 的趋势ｌ２Ｊ。ＩＰＳｅｅＶＰＮ有向ＳＳＬ ＶＰＮ发展的趋势。电力系统网 络信息安全是一个系统的复杂工程，它不仅与安全防护的关 键技术程度有关，还和网络系统的复杂度、运行的位置和层次 护网络传输信息，最早由Ｎｅｔｓｅａｐｅ公司于１９９４年ｉ１月提出并 率先实现，之后经多次修改最终被ＩＥＴＦ所采纳。ＳＳＬ通过加 密传输确保数据的机密性，通过ＭＡＣ机制保护信息的完整 性，通过数字证书对发送和接收者的身份进行认证。电力系 统ＳＳＬ安全通道的设计以透明性、易用性、可移植性为原则， 电力系统ＳＳＬ安全通道的架构如图１所示：电力系统ＳＳＬ安全 通道由ＳＳＬ客户端和ＳＳＬ服务器组成，ＳＳＬ客户端加在浏览器 上，ＳＳＬ服务器加在ＷＥＢ服务器上，ＳＳＬ客户端负责对服务器 有很大的关系，因而一个完整的电力网络信息安全防护体系 仅靠单一的技术是难以奏效的，电力信息安全体系的防护需 采用分层、分区进行防护，建立一个完整的电力系统网络信息 安全防护体系是电力安全防护的发展趋势。 ４结语 在电力系统网络安全防护的实际应用中，与技术层次上 端的身份认证，ＳＳＬ服务器端负责对客户端的身份认证。 的安全措施相比，一套规范的安全制度和良好的安全思想更 为重要。目前，电力系统信息安全防护与网络攻击之间的斗 争因为网络技术的发展变得更加激烈，这就对信息安全技术 提出了更高的要求，在加强网络信息安全技术研究的同时，我 们也必须加强安全管理，以更好地保障电力系统网络信息的 安全。 参考文献： 图１ 电力系统ＳＳＬ安全通道的架构图 ３电力系统信息安全防护技术的发展趋势 ［１］ 余勇，林为民．电力系统安全防护关键技术的研究［Ｊ］．南 京：国电自动化研究院。２００４． ［２］ 刘劲风，王述洋．电力系统信息安全关键技术的研究［Ｊ］． 森林工程，２００７． 电力系统信息安全防护技术除了以上介绍的几种之外， 还有存取控制、安全协议、身份验证等一些被广泛应用的安全 ［３］ 朱世顺，余勇．信息安全防护技术在电力系统中的最佳 实践［Ｊ］．深信服科技，２００９． 技术，由ＶＰＮ、防病毒、负载均衡、安全审计、入侵检测、硬件密
