布拉茨克水电站砼坝在俄罗斯的坝工建设中有特殊位置。它是俄罗斯第一座超过100m高的砼坝。1957年完成了大坝技术设计，1958年夏天第一次开始浇注砼，1961年水库开始蓄水。1967年9月上游水位达到正常水位。布拉茨克砼坝是第一座建于多年平均气温低于零度地区的、高于60m的大坝；是第一座建于严寒条件下、砼浇注量超过400万m3的高坝。是莫斯科水工设计院第一次完成设计的砼高坝。布拉茨克水电站砼坝是我国首次采用柱状错缝（不设闭合缝）和为了调节温度还采用了其他措施：采用分区浇注砼，并在砼拌合时添加碎冰块来预先冷却砼。
在报刊和科技书籍中有多于100多篇文章，从不同角度研究了布拉茨克水电站砼坝的运用状况，分析了大坝的施工和运用经验。本文将着重分析发生在运用过程中的问题，这些问题产生的原因，解决问题的经验以及在未来砼坝－地基系统中，保证其工作的可靠性和安全性的基本方向。
布拉茨克水电站砼坝包括924m长的河床部分和517m的河岸部分。河床砼坝为宽缝重力坝，上游坝面垂直，下游坡面为0.8，用永久变形缝分成坝段，每坝段宽22m。最大坝高126m，计算水头106m。河床砼坝由三种类型建筑物组成：溢流坝（NO.53-63）,水电站（NO.31-50）,非溢流坝（11个坝段）NO.27-30与陡峻左岸连接，NO.51、52坝段将溢流坝与电站部分隔开，NO.64-68坝段与右岸连接。电站厂房部分有进水钢管，管径7m，钢管下部厚28mm，上部厚22mm。
坝体排水由垂直管道排水组成，排水管直径30cm，间距2.75m，距坝上游面7.5m。渗透水通过水平施工缝，裂缝和变形缝汇集到排水管中并排入灌浆廊道。
地下部分包括与灌浆和排水相连的水泥灌浆帷幕。NO.42-65坝段坝基为水泥帷幕。水泥帷幕深70－80m，深入不透水的粉砂岩。两岸坡段分布有厚的、实际上不透水的辉绿岩，在大坝河床部分的NO.27-41坝段下没有作深帷幕。该处有联结灌浆，联结灌浆由1排、深10m的灌浆孔和2－3排深3－4m的灌浆孔组成。在NO.29－33坝段下面的联结帷幕较深，达15－20m，因此地质勘察表明，该处局部地方存有不密实区。坝基排水为2排、间距为3m、距上游坝面21m和46m的排水孔。第一排排水孔深23－35m，第二排排水孔深20－32m。
砼坝的工作状态在很大程度上与坝－坝基系统的应力－应变状态有关。坝运用期作用在砼坝的主要荷载有静水压力、作用在坝基上的防渗压力和温度荷载。静水压力取决于上下游水位。特别是运用期上游水位的变化，上游水位变化受多年调节和布拉茨克水库弃水调度计划制约，上游水位一方面与天然水文条件有关，另一方面与电力需求量有关。水库最大弃水到死水位以上10m，最大季度弃水不超过5m。
布拉茨克水电站砼坝的防渗压力不仅与上游水位有关，还与上游坝面接触区的应力－应变状态有关，因为坝基的渗透性质影响着上游坝面接触区。接触区的应力－应变状态与温度荷载有密不可分的联系。
温度荷载对布拉茨克水电站砼坝运用状态的影响简述如下。砼坝运用期的温度作用取决于周围环境的季节温度变化，温度作用导致了砼坝外部区季节性升温和冷却，这样就引起夏季升温时坝下游面受压，冬季冷却时下游面受拉。与下游面邻近的砼受拉，冬天的时候会使下游面的坝缝开裂和产生裂缝。在这种情况下由于坝缝的开裂和砼产生裂缝，就开始削弱承受静水压力的能力，这时的坝体断面已非原设计时的断面了。坝体工作断面的削弱，就大大的削弱了设计时得到的最优断面，同样，在上游面接触区也会产生拉应力，从而导致坝体接触缝开裂。
70年代初期形成了大坝的温度状态。水库蓄水以后由于污物的堵塞和坝体宽缝被淹没，温度状态就停止了。现在建筑物的温度状态已与施工时不一样。温度变化主要发生在邻近上游坝面处和邻近下游坝面处，温度变化带有季节性，并取决于气温变化。各坝段的温度状态不同，不同的温度状态与不同类型坝段有关。电站段下游面形成的温度状态会影响电站进水管。溢流坝段下游面形成的温度状态会形成冰层，冰层产生在溢流坝面上，冰层起到保温作用，这就限制了下游面砼的冻深。对温度状态的检查原来只考虑了非溢流坝段。从大坝温度状态整个观测结果看，比设计时事先的设定要好些。不存在一直处于冻结状态的砼区。冬季非溢流坝段的下游面冻深6-10m。坝体内部砼温度为5－8℃。日晒对个别坝段的温度状态有一定影响。
研究砼坝－坝基系统的应力－应变特征是决定砼坝可靠运用的主要因素之一。从布拉茨克大坝运用的最初起，就进行了原型观测，观测发现河床坝段上游面下的基岩非密实区，接触缝开裂，灌浆帷幕后的渗透压力，与设计值相比有了增大。置于坝体与坝基接触区的应变计，从1964年起就开始记录到拉应变的增加和周期性的变化。接触区变形的季节变化和渗透压力的变化与大坝位移的幅度一致，大坝位移是用铅锤观测到的。从一月到三月水库部分弃水时产生最大渗透压力，六月到九月上游水位最高时产生最小渗透压力。在这种情况下，靠上游面沿坝底板测压管水位的变化会产生跳跃，这实质上是超过了上游变幅。渗透水压力的增加超过了计算值是逐渐出现的，多数坝段每年都会有这种情况。到1975年渗透水压力增加的坝段已有25个。非密实过程触及到大坝电站部分和少数非溢流坝段、以及少数溢流坝段。为了评价非密实现象，于1966－1973年安加拉勘测队在坝基完成了检查钻孔和水力试验孔。通过试验和观测可以断定，在辉绿岩接触区很多地方的裂隙都增加了，在某些地方，例如36坝段与1960－1963年的数据相比增加了两倍（1960－1963年岩石的吸水率变化在0.01-0.1和1升／分钟）。最大吸水率发生在靠近上游面，并向下游和深处减小。在超过2.5m的深处吸水率就没有变化了。用潜望镜在辉绿岩接触区对55个钻孔进行检查。有19个检查孔的接触区岩石呈整体性，15个检查孔的岩石有渗透水（有压水流）贯通裂缝，21个检查孔有干燥裂缝。
为了消除非密实现象，对坝基进行了第二次灌浆。1967－1968年对41、42和65号坝段地基完成了二次灌浆。接下来是按坝段顺序进行二次灌浆。灌浆结果很快使渗透压力降了下来。但这个效果只是暂时的。经过一段时间渗透压力又重新增大。二次灌浆效果的持续时间（从二次灌浆结束到开始超过渗透压力的设计值），有41个坝为5.5年，49号坝段为7个月。在第二个丰水年的1983－1989年期间，二次灌浆效果就完全消失了。
灌浆对坝基工作起到了一定有益作用，因为防止了渗流量（测压管出水量）增大的危险性。观测表明，灌浆之后测压管出水量的增加是慢慢的变化。但是，要完全靠灌浆解决接触区岩石的非密实现象是不可能的，因为灌浆并没有消除非密实的起因，非密实现象是由于在坝上游面下基岩接触区产生拉应力的结果。
为了改善接触区的工作条件，曾建议降低大坝底板的渗透压力，为此决定在第一排砼浇注块下进行坝基补充排水。1975年首先在NO.36和43两个坝段进行补充排水。这两个坝段的补充排水由三排和五排组成，深10m，距上游面11m。1988年在NO.40和41坝段完成了补充排水，排水距上游面6.7-6.9m。补充排水运用表明，对降低渗透压力是有效的。从现代认识范围看，岩基砼高坝采用排水还是主要的。
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