一.工程概况

泰安某某抽水蓄能电站位于山东省泰安市西郊的泰山西南麓，距泰安市5km,距济南市约70km,靠近山东省用电负荷中心，地理位置优越，地形、地质条件良好，技术经济指标优越。电站在山东电网中主要担负调峰、填谷作用，并兼有调频调相和紧急事故备用等功能。电站装有四台单机容量250MW的单级立轴混流可逆式水泵水轮机组和发电电动机组，总装机容量1000MW,年发电量13.382亿kW·h,年抽水用电量17.843亿kW·h.电站为日调节纯抽水蓄能电站，工程规模为I等大(1)型工程，由上水库、输水系统、地下厂房及地面开关站、下水库等枢纽建筑物组成。根据工程水文、地质条件，泰安某某抽水蓄能电站上水库采用表面与垂直相结合的综合防渗形式：即上水库右岸横岭距坝轴线约818m范围的岸坡采用混凝土面板防渗，岸坡面板下游侧与混凝土面板堆石坝防渗面板相接；库底回填石渣区采用土工膜表面防渗，土工膜与大坝面板及右岸岸坡面板相接；在左岸及库尾土工膜将埋入库底观测廊道的侧墙顶部混凝土中，廊道基础设锁边帷幕。这样，大坝混凝土面板、库岸防渗面板与库底土工膜、防渗帷幕等形成了完整的上水库库盆防渗系统。

二.防渗结构

1.混凝土防渗面板

大坝上游坡面钢筋混凝土防渗面板和右岸横岭距坝轴线约818范围的岸坡混凝土防渗面板承受最大水头约35m,面板厚度均采用0.30m。面板坡比均为1：1.5。大坝面板与右岸面板均在中部设置一层双向配筋：纵向18@15cm、横向$16@15cm。大坝与右岸面板混凝土均采用相同指标：28d龄期立方体抗压强度不小于25MPa,90d龄期抗压强渗标号W8,90d龄期抗冻标号F300。

2.土工膜防渗体下部填渣区

为减少弃渣、降低环境影响，减少水库死库容以减小初期蓄水量，本工程利用上水库开挖弃渣料填于库底。弃渣料主要为全、强风化混合料，并混有一定量的大孤石和耕植土，弃料组成不均匀。施工中库底仅清除腐殖土和部分覆盖层，填渣厚度0~43m不等，填渣顶高程372.40m。

3.土工膜防渗体结构

上水库土工膜防渗体结构由下支持层、土工膜防渗层、上保护层组成。

(1)下支持层。根据泰安工程上水库的运用条件，设置土工膜下支持层自下而上依次为：120cm厚过渡层、60cm厚垫层、6mm厚土工席垫。

1)过渡料采用上库区弱、微风化的开挖爆破料，要求级配良好，最大粒径30cm,设计干密度不小于21.1kN/m3,设计孔隙率不大于20%，渗透系数为8×103~2×10-'。

2)垫层料采用砂、小石、中石摻配而成，下部40cm厚最大粒径4cm,上部20cm厚最大粒径2cm,设计干密度不小于22kN/m3,设计孔隙率不大于18%，渗透系数为5×10-4~5×10-2cm/s。

3)土工席垫为在热熔状态下塑料丝条自行黏接成的三维网状材料，它具有平整的表面，较高的抗压强度和耐久性，在土工膜和碎石垫层间设置土工席垫，可以明显改善土工膜的受力情况，有效防止下垫层料中的尖角碎石或异物刺破损伤土工膜。

(2)土工膜防渗层。通过对HDPE、LDPE、PVC、CSPE等多种土工膜在技术、经济、可靠性等方面的综合比较分析，研究认为：HDPE土工膜具有优异的物理力学性能、耐久性、可焊接性，产品幅宽大，工程经验多，能较好地适应泰安工程区的气候条件，因此设计选用压延法生产的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作为泰安上水库防渗膜。采用膜布分离式的一布一膜，土工膜选用1.5mm厚HDPE光膜，膜下铺设500g/m2的涤纶针刺无纺土工布。

泰安工程通过现场大量的比较试验研究，取得了较理想的针对1.5mm厚HDPE土工膜的焊接、修补检测的施工工艺和方法。土工膜幅宽5.1m,膜幅之间采用双焊缝连接，采用电热楔式自动焊机，并配套采用手持式半自动爬行热合熔焊接机、手持挤出式焊机对直焊缝和T型接头面位遒行棉接施工和峡陷修补合并甩真空检测法和充气检测法对土工膜焊接质量进行检测。

(3)上保护层。由于泰安工程土工膜位于不小于11.80m深水下，设计采用膜上铺设土工布(500g/m2)的方案，以加强施工期保护。土工布上用每只单重30kg左右的土工布沙袋（间距1.4m×1.4m)进行压覆，避免土工膜及土工布在施工期被风掀动以及在运行期受水浮力的影响漂动。

4.土工膜周边锚固

上水库土工膜周边锚固主要包括土工膜与大坝面板的连接、与右岸面板的连接、与库底观测廊道的连接三种类型。大坝和右岸面板底部设置混凝土连接板与土工膜连接。右岸面板底部的连接板布置于基岩上，即相当于常规面板堆石坝的趾板，不设横缝。大坝面板底部的连接板其基础条件与面板相当（下部为垫层料、过渡料、主堆石），所承受的水荷载均匀，为简化土工膜与连接板的连接型式，混凝土连接板不设结构缝，仅设钢筋穿缝的施工缝，施工缝分缝长度不超过15，采用设后浇带施工。土工膜和连接板之间的止水连接，与混凝土面板周边缝止水结构分开布置，土工膜与连接板采用机械连接。土工膜与库底观测廊道的连接，先将土工膜采用机械连接的方式锚固在廊道混凝土上，锚固后浇筑二期混凝土压覆形成封闭防渗体。

土工膜与混凝土通过机械锚固压紧进行止水。土工膜与连接板、廊道混凝土的机械连接，采用先浇筑混凝土，后期在混凝土中钻设锚固孔，并在孔内放置锚固剂固定螺栓的设计方案。使用一组包含不锈钢螺栓、弹簧垫片和不锈钢螺母的紧固组件，通过紧固螺栓、不锈钢角钢压覆实现土工膜与混凝土连接板的机械连接。

三.排水系统

1.设置库底观测廊道

在库底土工膜铺盖的周边设置排水观测廊道，一端经左岸坝下通向坝后（出口高程370.00m),另一端延伸至右岸环库公路（出口高程413.80m)。该廊道主要起锁边帷幕灌浆的齿墙作用，通过该廊道的连接，使库底土工膜和锁边帷幕形成统一的防渗体系。同时，通过库底观测廊道，可以观测上水库运行期间库底的渗压情况。廊道以0.2%~0.3%的坡度将渗水排往坝后。在土工膜左侧和库尾边界的观测廊道处设置排水管，以排除周边膜下渗水，排水管为50mm塑料排水管，间距5m。

2.排水层

库底土工膜防渗体下部设置一层厚0.6m碎石下垫层（兼排水层作用），碎石下垫层下部设置厚1.2m排水过渡层。

3.土工排水管网

为了更好地排出土工膜下渗漏水及气体，在16.1万2的土工膜下卧过渡层顶面高程373.60m设置30m×30m外包土工布的150mm土工排水盲沟网，并与库底周边观测廊道、右岸排水观测洞的排水孔连通。进/出水口上游至库底观测廊道段右岸面板下的渗水从排水管经库底观测廊道排出，库尾高程375以上的右岸面板区，其渗水排入库底观测廊道。

水库运行情况

上水库自2005年5月底开始蓄水，于9月28日水位达到死水位386.00m,蓄水量为237.25万m3,到2006年2月初水位达到391.00m,蓄水量达384.97万m3。在蓄水期间，水工运行人员加强了对水库及大坝的监测。目前，整个库盆部分（包括库周面板和库底土工膜)渗透量为20~30I/s,在设计允许的范围之内。