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土石坝工程施工专辑

斜卡水电站堆石坝反渗处理方法综述

郑光明杨韩刚/(中国水利水电第七工程局有限公司)

【摘要】斜卡水电站为软基面板堆石坝，地质条件复杂，大坝建基面位于冰水堆积体地层，基坑渗水量大，坝体反渗处理较为困难。本文以斜卡水电站堆石坝成功解决反渗问题为例，阐述软基面板堆石坝反渗处理的技术措施及方法。

【关键词】斜卡水电站深厚覆盖层面板堆石坝反渗处理

1工程概况

斜卡水电站位于四川省甘孜州九龙县境内，是九龙河左岸支流踏卡河“一库两级”规划开发方案中的龙头水库电站。电站采用混合式开发方式，主要开发任务为发电，无通航、灌溉、防洪等要求。电站装机容量135MW,年平均发电量5.211亿kW·h,水库总库容8485万m3;大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高110m。

斜卡水电站面板堆石坝基础为软基，地质条件复杂，大坝建基面位于冰水堆积体地层，最大深度约70m,该层渗透系数为(2～8)×10-2cm/s,透水性较强。河床基岩面以下35～50m透水率为10～45Lu,具中等透水性；50m以下岩体为弱透水性。右岸受缓坡平台强烈卸荷的影响，基岩面以下50～90m以内岩体透水性较强，存在严重的绕渗问题。

2反渗施工特点

反渗施工具有以下特点：

(1)大坝地质条件复杂，绕渗严重，基坑渗流量大。踏卡河20年一遇洪水流量162m3/s,最枯季节(每年1～4月)流量为2.63～7.69m3/s。大坝基坑上、下游围堰混凝土防渗心墙完工后，分别向两岸延伸帷幕线，帷幕线长度为50～100m。大坝基坑采取多种防渗措施，基坑最枯季节抽排水强度依然维持在2000～4000m3/h,汛期达10000～14000m3/h。

(2)为了有利于大坝基坑开挖抽排水，基坑施工时打破常规，首先进行大坝主体防渗墙施工，然后进行大坝基坑开挖和填筑施工。先期施工的主体防渗墙将其上游和下游划分为互不连通的两个独立区域，这对基坑开挖期间抽排水设备布置较为有利，但同时在一定程度上增加了大坝反渗处理的难度。

(3)在软基上建面板堆石坝，为保证大坝趾板和主体防渗墙之间的柔性过渡，防渗墙和趾板之间设计有连接板，连接板需待坝体经过相当时间的沉降后再进行施工。反渗处理不仅要防止面板下游侧形成过大压力水头，还要兼顾连接板混凝土干地施工降水的要求。

(4)建基面为基岩的面板堆石坝，坝体反渗处理施工方法相对成熟，可借鉴的类似工程较多。软基和岩基面板堆石坝坝体反渗处理有相同之处，但也有自身独特之处。

3大坝反渗的危害

面板堆石坝具有坝体分区和水力过渡的特点：

(1)各坝区渗透系数从上游到下游依次增大，从而保证了大坝蓄水运行期间的渗透稳定。面板堆石坝的水力梯度特点决定了堆石坝几乎不能承受反向渗透水头，由下游向上游过大反向渗透水头会对垫层料和护坡砂浆造成冲刷破坏。

(2)坝体填筑过程中需做好两岸和坝面的排水工作，特别是在多雨地区或雨季施工时，避免因未采取排水措施而导致集中水流冲蚀垫层料区，产生冲沟，造成工期

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水利水电施工2013·第4期总第139期

和资金的浪费。

(3)一旦垫层料区由于反渗冲蚀形成冲刷破坏，其破坏区域填筑修补难度较大且施工质量难以保证，极有可能在运行期间发生较大变形，影响周边缝的止水功能。

(4)反向渗透压力较大时甚至可以将已经浇筑完成的面板抬动或者造成压裂破坏。

鉴于面板堆石坝坝体反渗的众多危害，施工过程中必须采取有效措施减少或者消除反渗可能产生的危害，确保坝体上游侧不发生反向渗透破坏。

4大坝反渗的原因

面，即从垫层料前边缘顺坡向下游侧，以避免填筑坝面

集中水流流向垫层料区。

(3)在两侧岸坡上填筑导流沟或者开挖截排水沟，将岸坡下泄水流引排至填筑区域以外。

(4)趾板下部2.0m厚填筑料施工前预埋水平排水钢管：采用φ108mm镀锌钢管，并钻孔形成花管，孔径10mm,间排距10cm,1层铺设4根，花管间距15.0m。钢管外部包裹密目钢丝网，花管一端埋入坝体反渗降水井中，另一端封闭。水平钢管段四周铺设15cm厚反滤料，反滤料配合比为中石：小石=50:50,并掺加5%的粗砂。

(5)大坝建基面盲沟设置：为便于坝基渗水汇集，待

大坝河床段A型趾板建基面高程3060.0m,主体防渗墙顶部高程3062.8m,主体防渗墙下游侧一定范围的各种渗水汇集均有可能形成反渗水头；由于坝体堆石料区几乎为完全透水体，最枯季节下游泵坑最低水位维持