德国第一个利用土工膜进行加固的大坝(下)

摘要：位于德国南部的Brandbech大坝在经过75年的运行后，大坝需要加固上游坝面混凝土防渗体，利用土工膜防渗的加固方案被列入并采用，这项技术在德国使用尚属首次。

关键词：德国第 土工膜 加固 大坝

4.修复工作的内容?

为了修复大坝，总结工作如下：

大坝封赌和由土工膜和土工布重建排水系统；

改造基础排水；

现代化、自动化的进口设备；

进口设备的现代化控制室。

1996—1997年检查大坝期间，完成了从坝顶的垂直钻探，并已用做测站，此外，在投资建设大坝基础期间，完成了19个斜钻孔。

1997年维修了大坝基础的排水系统。

5.工作的实施?

2000年5月Baden——Wurttemberg洲政府通过加固项目报告并纳入其水资源管理和旅游业的预算投资。?

Rottweil地区Oberrhein/Hochrhein的南部水资源管理处，进行设计技术的监督并执行修复工作。?

在修复工作开始之前，Brandbach大坝的蓄水为Braunlingen城和附近城市用水提供方便。如果建造一个1.0m高的水池蓄水量达350000m3。重新制定计划和水权利的认可在很短的时间内完成，是由于有政党人士的协作，在2000年的6～7月间，Braunlingen城具有其所有权和使用权这么短的时间内就完成了水权的重新归属问题。?

签定合同后修复工作从2000年7月开始，此前水库完全放空。清除上游坝脚的大量淤积而露出坝基。由于基础与混凝土防渗体表面连接紧密，固不对其表面进行整修。?

5.1土工膜和土工布?

大坝上游表面积为1200m2；被划分为三个部分，以达到为了更好地进行防渗控制和可能渗漏的地方，采用先张法定位土工布，安装位置垂直于内部和外部的不锈钢，确保土工膜在大坝上准确定位，采用可调整高度的脚手架从坝顶开始完成土工膜的安装。土工布宽3.5～4米自上而下安装，并锚固在坝面混凝土衬砌上。先张法锚固土工布，平均间隔为3.7m。

土工膜是柔韧的薄片。安装也是自顶而下。每一片切割成所需要的长度并被卷起，两片间的搭接长度为50cm，在无压状态下通过热空气焊接，后安装的外侧一片，内侧施加一个水平的压力，以免将来由于温度变化或自重引起材料变形下垂，两层间由可调螺母与螺丝连接。这种锚固方法使土工膜独立在坝面上，便于坝体与土工膜之间的水排出。保证越过带在两片结合处外面覆盖小片不透水带搭接，使上游面还原不渗水，总共安装了32片，间隔3.7m。?

周边锚固压力不漏水的系统避免水迂回通过土工膜，防止不锈金属侧面压缩，锚固不漏水，选用适合的衬垫避免压缩。在土工膜后的排水设备，保证在大坝底部的每一间隔间有3个排水通道。排水通道直接安装到下游金属侧面。它们在地下通道和廊道出口相遇，并且流入到下游蓄水池中。安装完成所有廊道内液压钢结构之后，由混凝土封堵。?

5.2液压钢结构

要实现液压钢结构现代化的目标，80年代的旧系统就必须进行改造，因此， 底部的廊道和运转操作的出口需要拆除。（廊道出口，DN500；操作出口，DN700）入口的旧钢管需要移开。旧的闸门必须拆掉。必须稳定已经完全生锈的调节器。?

为了关闭的方便，新近在大坝底部的廊道出口安装了带有阀门长18m新钢管（DNJ1000）组成的液压钢结构，为使操作和调节方便，安装了Howell—Bunger电子管。在水灾出现的情况下，Howell—Bunger电子管保证以7.9m/s的最大速度发送。?

最近为了紧急事件关闭方便，在廊道出口安装了长18m的钢管（DN—900）组成的液压钢结构。钢管连接到压力管道上，准备在紧急情况下（例如：现有管道破裂）安全关闭设备。新闸门所有设施都配备了现代化控制技术。??

6.修复工作成果

按照计划，工期五个月的修复工作于2000年12月按时完成，不到一个季节就完成水库的放空。2001年1月，开始验收。结果证明土工膜技术的使用对水坝防渗是成功的。测压管测得渗透量（0.331m3/s），有可能这么小的渗流量是通过山谷绕坝渗漏的。?

Braunlingen城得到了Brandbach水库下一个60年的使用权，这样Kirnbergsee继续为附近居民服务，市政当局对该项目的立项非常满意，而且，从经济的角度出发，2.5万的设计费与招标费非常接近。验收工程师作了最终确认报告之后，大坝在2001年5月正式投入运行。