天生桥一级面板堆石坝面板挤压破损原因及切槽软缝修复的影响

吕高峰

(1.杭州国家水电站大坝安全和应急工程技术中心有限公司，浙江 杭州 311122; 2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

1 工程概况

天生桥一级水电站为大(Ⅰ)型工程，工程以发电为主，装机容量1 200 MW，总库容102.57 亿m3。电站枢纽主要由拦河大坝、开敞式溢洪道、引水发电系统、地面厂房、防空隧洞等建筑物组成。拦河大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高178.00 m，坝顶高程791.00 m，坝顶长1 104.00 m，上游坝坡1∶1.4，下游平均坝坡1∶1.25(综合坝坡1∶1.4)，面板厚度按高程线性渐变设计，顶部厚度0.30 m，底部厚度0.90 m，共分69条块，每条块宽16 m，总面积17.15 万m2，在高程680.00 m和746.00 m处分别设水平施工缝。坝体主要划分为垫层料区、反滤料区、主堆石区和次堆石区。

2 面板破损情况

2003—2005年、2008年、2009年、2011—2014年发生了大坝混凝土面板的局部挤压破损，主要集中在面板中部偏左岸侧的L3/L4及L8/L9面板分缝处。发生面板挤压破损后，对面板进行过多次修复处理，但由于多种原因导致处理效果不佳。

3 面板破损原因分析

3.1 坝体变形过大是面板挤压破损的主要原因

堆石坝体在自重和水荷载的作用下在坝轴线方向的变形朝向河谷中央，在面板和垫层的接触面产生相当大的朝向河谷中央的摩擦力，在河谷中央面板的坝轴向应力超过面板混凝土强度时，导致面板混凝土挤压破损[1-6]。

面板坝整体变形较大，在竣工蓄水期(至2000年8月正常水位高)最大沉降量为3.36 m，约占坝高1.89%，坝体最大沉降在2014年12月已经达到坝高的2.06%，继而引起两侧坝体堆石向河心的变形过大，使面板向河谷中间的挤压作用增强，水平向压应力大于15 MPa，最大达20.21 MPa，接近或超过C25混凝土的轴心抗压强度，造成面板挤压破损。……