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吉林台电站混凝土面板坝周边缝自愈型止水结构吉林台电站混凝土面板坝周边缝自愈型止水结构是一种创新性的水利工程设计，旨在提高大坝的防渗性能和耐久性。该结构通过引入自愈型材料和技术，有效解决了传统止水结构在长期运行中可能出现的老化、开裂及渗漏问题。
具体而言，自愈型止水结构利用了具有自我修复功能的高分子材料或膨胀橡胶，这些材料在受到外界应力导致微小裂缝时，能够自动填充裂缝并恢复其止水性能。这一特性显著降低了维护成本，并延长了止水系统的使用寿命。同时，周边缝的设计充分考虑了温度变化、地基不均匀沉降等因素对大坝的影响，确保止水结构在复杂工况下的可靠性。
在吉林台电站的应用中，该止水结构结合了面板坝的具体特点，优化了材料选型与施工工艺。例如，采用预制式嵌入件与现浇混凝土相结合的方式，提高了安装精度和整体性；并通过现场试验验证了其在高压水头条件下的密封效果。实践表明，这种自愈型止水结构不仅提升了大坝的安全性和稳定性，还为类似工程提供了可借鉴的技术方案，在现代水利工程建设中具有重要推广价值。
Abstract: In case of high tailwater pressure, in order to meet the requirements of integral stability and stress in design of powerhouse structure, the some issues shall be considered, such as: joints between powerhouse and dam, structure types of machine hall and auxiliary plant, structure types of retaining works. Moreover, the following measures shall be taken, such as decreasing uplift, ncreasing vertical loading on the upstream face, widening the base width of powerhouse, utilizing the rock blocks formed from the foundation rock at the powerhouse and dam, and optimizing the structure type of bottom slab for tailrace pipe. 中图分类号：TV731 文献标识码：B
自新中国成立至2000年，我国建设了一批高尾水压力的 常规水电站，尾水位在50m以上的有三峡、水口、岩滩、大化 五强溪、安康、乌江渡、漫湾、葛洲坝水电站等，其中，大化水电 站尾水位高达71.0~75.0m，在高尾水压力情况下，如何满足 厂房整体稳定、应力的要求，需采取什么特定的工程措施，是 一个值得研究的课题 20世纪70年代初进行石泉水电站设计时，我们作了天 量的工作；80年代进行安康水电站（尾水位高达55.15m）设 计时，我们又进行了大量的厂房结构型式比选、平面有限元和 三维电算及平面和三维光弹试验，并采取了很多工程措施，使 2 房结构满足了有关规程、规范的要求，从而使设计达到了经 济合理、安全运行的目的。下面就高尾水位厂房水工结构设计 的特点简要谈点个人的看法。
石泉水电站于20世纪70年代初设计，1973年12月投 产发电。受当时条件的影响，设计仅按历史实际发生的最高洪 水位作为厂房下游最高尾水位进行水工结构设计（后经复核 该水位相当于70年一遇的洪水标准，而当时校核标准应为
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200~500年一遇洪水），此时厂房承受尾水压力约为34m。为 满足厂房整体稳定、应力的要求，主要采取了以下工程措施， (1）对厂房结构型式进行了全面的研究，最后确定将主厂 房下游墙设计为2.8m厚，与尾水副广房构成一个全封闭的 整体框架结构。尾水副厂房机组分缝两侧，将水轮机层以下分 别增设0.8m厚的剪力墙，用以增加下部结构的刚度。 (2)取消了发电机层以上本可再修建三层的尾水副厂房 现尾水平台高程达369.25m以上），在高尾水位时利用尾水 平台以上的水重，以增加抗力矩，从而提高厂房的抗滑稳定 性。超过尾水平台后的水压力（13m水头）利用主厂房下游 2.8m厚的墙挡水，厂房进厂设挡水闸门，当尾水位超过尾水 平台时，由进厂下闸门挡水。 （3）由于稳定的需要，充分利用大坝的支撑作用，不设钢 管伸缩节；钢管水平段高程363.5m以下，厂坝间不设永久缝， 平缝相靠，其缝不设键槽，也不进行灌浆：高程363.5m以上，
设，宽2.0cm的永久伸缩缝，将厂坝分开。这样设计可使结构 受力明确，计算简单，减小了大坝荷载对厂房风罩、机墩等部 位的作用。 (4)为减小厂房底板扬压力，在厂房尾水管端部设幢幕灌 浆，厂房基础设暗排水。为增加水流渗径，在尾水渠增设15㎡ 长混凝土衬砌（相当于护坦）。 (5）尾水管底板采用整体式结构，并在中墩、边墩墩底部 打排水孔，孔间通过暗排水沟将渗水排走，以减小尾水管底板 的扬压力等 通过采用上述工程措施后，石泉水电站厂房满足整体稳 定、应力的要求.符合有关规程规范的要求
安康水电站厂房尾水压力高达55.15m，为解决电站厂房 结构整体稳定、应力的要求，在石泉水电站工作的基础上，又 继续进行了大量计算、研究分析工作，并采取了大量工程技术 措施。 (1)厂坝分缝采取上分下连的型式。即钢管墙（高程234.64 m）以下厂坝连成整体，以上设2cm宽的永久缝分开。 (2）取消了尾水扩散段顶板本来可再修建的二层尾水副 厂房，回填实体混凝土，以增加垂直向荷载，使厂房重心移向 迎水面，提高了厂房整体稳定性
徐家诗：高尾水位水电站厂房水工结构设计的特点
(3)采取了主、副厂房分开受力的结构型式，即主厂房 直接承受高尾水压力。尾水副厂房水轮机层以下采用整体框 架结构，机组分缝两侧各设2㎡厚剪力墙。水轮机层以上采用 胸墙挡水结构挡水，主、副厂房间通过简支楼板连接。 (4)为减少扬压力，采取了一系列工程措施：如厂房端部 设幢幕、排水；厂房底板设暗排水；尾水管底板采用整体式底 板；尾水渠设齿槽、护坦等等。 (5）结合尾水平台顶施工门机的布置、取消下游混凝土 拱围堰，适当加大了厂房基底的宽度，使厂房重心移向迎水 面，提高了厂房的整体稳定性，改善了厂房基底的应力条件 等
3高尾水位厂房结构特点及工程措施
表1列出了我国尾水永买50m以上的水电站及为满足 整体稳定、应力的要求，采取的相应工程措施。 由上表不难看出，承受高尾水压力的厂房，为满足整体稳 定与应力的要求，其设计特点归纳起来如下： (1)要认真研究厂坝分缝的问题。厂坝是分缝，还是厂坝 连接；是先分后合，还是下连上分；是平缝相靠，还是设键槽灌 浆等，对厂、坝的稳定、应力影响重大，要认真研究。厂坝联合， 能提高厂坝整体稳定性，降低厂坝基础应力，并使其应力分布 均匀，但厂房受大坝荷载影响较大：厂坝分缝，厂坝受力明确，
小盘岭3#隧道二级技术交底Water Power Vol.31. No.1
计算简单，厂房内部结构不受大坝荷载的影响 (2)要研究厂房的结构型式。是主、副厂房构成整体封闭 式结构挡水，还是主、副厂房自成系统形成独立结构挡水等 这样，厂房水工结构设计差别较大。 (3)要研究挡水结构的型式。如何提高挡水结构固定端的 高度，降低独立挡水结构受荷的高度是一个值得研究的课题 应以改善结构的应力、变位等条件，减小挡水结构的应力，减 少结构配筋量等为目的进行科学的研究。要采取必要的工程 措施，增加工程的整体稳定性，包括：①要千方百计减小扬压
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力。如在尾水管端部设齿墙，设灌浆、排水廊道，排水等必要时 设抽排系统排水，或设护坦等，以增加渗径，减小扬压力；②增 加迎水面垂直向下的荷载，以增加抵抗力矩，提高结构的整体 稳定性；③必要时可增加厂房基底的宽度，以提高厂房的稳定 性，减小厂房基底应力；4充分利用厂坝基岩面高差形成的岩 坎，用以抵抗部分水平向荷载，增加抵抗力矩，提高厂房的整 体抗滑稳定性。5对尾水管底板结构的型式，要进行充分的比 较、分析、研究，是采用整体式底板，还是分离式底板，这对厂 房基底应力影响较大