老混凝土坝与浆砌石坝坝面土工膜应用

盈旭工程材料

已投入运行多年的老混凝土坝、浆砌石坝，受软水侵蚀、冻融循环、碱骨料反应、裂隙水冻胀等因素影响，坝体上游混凝土防渗层容易开裂，造成防渗失效、坝体漏水。渗水持续侵入坝体内部，会进一步加剧混凝土材料劣化，最终危及大坝整体结构稳定安全。针对防渗体损坏的老旧混凝土坝，需在上游坝面实施防渗加固处理，阻断库水渗入坝体，保障大坝运行安全。

坝面土工膜防渗系统防渗效果优异、施工便捷、造价低且工期短，自 20 世纪 70 年代起，广泛用于重力坝、拱坝、支墩坝、连拱坝等各类混凝土坝的全坝面防渗加固与局部接缝渗漏治理。世界首座采用土工膜做防渗加固的工程为意大利 Lago Baitone 混凝土重力坝，该坝 1930 年建成，坝址高程 2280m，坝高 37m；1969 年选用 2.0mm 厚裸露聚异丁烯薄膜，对上游近直立坝面开展渗漏修补，1994 年更换为 2.0mm 厚裸露 PVC 复合土工膜防渗体系。首个实施全坝面土工膜防渗修复的是意大利 Lago Miller 重力坝，1926 年建成，坝址高程 2170m，坝高 11m，1976 年采用 2.0mm 厚裸露 PVC 光膜完成上游全坝面防渗加固。意大利 Lago Nero 重力坝则是首个采用 PVC 一布一膜复合土工膜进行全坝面防渗加固的混凝土坝，1929 年建成，坝址高程 2027m，坝高 45.5m，1980 年铺设 2.0mm 厚裸露 PVC 复合膜覆盖整个上游坝面，这次工程也是 PVC 复合土工膜首次应用于大坝防渗，后续大量新建大坝及老坝防渗改造均选用该类防渗材料。

截至 2010 年老混凝土坝土工膜防渗加固系统分类，统计显示共有 53 座混凝土坝、浆砌石坝采用土工膜防渗加固方案，其中 48 座选用无保护层的裸露式土工膜防渗结构。代表性工程有奥地利 Kölbrein 双曲混凝土拱坝（坝高 200m）、意大利 Alpe Gera 混凝土重力坝（坝高 174m），两座大坝都在坝面最大水头区段采用土工膜修补渗漏，工程投运后防渗表现稳定。