丹江口坝加高工程老坝体混凝土裂缝成因分析及处理
水库混凝土坝体裂缝产生原因分析及处治对策

水库混凝土坝体裂缝产生原因分析及处治对策【摘要】为了保证混凝土大坝的安全可靠运行,必须对混凝土坝浇筑后出现的裂缝进行有效处治。
本文结合水库工程,分析了混凝土坝裂缝的特点及产生原因,阐述了裂缝的处治方案和处治原则,并制定了相应的技术对策,以确保大坝的安全运行。
本工程的处治经验可供类似缺陷工程参考借鉴。
【关键词】混凝土;深层裂缝;原因;方案;处治对策水库大坝不仅为防汛抗洪调度、确保一方平安做出了巨大贡献,而且兼顾灌溉、发电、供水的重任,因此,确保水库大坝的安全就尤为重要。
水利工程大坝由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土在工程建筑物中显得尤其重要。
但混凝土坝在施工过程中会出现各种裂缝,其原因主要是温度变化引起的,这种裂缝特别是深层裂缝和贯穿裂缝,对混凝土坝的整体性、耐久性和防渗能力具有严重的危害。
为了确保混凝土大坝的安全和长期可靠运行,必须对裂缝产生原因进行分析,进而采取处治对策。
1.工程概况某水库工程是以发电为主,兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益水利枢纽工程,水库具有不完全多年调节能力。
2.裂缝特点及产生原因分析2.1坝体裂缝特点(1)开裂的位置较为奇怪,发生在大坝内部。
(2)缝面的面积较大,极为少见。
2.2裂缝原因分析产生裂缝的主要原因有以下几个:(1)大坝采用的混凝土温度控制措施不合理,使二冷过程中未在高程方向上形成相对均匀的温度梯度,使二冷区与未二冷区交界处温度梯度过大;同高程范围内左右岸大坝混凝土二期冷却不同步,在左右岸分界处形成明显温度梯度;二期冷却沿上下游方向划分的不同封拱温度分区冷却开始时间不同步。
这些是导致大坝混凝土开裂的一个重要因素。
(2)大坝按照设计要求进行15~21d的一冷,但通水过程中还存在一定的缺陷,降温不均匀,并且在二冷开始前,坝体温度平均回升4℃左右,以致二冷降温幅度过大(按观测到的坝内最高温度计算,最大降幅为18℃~19℃),这是产生裂缝的重要原因。
(3)已进行封拱灌浆的下部拱坝对上部各坝段混凝土产生的约束是导致大坝混凝土开裂的重要因素。
丹江口水利枢纽大坝混凝土裂缝演变过程及其处理分析

号坝块 的基础 贯穿 裂缝 , 采取 抽槽 回填 和夹板 加 固 、 坝体加重等综 合 处理措 施 。槽 体 和夹 板 回填混 凝 土 浇筑质 量好 , 老混凝 土结合 良好 。16 新 97年 , 发现 1 8 号坝段 的 2号坝块左夹板被拉 开 ,9 1 经超 声检查 18 年 发现表 面开裂 , 裂缝 深度为17~ . . 3 3m。
关 键 词 : 凝 土裂 缝 ; 变 ; 混 演 处理 措施 ; 江 口水利 枢 纽 丹 中 图法 分 类 号 :V 9 .3 T 6 82 1 文献 标 志 码 : A
丹 江 口水 利枢 纽位 于 湖北 省丹 江 口市 汉 江 干流
筑 混凝土 约 10万 m , 坝段 达 到的高 程为 : 0 各 右部 河
主要 危 害性裂缝 情况 描述 如下 : 右 1~ 3号坝段 高 程 1 3m 的水 平 缝是 由于 浇 4
筑时 的长 间歇 、 间 处理 不 善 、 面 结合 不 良 , 层 层 以及 运 行期 在水压 力和 气温 变化作 用下形 成 的裂缝 。随 着 运行 期 的延 长 , 水平缝 渗水 有发展 的趋 势 , 仅 该 不 在渗水 时 间上 提前 , 而且 在 库水 位 较 低 的情 况 下 也 渗水 , 在低温 高库水 位 时 , 渗水 沿下游 坝 面流淌 至坝
收 稿 日期 : 1-81 2 0 — 0 0 0 作 者 简 介 : 广 东 , , 江 水 利委 员会 建 设 与 管理 局 , 句 男 长 副局 长 , 高级 工 程 师
・
3 ・ 7
21 0 0年 1 0月 12 2 处理 措 施 及 效 果 ..
水 利 水 电快 报
E H WR I
主要论述 大坝混 凝土 裂 缝 的演 变及 不 同处理 方 法 对 处 理结果 的影 响 。
丹江口大坝143m高程混凝土水平裂缝处理

止水材料采用 S R防渗盖片 ( 三元乙丙橡胶增 强型 ) , 相应配套的 S R塑性止水材料及 S R配套底 胶 。主要 材料
技 术 指 标 见 表 3 表 4 和 。
表3
序 号
S R防渗 盖片
4 . ~ 8 . MP 00 0 0 a 9 O 50 a . ~1 . MP 54 OO a . ~1 . MP
20 0 mm,间距 3 0m,孔 位 与 原 坝 体 排水 孔 错 位 布 置 , 0c
孔深 以钻 穿水 平裂缝为准 。在高程 13 4 m水 平裂缝下游 面
增设排 水廊道并 补设 排水 孔 。随 后期 混凝 土浇 筑 ,分 别
基 处 与 浆 程鬟 础 理 灌 工 囊 鬟
和挑 梁 底 部 支 撑 。保 护 板 在 原 坝 体 横 缝 部 位 设 置 分
3 处 理 方 法 及 施 工 工艺
鉴于实际情 况 ,根据 相关 成 果进 行 了方案 优 化 ,确 定采用 消除横缝 间接 触 的 “ 锯缝 ”方 案 ,恢 复坝 段独 立 变形 。裂 缝处理采用 “ 面局 部灌 浆 +坝 面 防渗 +缝 面 缝
钻孔 补埋 部分排水 。
黏结 强度
24 60 a .~ . MP
4 结 语
丹江 口混凝 土坝 2 ~右 6转弯坝段 1 3 贯穿性 裂缝 4m 处理设计优化 ,和原方案确定 的 1 、右 1 坝段混凝 土拆除
3 3 坝 面 防渗 .
在坝 面 均匀 铺 设 三 元 乙 丙 橡 胶 增 强 型 S R防 渗 盖
对高程 10 廊 道至 1 2 间 原坝 体 排水 孔 进 行 扫 3m 6m 孑 ,在 高 程 1 0 10 廊 道 内 增 设 排 水 仰 孔 ,孔 径 L 3 、 5m
丹江口大坝初期工程坝顶面、下游坡面裂缝处理施工技术

第37卷第2期2 0 1 8年4月四川水力发电Sichuan Water PowerVol.37, No.2Apr.2 0 18丹江口大坝初期工程坝顶面、下游坡面裂缝处理施工技术王军轻(中国葛洲坝集团第二工程有限公司,四川成都610091)摘要:裂缝处理除了对不同类型的裂缝按照设计要求进行处理外(凿槽、缝口封闭、灌浆),还沿裂缝走向铺设了限裂缝筋,对结构特殊部位设置了应力释放孔。
为监测裂缝处理效果,有针对性的埋设了裂缝计、钢筋计、渗压计等监测仪器。
裂缝监测结果表明,除极少数裂缝处于”活缝”状态外,绝大多数裂缝呈闭合状态,缝面开度测值较小,最大变化幅度小于0.3m m,年变化幅度小于o.l m m且渐趋稳定。
关键词:初期工程;坝顶;贴坡;裂缝处理中图分类号:TV698.2+3 ;TV698.2+31 ;TV52 文献标识码:B文章编号:1001-2184 (2018)02-0156-031工程概述丹江口水利枢纽初期工程混凝土坝在建设和 运行期间,曾多次对坝体裂缝等缺陷进行了检查 和处理,但由于受当时运行条件、检测手段等限 制,未能对初期工程坝体混凝土缺陷进行全面检 查。
2005年,丹江口大坝加高工程开工后检查发 现,初期工程混凝土坝坝顶、下游坝面的裂缝数量 增加较多,对大坝安全运行带来不利的影响。
为 消除隐患,保证加高后的大坝运行安全,按照国务 院南水北调办公室的要求,利用正在进行大坝加 高的有利时机,对初期大顼混凝土裂缝等缺陷进 行全面的检查和处理。
2施工规划2.1 施工通道左联顼段贴坡面裂缝检查处理利用进微波楼 的道路到达工作面;右联坝段贴坡面裂缝检查处 理利用原有便道到达工作面;厂房坝段贴坡面裂 缝检查处理利用进电厂道路、厂坝平台到达工作 面;溢流堰面裂缝检查处理利用24号坝段、18号 坝段转梯、13号坝段转梯到达工作面。
2.2施工平台在进行贴坡面裂缝检查与处理时,由于裂缝 的位置分布范围从坡脚至162 m高程,在处理贴 坡面裂缝时利用坡面自身、新老混凝土结合面施 工所搭设的钢管排架、新浇混凝土仓面等作为施 工平台。
丹江口大坝3—7坝段坝顶纵向裂缝处理施工技术

2 01 3笠
V oI . 1 3
Oc  ̄o ber
No. 1 0 2 O1 3
1 O月
丹江 口大 坝 3 — 7 坝段坝顶纵 向裂缝处理施工 技术
郭 伟 ,张振 国
( 中 国水 利 水 电第 三 工程 局有 限公 司 ,陕 西 西安 7 1 0 0 1 6 ) 摘 要 :丹 江 1 3大 坝 3 - 7坝 段 坝 顶 纵 向裂 缝检 查采 用坑 槽 凿 除 检 查 、坝 体 廊 道 检 查 、钻 孔 取 芯 检 查 、单 孔 声 波 检 测
全 面 普查 工作 。
1 )钻 孔 取 芯
裂缝钻孔检查钻孔在大坝下游面搭设的脚手架上进行 , 采 用 地 质 回转 钻 机 钻 孔 取 芯 。在 钻 孔 取 芯 过 程 中 ,重 点 抓 了
钻 孔 取 芯 、 终 孔 验 收 的 的基 础 上 ,对 裂 缝 检 查 钻 孔 孔 位 、 孔
及孔内电视录像等 多手段 的检查方式进行 综合检查 。结合初期工程坝顶裂缝检 查的结果和大坝加高现场施工实际情
况 ,采 用 补强 加 固 的方 法 对 3 - 7坝 段坝 顶 纵 向裂 缝 进 行 专 项 处理 。 关键 词 :右 联 联 接 坝 段 ;裂 缝检 查 ;处 理 技 术 ;丹 江 1 3大 坝加 高
1 c o 1 . 5 m、1 5 7 . 0 、l 5 4 . 0 、1 4 9 . O m, 3右 坝 段 高程 1 61 . 5 m、 1 5 7 . 0 、1 5 4 . 0 、1 4 9 . O m 布 设 了检 查 孔 。 检查 孔 终 孔 后 分 另 U 进行 了 单 孔声 波检 测检 查 、 孔 内 电视 录像检查 , 检 查 的 同时 及 时 展 开 了 3 - 7坝段 坝 体 廊 道 内裂 缝
混凝土裂缝产生的原因及处理方法

混凝土裂缝产生的原因及处理方法一、混凝土裂缝产生的原因混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。
荷载裂缝又分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝;变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。
(一)荷载裂缝产生的原因。
在荷载作用下,由于结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。
这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低,在外部荷载的作用下导致结构变形,从而出现裂缝。
(二)变形裂缝产生的原因。
由于温度、收缩、不均匀沉降等原因所引起的裂缝称为变形裂缝。
这类裂缝是混凝土开裂的主要原因,具体原因如下:1.混凝土的收缩。
收缩是混凝土的一个主要特征,对混凝土的性能有很大影响。
由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
2.温度应力。
混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力,其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
3.配筋不足。
配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多。
无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。
钢筋的位置也要正确,保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。
4.混凝土材料及配合比。
配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,这是造成混凝土开裂不可忽视的原因。
配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不当、骨料种类不佳及选用外加剂不当等,另外,这几个因素也是互相影响的。
5.施工质量。
在混凝土浇筑施工中,由于振捣不均匀或是漏振等原因,都会造成混凝土离析、密实度差的现象,从而降低结构的整体强度。
混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。
钢筋若受到过多振动,则水泥浆会在钢筋周围密集,这将大大降低粘结力。
6.养护条件。
养护是使混凝土正常硬化的重要手段。
养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。
在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但是只适应与试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。
混凝土重力坝裂缝成因分析

混凝土重力坝裂缝成因分析1.建造质量问题:建造过程中如果操作不当、施工质量差,会导致坝体内部应力不均匀,从而引起裂缝。
例如,混凝土浇筑过程中的振捣不均匀,或灌浆结构不完善,都会导致坝体内部空洞或孔洞分布不均,进而形成裂缝。
2.温度变化:由于混凝土的热胀冷缩系数较大,受到温度的影响较大。
在季节变化、日夜温差大的地区,混凝土重力坝由于温度的周期性变化,会产生热胀冷缩,从而引起坝体内部应力分布不均匀,形成裂缝。
3.地震作用:地震是混凝土重力坝裂缝产生的主要原因之一、地震的震源作用于坝体,产生振动波动,会引起坝体应力的变化,从而导致裂缝产生。
地震还会对坝体的基础和周围的地质条件产生影响,进一步加剧裂缝的发生。
4.水压作用:如果重力坝所承受的水压超过了设计允许的范围,或者坝体含水量不均匀,都会导致水压在坝体内部的分布不均匀,从而造成坝体内部的应力失衡,最终引起裂缝。
5.地基沉降:地基沉降会改变坝体的整体受力状态,从而导致坝体内部应力分布不均匀,容易引起裂缝的发生。
地基沉降通常由于地质条件不稳定、水土流失、地下水位变动等原因引起。
对于裂缝的产生,一般会从局部裂缝开始扩展,逐渐发展为全面性的裂缝。
裂缝的产生不仅会对坝体的稳定性产生影响,还可能导致渗漏,进而使下游的土壤受到侵蚀,加剧了裂缝的发展。
因此,在设计和施工过程中,应重视减小和控制裂缝的产生。
为了减小裂缝产生的风险,应采取以下措施:1.加强质量管理:严格按照设计要求施工,确保混凝土浇筑均匀、振捣到位,避免坝体内部空洞或孔洞的形成。
2.控制温度变化:合理选择混凝土的配合比、使用外加剂等措施,减小混凝土的热胀冷缩系数,降低温度对坝体的影响。
3.抗震设计:在设计中充分考虑地震作用,并采取相应的抗震措施,使坝体能够承受地震的影响,减小裂缝的产生。
4.合理处理水压:根据设计要求,合理安排坝体的水压分布,确保水压在允许范围内,避免因水压过大引起的裂缝。
5.做好地基处理:进行地基加固和加固处理,防止地基沉降,减小地基对坝体稳定性的影响。
混凝土裂缝的原因分析及控制措施

混凝土裂缝的原因分析及控制措施混凝土裂缝是指混凝土结构出现的裂缝,它是由于混凝土受到内部和外部因素的影响而产生的。
下面将就混凝土裂缝的原因分析及控制措施进行详细阐述。
一、混凝土裂缝的原因分析1.温度变化:由于混凝土的热胀冷缩系数较大,当混凝土受到温度变化的影响时,会产生内部应力从而造成裂缝的产生。
2.干缩变形:混凝土在硬化的过程中,会产生水化反应以及水分的蒸发等因素,导致体积的减小,从而造成干缩变形,最终引发裂缝。
3.荷载变化:当混凝土结构承受到超荷载或者荷载突变时,会产生较大的内外应力差异,进而引起裂缝的产生。
4.不均匀沉降:混凝土结构周围的地基不均匀沉降也是混凝土裂缝产生的一种常见原因。
当地基沉降不均匀时,会导致混凝土结构产生弯曲应力,引起裂缝的形成。
5.施工质量:混凝土施工过程中,如果操作不规范、振捣不均匀或者养护不到位等情况,都会导致混凝土内部强度不均匀,从而产生裂缝。
二、混凝土裂缝的控制措施1.合理设计:在混凝土结构的设计过程中,应根据具体情况合理确定构造形式、配筋的数量和位置,以及采取适当的结构措施,从而减小内部应力差异,降低裂缝的发生概率。
2.控制温度变化:可以通过添加外部控温措施,如设置钢模板、加盖湿棉被、喷洒水等方式,降低混凝土的温度变化,从而减小热胀冷缩引起的裂缝。
3.加强养护措施:混凝土浇筑后,应及时进行湿养护,保持养护湿度稳定,以减少干缩变形引起的裂缝。
养护的时间应根据具体情况确定,保证混凝土充分强度发展。
4.加强施工管理:混凝土施工过程中应做到操作规范,加强振捣措施,确保混凝土的均匀性。
同时应加强对施工现场的管理,及时清理施工垃圾,减少混凝土结构受到的外界影响。
5.加固地基:对于地基沉降不均匀的情况,可以通过人工堆土填充、加固地基等方式,改善地基的承载性能,从而减小地基对混凝土结构的影响。
混凝土裂缝的产生原因复杂多样,包括温度变化、干缩变形、荷载变化、不均匀沉降以及施工质量等因素。
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门 槽 处 的 贯 穿 裂 缝 , 闸 门 启 闭 时 对 它 更 为 不
【 摘 要 】 裂缝 是混 凝 土结构 中普遍 存在 的一种 现 象 ,它 的 出现 不仅会 降低 建 筑物 的 抗渗
能 力 ,影 响建 筑物 的使 用功 能 ,而且会 引起 钢 筋 的锈 蚀 、混凝土 的碳化 ,降低材 料 的耐 久性 , 影响 建 筑物 的承 栽 能 力 ,本 文对 混凝 土裂 缝 的成 因进行 了分析 ,并提 出预 防措施 和处 理 方法 . 【 键词 】 丹江 口 裂缝 缺 陷处理 温控 化 灌 关
体 的 整 体 性 ,恶 化 结 构 应 力 状 况 ;有 的 裂 缝
2 初 期 工 程 简 介 2 1 初 期 工程 于 1 5 . 9 8年 9月 开 工 , 9 3 1 7
还 会 导 致 局 部 或 大 面 积 渗 水 , 不 仅 混 凝 土 会 因 溶 蚀 作 用 而 降 低 强 度 , 其 中 的钢 筋 有 锈 蚀 的 危 险 。 因 此 混 凝 土 裂 缝 的 危 害 性 与 大 坝 安 全有 着密 切 的关系 。
河 床 混 凝 土 坝 为 宽 缝 重 力 坝 和 重 力 坝 , 全 长
1 前 言
丹 江 口大 坝 加 高 工 程 是 南 水 北 调 中 线 水
源 工 程 的 重 要 组 成 项 目之 一 。 丹 江 口水 利 枢
1 4 ,最 大 坝 高 9 m 由 5 1 1m 7, 8个 坝 段 构 成 。大
E I 0廊 道 L3 E I 0廊 道 L2
4条
3 1条 1条
9 .0 60
2 78 3 .5 3 6 .0
维普资讯
・ 6・ 4
E 1 5廊 道 L1
电施 工 技 术
3条
20 0 8年 第 2期 ( 第 5 总 2期 )
5 1 2 0
7 3. 9 96 6
3 老 坝 体 裂 缝 的 危 害 性
因 此 , 在 大 坝 加 高 前 , 准 确 地 摸 清 裂 缝 分 布 位 置 、 确 切 地 判 明裂 缝 的 深 度 及 性 质 、 分 析 裂 缝 的 成 因 , 以 便 及 时 处 理 ,确 保 大 坝 加 高 工 程 顺 利 进 行 。 为 此 , 就 要 有 切 合 实 际 的 混
E 1 9廊 道 L5 E 1 8廊 道 L5 E 1 0廊 道 L5 E 1 7廊 道 L3
裂缝 总条 数 ( ) 条
3 6条 1 6条 5 3条 4 0条
裂 缝总 长度 ( m)
2 2 7 6. 1 1 6 1 6. 0 4 7 9 6.0 1 1 4 8 .0
E 1 1廊 道 L3
坝 混 凝 土 方 量 达 2 3万 m 。 9 3 2 2 丹 江 口水 利 枢 纽 自 1 7 . 9 3年 底 投 入 正 常 运 行 ,至 今 已 长 达 3 5年 。混 凝 土 坝 经 长
纽 位 于 湖 北 省 丹 江 口市 汉 江 干 流 上 , 一 座 是
具 有 防 洪 、 发 电 、 灌 溉 、 航 运 和 养 殖 功 能 的
3 1 裂 缝 消 弱 了坝 体 的 整 体 性 和 耐 久 . 性 , 有 的裂 缝 还 增 加 坝 体 的渗 透 压 力 。
3 2 右 岸 坝 体 下 游 面 E 1 3水 平 施 工 . L4 缝 开 裂 , 加 浮 托 力 并 使 这 些 坝 段 上 游 出 现 增 拉应 力 。 3 3 堰 顶 坝 段 闸 墩 顶 面 平 行 坝 轴 线 的 . 裂 缝 ,影 响 闸 墩 的 整 体 性 , 闸 墩 单 薄 , 启 闭 闸 门 时 , 墩 子 受 力 复 杂 , 又 不 平 衡 , 特 别 是
年 底 完 工 投 入 正 常 运 行 。 丹 江 口水 利 枢 纽 挡 水 建 筑 物 总 长 2 9 m 坝 顶 高 程 1 2 m 其 中 4 4, 6 。
表 一 老 坝 体 裂 缝 检 查 统 计 表 ( 位 : 条 ) 单 统计 时 间:20 0 7年 9月 1 0日
部 位
.
右 联 基 础 廊 道
深 孔 基 础 廊 道 上 游 面
6 7条
2 3条 2 9条 4
2 7 98 6
.
2 4 9 3.0 7 1 5 2.1
下 游 水 面 以 上
坝 顶 平 面 下 游 面
合 计
4 7条
8 3条 8 5条 3
18 4 8条
183 5 .0
5 7 5 9. 5 4 8. 9 48 7
维普资讯
20 0 8年第 2 ( 期 总第 5 2期)
水 电施 工技术
・ 5・ 4
丹江 口大 坝 加 高 工 程 老 坝 体 混 凝 土
裂 缝 成 因分 析 及 处理
孙 素 泉 王 喜 林
( 电 三 局 勘 测 设 计 院 丹 江 口项 目部 ) 水
大 型 水 利 工 程 。 大 坝 加 高 后 水 库 主 要 任 务 是
防 洪 、 供 水 、 发 电和 航 运 。 供 水 主 要 任 务 是 向 华 北 跨 流 域 供 水 和 本 流 域 灌 溉 用 水 提 供 水
源。
期 运 行 后 , 会 出 现 不 同程 度 的 老 化 ,主 要 表 现 在 混 凝 土 建 筑 物 老 裂 缝 的 发 展 和 新 裂 缝 的 产 生 。 裂 缝 的 扩 大 、深 入 和 穿 透 ,将 破 坏 坝
凝土 裂缝 检查方 法 。
4 1 混 凝 土 裂 缝 的 外 观 检 查 . 老 坝 体 混 凝 土 裂 缝 的 外 观 检 查 主 要 是 对 凿 除 碳 化 层 的 混 凝 土 面 用 高 压 风 或 高 压 水 进 行 清 理 , 清 理 干 净 后 用 红 油 漆 在 裂 缝 旁 做 标 识 , 再 记 录 每 个 坝 段 所 检 查 裂 缝 的 走 向 、 形