三际头浆砌石拱坝裂缝成因及处理
浆砌石拱坝裂缝的预防和处理初探
收稿日期浆砌石拱坝裂缝的预防和处理初探王廷志,徐国勇(11福清市新厝镇水利站,福建福清 350300;21福建省水利管理中心,福建福州 350001)摘要:该文通过分析我省浆砌石拱坝裂缝的类型和引起的原因,提出浆砌石拱坝裂缝的预防和处理措施,供参考。
关键词:浆砌石拱坝;裂缝;处理措施中图分类号:TV698 文献标识码:B 文章编号:1002-3011(2008)04-0051-01前言浆砌石拱坝作为一种经济性和安全性均较优越的坝型,在我省被广泛采用。
部分浆砌石拱坝由于施工质量和运行年限久远等原因,出现事故。
其中裂缝是拱坝出现事故的重要因素。
实践运行中,有人认为“十拱九裂”,对浆砌石拱坝裂缝失去警惕。
实际上,浆砌石拱坝裂缝在水力的作用下,将导致坝体和基岩移位,最后使坝体失去稳定而破坏,不及时处理将造成严重的后果。
1 裂缝成因浆砌石拱坝裂缝多由综合因素造成,单纯由弯曲、扭曲或剪切作用形成的标准裂缝相对较少。
造成浆砌石拱坝裂缝的因素包括温度变化、砌体干缩、地基不均匀沉陷或变形、岸坡不对称变形、坝体尺寸突变及坝身开孔、施工质量问题和超载运行等。
其中温度变化和基岩变形对拱坝应力影响比较显著,是产生裂缝的主要原因。
浆砌石坝体本身的块间层间弱面是应力集中的重要区域,且强度不高,往往是初始裂缝集中的区域。
裂缝成因详见表1。
浆砌石拱坝裂缝主要分为水平裂缝和竖直裂缝,剪切裂缝比较少见。
水平裂缝是由梁荷产生的拉力造成的,大多是由于施工质量未达到要求,存在蜂窝、孔眼,削弱了坝体的有效断面,形成拉应力集中而产生的,多位于坝底端部。
竖直裂缝是由拱荷产生的拉力所造成的。
拱端对称出现的竖直裂缝主要是由温度应力引起的。
一般来说,水平裂缝比竖直裂缝漏水严重,竖直裂缝比水平裂缝更带普遍性。
2 裂缝预防设计与施工中采取可靠的处理手段是可以防止浆砌石拱坝裂缝的。
预防措施主要有以下几点:(1)设计中充分估计荷载组合中的不利情况,进行应力和稳定校核,保证坝体有足够的强度和稳定性,顶部厚度要适当增加;坝体开孔尽量控制在应力较小的部位,并采取加表1 浆砌石拱坝裂缝原因分析产生原因裂缝表现发展趋势与位置温度变化多为径向竖直裂缝自顶向下发展(上宽下窄),部位近于拱端砌体干缩多为径向竖直裂缝位置不定地基不均匀沉陷或变形裂缝方向倾向河谷自底部向上发展(下宽上窄)岸坡突变多为竖直裂缝位于突变处,上部下部都可能存在卸荷回弹多径向竖直裂缝产生在上部坝体中,裂缝位置多近于拱冠。
土石坝裂缝成因及处理方法
土石坝裂缝成因及处理方法【摘要】本文分析了土石坝产生裂缝的原因，强调了防止裂缝的产生、早期发现裂缝（尤其是内部裂缝）出现的重要性；阐述了土石坝裂缝的常用处理措施。
【关键词】土石坝；裂缝成因；灌浆；防渗体土石坝因可就地取材，造价低，施工方法灵活，施工技术简单，对地质、地形条件要求较低等优点而被广泛采用。
但其在应用中也不可避免的存在着一些缺点，如土石坝易产生裂缝就是其中一个很严重的问题。
土石坝裂缝一般是指土石坝防渗体（粘土心墙或粘土斜墙）内出现裂缝，这是土石坝常见隐患。
由于裂缝的出现，使水库效益不能充分发挥，甚至使整个坝体溃决，造成严重灾害。
一、土石坝裂缝的成因（一）干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩，而土体内部不收缩（或收缩很小），使表层土受到约束，产生接应力而形成裂缝。
造成冻融裂最主要的原因是土壤温度发生急剧变化，有冻裂状态到解冻会使得土壤内部结构极不稳定，表面疏松。
在通常的情况下，干缩与冻融裂缝都呈现不规则形状，裂缝条纹众多且深度千差万别，最深的可以达到一米。
裂缝呈现标准的漏洞状态，上面宽度较大，随着深度的增加，裂缝宽度降低。
在土质含水量丰富，沙粒较细，植被覆盖率低的地方，这种现象最为常见。
此外，需要注意的是，干缩裂缝与冻融裂缝也会出现在流水冲击过的地面，沙滩等地方。
在修建水利工程时，为了保证工程的质量，应当加强防范此现象。
（二）变形裂缝变形裂缝，顾名思义裂缝不规则，这种裂缝是泥土沉降不均匀导致的。
变形裂缝广泛的出现在大坝内部，严重威胁大坝的安全。
根据其走向，大致归为以下几类：1 、纵向裂缝纵向裂缝是变形裂缝的一种，裂缝的方向与坝轴一致，通常分布在坝顶与坝坡上，由于大坝的各个分肢受力分均匀，在形变剧烈程度上表现各异，尤其是坝顶相对位移最大，所以坝顶的裂缝宽度也最大。
2 、横向裂缝与纵向裂缝相反，横向裂缝与坝轴的方向互相垂直。
横向裂缝一般分布在大坝的与地面接触的地方。
在大坝与地面接触的横截面上，大坝的高度具有一定的差异性，高度不同，建设过程坝基也不同。
香山水库浆砌石重力拱坝裂缝成因分析
１ 工 程 概 况
香 山水库位 于大 别 山北 麓 ， 河南省 信 阳市新 县 县城东南 ６ｋ ｍ处 ， 淮河水 系潢河 田铺河 上 。 水库 控
制 流 域 面 积 ７ ． ｋ 总 库 容 ８３ ５万 ｍ ， 一 座 ２８ ｍ ， ８ 是
目前 状 况 。
坝体靠右坝肩 和 中部 附近各 出现 ３条 明显的横
ｄａ ｓｒ ｓ， ｕａｉ ｆ ｍ ｎｄｄ ｍ ｂ ｍｅ ｔ Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈｏ ｄ ｔａ ｈ ｏ ｒｑ ａ ｉ ｆ ｍ ｎｄｄ ｍ ｂ ｍｅ ｔ ｓｔｅｍａｎ ｒ ａｏ ｍ ｔｅ ｓ ｑ ｌｔ ｏ ｙ ｄａ ａ ａ ａ ｕｔ ｎ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｗｅ ｈ ｔｔｅｐ ｏ ｕ ｌｔ ｏ ｓ ｙ ｄａ ａ ａ ａ ｕｔ ｎ ｈ ｉ ｅ ｓ ｎ ｗａ ｆｒｔ ｒｃ ｓ Ａｔ ａ ｔｔｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｒ ｄｖ ｎｃ ｄ． ｏ ｃ ａ ｋ ． ｓ，ｒ ａｍｅ ｔ ｈｅ ｌ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｗｅｅａ ａ ｅ
半径 Ｒ １ ２ Ｉ 最 大 中心 角度 ７ 。７ｌ 大 坝上游 ＝ ７ ｌ Ｉ， １１ ２ 。 面 混凝 土 防渗 面 板 厚度 为 ：高 程 １２５ － ３ ．０ｍ ０ ． １６ ０ Ｏ 间 ２１ ，高 程 １６０ － ５ ． 间 １ ． Ｉ ５ｎ ３ ． １ ０Ｏ ｍ ０ ０ ． ｍ，高 程 ５ １００ ￣ ５ ． 间 ０７ ５ ． １９５ ｍ ０ ４ ． ｍ。坝体 内 １８Ｏ ５ ０． ０高 程处 有一 ２５ｍ ３ ． ｘ ． ｉ 门洞形廊 道 。河南 “ ５ ８ 洪水 ５ ｎ城 ７ ・”
量等 几个 方面 ， 坝体 横 向裂缝 的成 因进 行 了分析 ， 为坝 体 、 肩质 量 问题是 产 生裂 缝 的原 因 ， 出 了加 固处 理措 施 。 对 认 坝 提
拱坝横缝处理措施方案及流程
拱坝横缝处理措施方案及流程随着水利工程建设的不断发展，拱坝作为一种重要的水利工程结构，在水库和河流中得到了广泛的应用。
然而，随着拱坝使用年限的增长，横缝问题也逐渐凸显出来。
横缝是指拱坝结构中由于各种原因引起的裂缝，如果不及时处理，会对拱坝的安全稳定性造成严重影响。
因此，针对拱坝横缝问题，制定合理的处理措施方案及流程至关重要。
一、横缝的成因分析。
1. 材料因素，拱坝结构中使用的材料质量不合格或者材料老化导致的横缝问题。
2. 设计因素，拱坝结构设计不合理或者设计参数计算不准确引起的横缝问题。
3. 施工因素，施工工艺不当或者施工质量不过关导致的横缝问题。
4. 自然因素，地震、温度变化等自然因素引起的横缝问题。
二、拱坝横缝处理措施方案。
1. 加固处理，对横缝部位进行加固处理，采用钢筋混凝土加固或者碳纤维加固等方式，提高横缝部位的承载能力和抗震性能。
2. 密封处理，对横缝部位进行密封处理，采用聚合物密封材料或者橡胶密封条等方式，防止水渗漏和进一步扩大裂缝。
3. 预应力处理，对横缝部位进行预应力处理，通过预应力锚杆、预应力钢束等方式，提高横缝部位的受力性能和抗震性能。
4. 补强处理，对横缝部位进行补强处理，采用钢筋混凝土补强或者纤维增强材料补强等方式，提高横缝部位的整体承载能力。
5. 监测处理，对横缝部位进行定期监测，采用应变计、位移计等监测设备，及时发现横缝问题并采取相应的处理措施。
三、拱坝横缝处理流程。
1. 方案确定，根据横缝问题的具体情况，确定合适的处理方案，包括加固处理、密封处理、预应力处理、补强处理等。
2. 设计方案，对确定的处理方案进行详细设计，包括结构设计、材料选用、施工工艺等。
3. 施工准备，根据设计方案，做好施工准备工作，包括材料采购、设备调配、施工人员培训等。
4. 施工实施，按照设计方案，进行横缝处理施工，包括清理横缝部位、加固密封处理、预应力补强等。
5. 质量检验，对施工完成的横缝处理工程进行质量检验，确保处理效果符合设计要求。
混凝土面板堆石坝工程中裂缝的成因及对策
混凝土面板堆石坝工程中裂缝的成因及对策以混凝土面板堆石坝工程中裂缝的成因及对策为题，本文将从工程实践的角度，探讨混凝土面板堆石坝工程中裂缝产生的原因，并提出相应的对策。
一、裂缝的成因混凝土面板堆石坝工程中裂缝的产生原因有多方面的因素，主要包括以下几个方面：1. 材料因素：混凝土的质量和强度是混凝土面板堆石坝工程中裂缝产生的重要原因之一。
如果混凝土质量不达标，或者强度不够，就容易导致裂缝的产生。
此外，如果混凝土中使用了不合适的骨料，也会增加裂缝的产生风险。
2. 设计因素：混凝土面板堆石坝的设计参数、结构形式和施工方法等因素也会影响裂缝的产生。
如果设计参数设置不合理，结构形式不符合工程实际情况，或者施工方法不科学，都会增加裂缝的发生概率。
3. 施工因素：混凝土面板堆石坝的施工过程中，施工质量和施工工艺是直接影响裂缝产生的因素。
如果施工质量不过关，如浇筑不均匀、养护不到位等，就会导致混凝土内部应力不平衡，从而引发裂缝的发生。
4. 外部因素：混凝土面板堆石坝工程所处的自然环境条件也是裂缝产生的重要因素。
例如，地震、温度变化、水位变化等都会对混凝土面板堆石坝产生一定的影响，进而增加裂缝的风险。
二、对策措施针对混凝土面板堆石坝工程中裂缝的成因，可以采取以下对策措施：1. 加强材料质量管理：严格按照设计要求选用优质的水泥、骨料等材料，确保混凝土质量。
同时，加强对材料的检测和监控，确保材料的合格率。
2. 合理设计参数：在设计混凝土面板堆石坝时，应充分考虑工程实际情况，合理设置设计参数，确保结构的合理性和稳定性。
同时，应严格按照设计要求进行施工，避免参数设置不合理导致裂缝的产生。
3. 优化施工工艺：在混凝土面板堆石坝的施工过程中，应合理选择施工工艺，确保浇筑均匀、养护到位。
同时，加强施工质量管理，确保施工质量。
4. 增加抗震设计：考虑到混凝土面板堆石坝工程所处的地理环境，应加强抗震设计，提高结构的抗震能力。
同时，加强对地震的监测和预警，及时采取相应的防护措施。
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述 张敏
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述张敏发表时间：2018-03-21T16:34:04.950Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：张敏[导读] 摘要：土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
南京市溧水区水务局江苏南京 211200 摘要：土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
与其他坝型相比较，从经济和施工工艺方面，土石坝具有较大的优势，据不完全统计，中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
土石坝常见的病害有裂缝、渗漏、滑坡等，如何预防裂缝的产生和对裂缝的处理是土石坝工程建设和运行管理中非常重要的工作。
关键词：土石坝；裂缝；防治处理 1.土石坝设计的技术要求 1.1.不允许水流漫顶，对洪水总量估计偏低、坝顶高程不足、溢洪道设计过流量偏小、水库调度运用不当等都可能导致土石坝漫顶事故。
统计资料表明在土石坝的事故中由于水流漫顶而失事的约占1/3，所以须要设计泄洪能力足够大的泄水建筑物。
要考虑坝体沉降预留超高，防止水库近坝区的滑坡、涌浪，运行时要加强管理优化调度水库。
1.2.满足渗流控制要求土石坝易存在坝体渗流和绕坝渗流等问题。
若渗流量太大，会影响水库效益，因此在避免坝体和坝基渗透变形发生的同时，还需设计合理的防渗体并确保施工质量。
1.3.坝体、坝基稳定可靠在土石坝的事故中，由于坝体滑坡导致的险情约占1/4，所以需设计合适的坝坡坡比以保证大坝安全运行；另需考虑土石坝抗震设计烈度，确保地震发生时，坝体仍能稳定运行。
1.4.抵抗其他自然界的破坏作用土石坝还要抵抗其他自然力的破坏作用，如风浪淘刷坝坡、雨水冲刷坝体、冬季冰冻裂缝、夏季日晒龟裂、白蚁蛀空坝体等。
2 坝体裂缝原因分析 2.1 纵向裂缝（1）纵向沉陷裂缝常成直线，且多垂直向下延伸。
滑坡裂缝应为弧形，位于上游坝坡的滑坡裂缝，其两端将弯向上游；下游坝坡的滑坡裂缝，其两端弯向下游。
（2）纵向沉陷裂缝宽度较窄，一般仅几毫米到几十厘米，缝表面两侧错距较小。
三际头浆砌石拱坝裂缝成因及处理
1 基本情况
同安三际头水库位于永泰县同安镇 , 离永泰县城关 27 公里 , 水库控制流域面积 27 km2 , 总库容 400万 m3 , 是一 座小 <一 >型水库 。该水库属于富泉溪梯级电站开发 , 同 安溪引水工程项目的主要水利枢纽 , 来水经水库调节后通 过 400 m 隧洞直接引水富泉溪得石水库 , 下游各梯级电站 装机 6台 , 容量 33 100 kw, 水库大坝为单圆心等厚双曲浆 砌石拱坝 , 坝底建基面高程 665 m , 坝顶高程 69413 m , 最 大坝高为 2913 m , 坝底厚度 6 m , 弧长 55 m , 坝顶厚度 2 m , 弧长 143177 m , 坝顶中部设自由式溢洪道 , 堰顶高程 690 m , 长度 60 m。
∶2∶0135) 嵌入裂缝压实深 2 cm ～3 cm , 再用环氧乳液灰浆
对余下的缝周面进行涂刷 , 最后用环氧乳液水泥砂浆填塞
压实石缝 , 几种乳液灰砂浆配合比如表 5。
表5
乳液灰 、砂浆配合比表 (重量比 )
平阳县石门电站浆砌石拱坝裂缝成因分析及处理方案
关 键 词 ： 坝 裂 缝 石 门 电站 拱
中 图分 类号 ： Ｖ Ｔ ６ ４
文献标 识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ） ０ａ一 ｌ ６ ２ １ － ９ Ｘ ２ １ ｌ （） Ｏ １ — 门水 电站 拱坝 位 于 平 阳 县 顺 溪 镇 石 柱 村 ， 溪 的 支 流 石 门 顺 裂 缝 产 生 后 ， 据 踏 勘 情 况 ， 出 了裂 缝 处 理 方 案 ， 根 提 裂缝 采 用 溪 上游 ， 坝址 以 上 流 域 面 积为 ｌ ． ７ ｍ ， １ ５ ｋ 水库 总库 容９ 万ｍ：坝 型 化学 材 料 嵌缝 和 水 泥 灌 浆相 结 合 的 处理 方法 。 ２ 。 灌浆 施 工 流 程为 ： 凿 为 Ｃ 细 骨料 砼砌 石双 曲拱坝 ， １ ５ 最大 坝 高３ ｍ， ２ 坝顶 高程 ４ ３ ６ ， ８ ．ｍ 溢 槽 一 嵌 缝 一 钻 孔 一冲 洗 一灌 浆 一封 孔 。 流坝 顶 高程４ ０ ３ 坝 底 高程４ ８ ３ 坝顶 宽２ ３ 坝 底 宽９ ９ ８ ． ｍ， ４ ． ｍ， ． ｍ， ． ｍ， （） １ 凿槽 。 坝 体 裂 缝 进 行 凿 槽 ， 对 凿槽 成三 角形 ， 上 口宽 ４ ｍ 槽 ｃ 坝 顶弧 长 ｌ ６． ４ 中心 角 ｌ ９ ， 底 弧长 ４ ７ 中心 角７ 。 拱 坝 左 右 ， 深 ３～４ ｍ 。 １ ９ ｍ， Ｏ 。坝 ６． ｍ， ７。 槽 ｃ 布 置 参 见表 １ 该 工 程 于２ ０１ １ 月 动 工 ， ２ ０ 年 ９ 。 ０ 年 １ 至 ０３ 月完 工 。 （ ） 缝 。 缝 采 用环 氧树 脂 ， 对 坝 体 裂 缝 凿 槽 内刷 １ 环氧 ２嵌 嵌 先 道 树 脂 液 ， 后 用 配 制好 的 环 氧树 脂嵌 缝 ， 然 用榔 头 敲 击嵌 补 的 环氧 树 ２裂缝产 生原因 脂并 用 刮 刀 刮 平 。 ２ １裂 缝情 况 ． （ ） 孔 。 大坝 上 下 游 面 沿 裂 缝 两 侧 交 错 水 平 钻 斜 孔 ， 距 ３钻 在 孔 ０ 孔 ０。 ２０年２ 底， ０４ 月 连续 低温 ， 气温 降至 ０ ℃以 下 ， 电站 水库 管 理 人 员 ２． ｍ ， 径 为 ５ 发 现 大 坝 左 右 岸 出 现 裂 缝 ， 大 坝 左 岸２． ｍ处 竖 直 方 向 裂 缝 宽 在 ９ （ ） 洗 。 用 高 压 水 对 钻 孔进 行 冲 洗 ， 检 查 各 孔 是 否 串 通 ， ４冲 采 并 ２～３ ｍｍ ， 深２． ｍ到基 础 垫 层 ： 右 岸 ３ ３ 在 ｍ处 出现 坚 直 方 向裂 缝 ， 缝 冲 洗 压 力为 灌 浆 压 力 的 ８ ％。 ０ 宽 ２ ５ ． ｒ ｍ， ． ｍ￣ 基 础 垫 层 。 条裂 缝 略斜 向河 床 ， 、 ． ～３ ５ ａ 深４ ２ Ｉ ］ 两 上 下 （ ） 浆 。 浆时 空 气 温 度 ｌ ℃左 右 ， 浆 采 用 孔 口循 环 灌 浆 ５灌 灌 ０ 灌 游 贯 穿 。 见 表 ２ 详 。 法 ， 浆 压 力 为０ ２ ＭＰ ， 浆材 料 为 ５ ５ 普通 硅 酸 盐 水泥 。 灌 ．５ ａ 灌 ２＃ （） 孔 。 大 坝 底 部往 上 灌 浆 ， 全 部孔 出浆 且堵 塞 全 部孔 后 ６封 从 待 ２． ２裂 缝面 因分析 拱坝 出现裂缝 的原 因有多种 ， 归纳 起 来 主 要 有 设 计 原 因 、 施 不 吸 浆 才 结 束 灌 浆 进 行 封 孔 。 工 原 因 、 行 管 理 原 因 和 自然 原 因 。 阅 设 计 资 料 ， 拱 坝 应 力 运 查 该 和 稳 定 都 满 足 规 范 要 求 ， 了 施 工 方 便 坝 顶 弧 长 ｌ ｉ 没 设 分 ４裂缝存在对工程正常使用 的影 响 为 １ ｎ ７ 缝 ， 引 起 裂 缝 的 原 因 之 一 。 阅 施 工 记 录 ， 气 温 超过 ２ 以 上 是 查 在 ８ 竖 直 向裂 缝 相 当于 水 库 在 低 水 位 或 空 库 运 行 时 恰 逢 冬 季 ， 坝 时 拱 坝 照样 施 工 ， 符 合 设 计 在 １ 不 ０℃ ～２ ８℃之 间施 工 的 要 求 ， 砼 体近 坝头 处又 分 １ 横 缝 ， 着 库 存 水 位 的 上 升 和 气 温 升 高 ， 裂 条 随 该 的 水 灰 比 偏 大 超 过 设 计 要 求 ０． 出 现 裂 缝 时 库 水 位 降 到 死 水 缝又 会 自动 闭 合 ， ５５， 不会 影 响 到 其 传递 压应 力的 功 能 ， 坝还 能 继续 拱 位 以 下 ， 出 设 计 不 利 工 况 的 温 度 荷 载 范 围 。 上 几 个 方 面 的 工作 ， 种 裂 缝 又称 “ 缝 ” 这 种 裂 缝对 坝 体 正 常 工作 的危 害 性 不 超 综 该 活 。 因 素 ， 使 大 坝 出现 裂 缝 的 原 因 有 设 计 存 在 缺 陷 ， 工 没 有 严 格 大 。 次 出现 裂 缝 ， 过 灌 浆得 理 后 ， 当 干 降 低 了坝 的 封拱 温 度 ， 致 施 这 通 相 按设计要求 和规范执行 ， 行管理不当 ， 温 度荷载引起拉应 力 运 致 降 低 了温 度 荷 载 。 过大 ， 坝体开 裂 。 使 （ 下转 １ 页 ） １ ９
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310～315 110～115
干砂
注 : 环氧乳液 固化剂 (951#聚酰 ) 中砂 (用 012 mm 孔筛过筛 、干砂 ) 水泥 (建福 425#硅酸盐水泥 )
(2) 钻孔 : 采用手风钻水平造孔 , 进钻方向与裂缝面
斜交 , 孔位布置于裂缝两侧 , 距离裂缝 1 m ～115 m , 孔深
以穿过裂缝面 015 m 左右 , 孔距 2 m (两侧交叉进行 ) 坝
3 对原设计的复核
(1) 坝体应力 : 原设计采用拱坝冠梁法计算 , 并经拱
坝多拱梁法电算程序进行复核计算 , 经电算在空库情况下
(即仅考虑均匀温降荷载见表 (一 ) 备注栏和自重 ) , 相应
发生裂缝的梁位置 , 主拉应力如表 1。
表1
裂缝位置拱圈应力表 ( kg/ cm2 )
高程 上游面 右岸 4号梁 右岸 2号梁 左岸 3号梁 备注 (米 ) 下游面 正应力 - X 正应力 - X 正应力 - X (均匀温降 )
∶2∶0135) 嵌入裂缝压实深 2 cm ～3 cm , 再用环氧乳液灰浆
对余下的缝周面进行涂刷 , 最后用环氧乳液水泥砂浆填塞
压实石缝 , 几种乳液灰砂浆配合比如表 5。
表5
乳液灰 、砂浆配合比表 (重量比 )
乳液 固化剂 水泥
干砂
乳液水泥砂浆 乳液水泥稀浆
乳液灰浆
1 0125～013 310 1 0125～013 110 1 0125～013 1～2
《四川建材 》2008年第 4期 质量检验与控制 ●
【文章编号 】: 1672 - 4011 (2008) 04 - 0050 - 03
三际头浆砌石拱坝裂缝成因及处理
廖义友
(福建省永泰县水利局 )
【摘 要 】: 三际头浆砌石拱坝裂缝于工程尚未完工 , 空库情况下发生 。裂缝原因分析主要由温差产生的拱圈拉 应力引起的 。采用水平斜交裂缝面钻孔灌浆处理后 , 经三 年多来运行观察和几次大洪水的考验 , 说明原分析方法和 处理措施是正确的 , 方法简单易行 , 效果良好 。 【关键词 】: 拱坝 ; 裂缝 ; 温差 ; 灌浆 【中图分类号 】: TU75517 【文献标识码 】: B
110
2412
68510 8 2712 3012 310 2712 0199 2619
68010 7 2518 2814 310 2518 0198 2513
67510 6 2213 2513 310 2213 0197 2116
67010 5
21
24 310 2110 01915 1912
66510 4 1911 2211 310 1911 01875 1617
21日下霜 , 气温降至 2 ℃～3 ℃, 左岸裂缝发现于 11月 18
Hale Waihona Puke 日 , 右岸裂缝发现于 11月 23日 。低温持续天数 13天 , 起
初裂缝开度较小 , 尔后几天迅速由坝顶向下延伸 , 到 96年
1月上旬裂缝趋于稳定 。
表2
大坝现场施工气温记录统计表
旬 温 月份
上旬
平均
最高
中旬 平均 最高
大坝于 1994年 11月 3日清基 , 95年 3月 16日开始坝 基回填 , 3月 25日开始坝体砌筑 , 同年 12月竣工运行 。在 拱坝尚未全面完工 , 水库完全为空库的情况下 , 于 11月中 下旬发现在离拱坝中心线右 3616 m (为裂缝 Ⅰ) 和 4215 m (为裂缝 Ⅱ) , 左 3618 m (为裂缝 Ⅲ) 处发现生三条径向裂 缝 , 裂缝上下游贯穿 , 裂缝 Ⅰ、 Ⅲ由坝顶向下延伸至坝基 , 裂缝 Ⅱ由 684 m 高程向下延伸至坝基 , 裂缝宽度由坝顶达 2 mm , 向下逐渐缩小 (见附图 ) 。为此 , 工程设计及施工技 术人员即对拱坝裂缝发生原因及其加固办法进行全面的探 讨。
根据上述分析的实际温降资料 , 重新进行电算复核坝 体实际温降差产生的拉应力 , 其相应拱坝裂缝处拱圈拉应 力值见表 4。
从表 4中可见右岸 4号梁温降拉应力从上至下为 21167 kg/ cm2 ～8191 kg/ cm2 , 右岸 2号梁温降拉应力从上至下为
20132 kg/ cm2 ～7134 kg/ cm2 , 左岸 3 号梁从上至下为 1912
● 质量检验与控制 《四川建材 》2008年第 4期
化热难以有效散发 。另外 , 未认真养护也是一个原因之一 。
(3) 根据大坝现场施工记录 (现场施工气温统计如表
<二 > ) , 95年 11月 15日小雨 , 气温下降 , 11月 16日 ～
上游面 下游面
上游 下游 上游 下游 上游 下游 上游 下游 上游 下游
右岸 4号梁 左岸 2号梁 左岸 8号梁 正应力 - X 正应力 - X 正应力 - X
- 20184 - 21167 - 16134 - 18191 - 11105 - 12141 - 7138 - 8191
- 18111 - 20132 - 13151 - 17162 - 10191 - 14104 - 8107 - 9155 - 6133 - 7134
砌体 高程
砌筑 时间
月平均 计算入 气温 仓温度
计算 最低 温度
计算 温降
热传导 产生拆 减系数
坝内 平均 温度 变化
米
(月 ) 1995 年
T月 (度 )
Tp (度 )
T1 (度 )
ΔT = Tp - T1
A12 +B12 Δt1 (度 )
(5) 在空库情况下 , 对坝体实际温降应力重新进行复 核
- 1715 - 1917 - 14109 - 15174 - 11141 - 13162 - 7158 - 10183
(6) 通过以上资料分析计算结果表明 : 虽然以上计算 的假定和采取数值都近似的 。但拱坝在空库运行情况下 , 造成严重的径向裂缝的原因 , 除砼本身干裂外 , 主要是由 于较大温降差产生拱圈应力引起砼砌体薄弱部位的拉裂是 可以反映实际情况 。
上游面 690 下游面
上游面 685 下游面
- 8149 - 7113 - 7167 - 4133
- 218 - 5105 - 3154 - 5112
- 4127 - 4155 - 4191 - 512
15 ℃ 1314 ℃
上游面 680 下游面
上游面 675 下游面
上游面 670 下游面
- 7138 - 1188
50
(3) 裂缝两侧坝体未见错动 , 坝面条石无压碎情况 , 裂缝上宽下窄 , 除个别条石被拉裂外 , 裂缝基本上沿着水 泥砂浆胶结缝裂开 。
(4) 发生裂缝位置 , 均在坝顶溢洪道两侧 , 裂缝 Ⅰ在 右岸坝基高程 675 m 至坝顶 , 接近 4 号梁位置 , 裂缝 Ⅱ在 右岸坝基高程 670 m 至高程 684 m , 接近 2号梁位置 , 裂缝 Ⅲ在左岸坝基高程 676 m , 接近 3号梁位置 。两边裂缝近乎 对称 , 基本上构成经向通缝 。
5 裂缝处理方法
为了使工程尽快地发挥效益 , 经对裂缝成因分析 , 针
对温差因素引发的裂缝 , 制订了裂缝处理方案 , 并于 96年
1月份在气温最低的情况下对裂缝进行灌浆处理灌浆方法介 绍如下 :
(1) 清缝 、勾缝 : 沿着裂缝凿开一条 3 cm ～5 cm 宽 ,
4 cm 左右深的缝槽 , 用高压水枪把槽沟冲洗干净 , 在迎水 面采用环氧乳砂浆和微膨涨水泥 (配合比 : 水泥 ∶砂 ∶水 = 1
生裂缝时间吻合 ,以此作为计算最低温度 ,而砌筑每层砌体
的入仓温度 Tp接实测统计月平均温度 T月 加 3 ℃。即 Tp = T月 + 3 ℃,取计算最低温度 T1 = 3 ℃,坝上下游外界计算温 降 Δt1见下式 :
Δt1
=
1 2
(A1
+ A2 )
×
A12 + B 12
由于坝是空库情况 ,上下游坝面外界温度相同 , 即 A1 +
- 4127 - 4181 - 413 - 3194 - 3179 - 2187
- 5155 - 4189 - 6117 - 2158
1117 ℃ 1011 ℃ 814℃
从以上表中可以看出在空库情况下 , 上述相应梁位置 拱圈最大拉应力都小于设计允许规定值 (砌体允许拉应力 1 M Pa) , 拱坝结构设计符合规范要求 , 不会产生裂缝 。
kg/ cm2 ～10183 kg/ cm2。其余各个梁号位置拱圈拉应力也比
较大 , 各个梁号上部拱圈拉应力都超过砌体规范允许的拉
应力值 , 且应力呈上大下小的分布 , 所以拱坝上部砌体在
平均 20Mpa的拉应力作用下 , 坝体在薄弱的梁位置产生径
向裂缝是难免的 。
表4
拱圈应力
高程 (米 ) 690 685 680 675 670
2 现场观察
裂缝发生后 , 我们对拱坝裂缝的上下游进行了多次全 面认真观察和分析 , 一致认为 :
(1) 大坝在施工过程中 , 在坝体上下游附近未进行过 开炸爆破等外界人为影响 。
(2) 两岸重力墩与坝体连接部位嵌接良好 , 未出现裂 缝 , 重力坝及拱坝坝底与两岸基础间连接良好 , 匀无出现 异常现象 。
下旬
平均
最高
高温天数 持续时间
七
25～26 35～36 26～27 36～37 25～26 36～37
15
八
27～28 37～38 25～26 34～35 28～29 38～39
13
九
24～25 36～38 27～28 37～38 20～21 30～31
12
平均
最低
平均
最低
平均
最低 低温天数
十 19～20 11～12 18～19 10～11 1515～1615 7～8