庄林拱坝裂缝成因分析及修补措施
混凝土拱坝裂缝成因分析与控制措施
关 键词 : 混凝 土 ; 坝 ; 拱 裂缝 ; 制措 施 控
Ke y wor :c n rt ; rh da ; rc c nr lme s e ds o c ee a c m c a k; o to aurs
中图分类号 :U 2 T 58
文献标识码 : A
文章编号:0 6 4 1 (0 0)7 0 9 — 2 10 — 3 12 1 2 — 0 2 0
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9 2・
价 值 工程
混凝 土拱 坝 裂 缝成 因分 析 与 控 制措 施
Anl l ssoft a k a y i he Cr c s Cau e nc e e Ar h Da a n r lM e us e s s Co r t c m nd Co t o a rs
孟 杰 ①M e gJe 邓 超 ②D n h o n i e gC a
( 安徽省 毫州 市利 辛县 机 电中心 管理站 , ① 利辛 2 60 ; 安徽 省 亳州市 利 辛县 新张集 乡农 林水 综合服 务 站 , 辛 2 60 ) 370② 利 370 ( A hi ohuLx on ehncl n l tcl et ,in2 60 ,hn ; ① nu B zo inC ut M cai dEe r a C n eL i 370 C i i y aa c r x i a ( A h i ohu inC ut,e hnjT w gcl r adFrsyWa r o pees e ev e t i ,i n260 ,h a  ̄ nu Bzo x onyN wZag o nA r u ue n o t t m rhni ri a o Lx 370 C i ) Li i i t er eC v S c S tn i n
水利工程中堤坝裂缝及滑坡应急抢险方法
水利工程中堤坝裂缝及滑坡应急抢险方法水利工程中的堤坝是一种常见的水利设施,它在防洪、灌溉、供水等方面起着非常重要的作用。
由于各种原因,堤坝上出现裂缝和滑坡是不可避免的事情。
一旦出现这种情况,就需要采取应急抢险措施,及时修复堤坝,确保人民群众的生命财产安全。
本文将对水利工程中堤坝裂缝及滑坡的原因及应急抢险方法进行介绍。
一、堤坝裂缝的原因1. 地质原因地质构造不稳定是导致堤坝裂缝的主要原因之一。
地质条件的特殊性可能会导致堤坝基础的不稳定,从而引起堤坝裂缝。
2. 设计原因堤坝的设计质量不良也是堤坝裂缝的一个重要原因。
有时候堤坝的设计参数选择不当,水文气象条件未充分考虑,也可能导致堤坝的裂缝。
3. 施工原因堤坝的施工质量不合格是导致堤坝裂缝的另一个重要原因。
可能是施工过程中出现了操作不当、材料质量问题等导致堤坝裂缝的情况。
二、堤坝滑坡的原因1. 雨水侵蚀在暴雨季节,雨水长时间冲刷堤坝表面,使得堤坝表面土层发生松动,从而导致滑坡。
2. 地基沉降堤坝的地基可能会由于各种原因发生沉降,从而导致堤坝发生滑坡。
3. 设计原因堤坝设计参数不合理,可能导致堤坝的稳定性不足,易发生滑坡。
三、堤坝裂缝及滑坡的应急抢险方法1. 紧急排涝一旦堤坝发生滑坡,首要任务是要立即进行紧急排涝,避免水位继续上涨,加剧滑坡的危险性。
2. 补强加固在水利工程中的应急抢险中,补强加固是一项非常重要的工作。
根据现场情况,可以采用灌浆、爆破、钻孔等手段对滑坡处进行加固。
3. 疏散人员通常情况下,当堤坝发生滑坡时,需要立即疏散周围人员,确保人员的生命安全。
4. 进行监测对滑坡及裂缝情况进行实时监测,收集数据资料,为后续的抢险工作提供参考。
5. 加固处理根据堤坝滑坡及裂缝的具体情况,采取加固处理措施,保证堤坝的安全。
6. 强化管理及时整改堤坝设计质量不良、施工质量不合格等问题,加强对堤坝的日常管理,提高堤坝的抗灾能力。
在抢险工作中,需要充分发挥工程抢险队伍和抢险专家的作用,组织好各项抢险工作。
高碾压混凝土拱坝裂缝成因分析及处理
高碾压混凝土拱坝裂缝成因分析及处理发布时间:2021-05-24T08:23:00.146Z 来源:《新型城镇化》2021年3期作者:谢锦炜周婷婷[导读] 洪水消退后,荷载释放,坝体中部受力较大部位的拉应力造成裂缝。
浙江华东建设工程有限公司浙江杭州 310014摘要:某水库工程大坝为碾压混凝土双曲拱坝,大坝左右两岸为非溢流坝段,河床段为溢流坝。
在大坝蓄水前对大坝上游面进行检查时,发现大坝上游面有多条竖向裂缝,裂缝主要集中在溢流坝段中下部,最长裂缝长 25.5m 根据裂缝调查情况及现场施工进程。
本文对于对裂缝的成因进行分析,并对处理措施进行了探讨。
关键词:碾压混凝土双曲拱坝;裂缝;填充法;环氧树脂;化学灌浆一、裂缝成因情况分析裂缝产生的主要原因有以下几点。
(1)大坝于前一年遭遇洪水,因新浇坝体混凝土强度未达到设计值,坝体混凝土内部温度较高,与过坝水温产生较大温差,洪水消退后,荷载释放,坝体中部受力较大部位的拉应力造成裂缝。
(2)大坝中部坝段较长,内外温差大,且现场温控措施处理不到位,在混凝土表面引起较大的温度拉应力,超过混凝土抗裂能力,导致大坝中部坝段位置产生裂缝。
二、裂缝处理措施及方案2.1A、B 类裂缝处理(1)对A 类不作处理。
(2)对 B 类裂缝,采用填充法进行处理。
①沿缝刻 U 型槽,深约5cm、宽约 8cm,将槽面清洗干净并干燥后,先涂刷环氧基液,再用环氧砂浆进行回填处理,如图 1 所示。
②环氧砂浆材料物理力学性能指标应符合DL/T5193—2004《环氧树脂砂浆技术规程》中相关规定。
2.2C、D 类裂缝处理对 C、D 类裂缝采用化学灌浆进行处理。
化学灌浆是快速高效的防渗堵漏技术,从 20 世纪 70 年代开始,在水利水电大坝基础和混凝土缺陷处理、大坝渗水等领域得到广泛采用。
DL/T5406—2010《水工建筑物化学灌浆施工规范》的颁布,为规范水利工程化学灌浆施工行为,保证裂缝处理的质量提供了重要技术支撑。
混凝土重力坝裂缝成因分析
混凝土重力坝裂缝成因分析一混凝土重力坝裂缝概述混凝土是指以胶凝材料、骨料、水及其它材料为原料,按适当比例配制而成的混合物,再经硬化形成的复合材料,其发展历史非常悠久,应用也极其广泛。
为了达到挡水、泄洪、输水、排泄、供水、航运等目的,会根据不同需要修建不同类型的重大水利工程建筑物,这些建筑物称为混凝土重力坝。
这一类建筑物所用的混凝土就是水工混凝土,由于混凝土重力坝一般体积庞大,因此混凝土块体尺寸也较大,通常称为水工大体积混凝土。
1、混凝土重力坝裂缝影响因素混凝土重力坝对混凝土有多方面的要求,既要有一定的强度、硬度,也要有耐腐蚀,低水化热等性能,在选取原材料方面通常也有较为特殊的要求。
(1)、水泥的影响。
混凝土重力坝工程应优先考虑使用中热硅酸盐水泥。
(2)、掺合料的影响。
在重力坝工程实践中,优质粉煤灰、磨细矿渣等在混凝土得到较为普遍的应用。
(3)、外加剂的影响。
根据工程所处的环境和对混凝土的要求选着使用,水工大体积混凝土多使用减水剂和引气剂。
(4)、纤维材料的影响。
纤维材料由于其自身的特性,在混凝土中经常被加以运用。
在一定程度上对于提高混凝土的抗拉强度、限制混凝土的前期的收缩裂缝效果较为明显。
2、混凝土重力坝裂缝的危害混凝土重力坝裂缝是混凝土一种常见的现象和多发病,绝大多数发生于重力坝施工阶段,造成混凝土重力坝裂缝的成因很多,也较为复杂多变,其主要的危害包括:首先,混凝土的收缩而产生的微观裂缝一旦扩散及发展,则有可能引起重力坝的开裂、变形甚至破坏。
如果混凝土材料及配合比设计不当,将直接影响到混凝土的抗拉强度,也会造成混凝土重力坝进一步开裂。
在混凝土浇筑施工中振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,则会造成混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度。
当混凝土内部气泡不能完全排除时,则在内部产生空隙,降低了混凝土与钢筋的黏结力,钢筋若受到过度振动,则水泥浆在钢筋周围密集,造成混凝土离析,也将大大降低与钢筋的黏结力。
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。
大坝坝顶面坡面裂缝修补施工技术
大坝坝顶面坡面裂缝修补施工技术大坝作为水利工程的重要组成部分,其稳定性和安全性十分关键。
坝顶面作为大坝承压面的一部分,其重要性不言而喻。
然而,在大坝运行过程中,由于各种原因,坝顶面可能会出现裂缝,引起大坝的稳定性和安全性问题。
因此,对坝顶面裂缝进行修补工作非常必要。
本文将介绍大坝坝顶面坡面裂缝修补施工技术。
一、坝顶面裂缝形成原因1. 大坝自身沉降,造成裂缝2. 水文地质原因引起裂缝3. 大坝建造过程中施工质量问题导致裂缝4. 外力作用引起裂缝,如地震、强风、洪水等自然因素。
二、坝顶面裂缝修补前的准备工作1. 确认裂缝位置和大小2. 确认裂缝是否有开口,确定开口大小3. 清理裂缝周围杂物和起伏不平的表面4. 确保施工现场平稳1. 灰铸砂2. 沥青混凝土3. 聚合物树脂4. 钢筋网1. 使用灰铸砂和水混合成糊状物质填充坝顶面裂缝,并且紧压灰铸砂,达到平滑的效果。
使用这种方法需要注意的是,坝顶面裂缝的面积不可太大,否则不易填满,而且灰铸砂不易控制。
2. 使用沥青混凝土填充坝顶面裂缝,与方法一相同,需要对裂缝进行清理并且坡面应有倾斜度,施工时需要注意混凝土的浇筑速度和混凝土体积的控制,以确保混凝土达到均匀、平滑的效果。
3. 使用聚合物树脂填充坝顶面裂缝,该方法需要在前期进行样本试验,为后期施工提供更为安全和有效的方案,通常需要在裂缝表面刷一层聚合物树脂粘合防止进一步开裂,再使用聚合物树脂填充裂缝,以确保填充物渗入裂缝内部,并且使其在裂缝表面成为一个整体。
然后,需要在施工现场使用锯片等工具将多余的聚合物切割掉。
4. 使用钢筋网加固坝顶面裂缝,钢筋网需要粘贴在裂缝表面并用特殊的粘合剂粘住,确保其紧密贴合,然后灌注混凝土进入网格中。
这种方法需要把钢筋网和混凝土配套使用,以确保锚定在浇注的混凝土内部。
五、施工过程中注意事项1. 每种填缝材料都有一定的混合比例和施工方法,必须按照规范施工。
2. 施工过程中必须注意安全,使用必要的安全设备。
浅谈混凝土大坝裂缝的成因及防治
浅谈混凝土大坝裂缝的成因及防治摘要:当大坝发生裂缝时,就需要监测裂缝的发展情况,分析产生的原因和对大坝安全的影响,以便进行处理。
本文结合某混凝土大坝裂缝观测资料,分析大坝裂缝成因与相关处理措施。
关键词:混凝土大坝;裂缝成因;防治在现代混凝土建筑物种大体积混凝土结构占有重要地位,由于温度、外荷载等的作用下,大体积混凝土结构的裂缝较多,缝宽也较大。
混凝土坝是最有代表性的大体积混凝土建筑物。
本文结合某混凝土大坝裂缝观测资料,分析大坝裂缝成因与相关处理措施。
1 工程概况某水库大坝最大坝高119.14 m,坝顶高程660.14 m,正常蓄水位658 m,总库容5.72亿m,装机容量150MW。
2010年04月,双曲拱坝和重力墩出现裂缝,随后对该大坝进行了全面的检测,为大坝加固处理提供资料。
2 裂缝检测,确定处理方案测点的布置主要集中在164m与184m高程坝后桥、下游面坝底等区域的十二条裂缝十五个测点的探测任务。
通过现场检测和数据处理分析,共得到了十二条裂缝十五个测点的裂缝深度和宽度值。
2.1从已检测的十二条裂缝结果来看,裂缝的深度范围在467.8~1386.4mm 之间,裂缝宽度在0.05~0.95mm之间,混凝土的波速值在3170~3759m/s 之间。
其中裂缝宽度0.05-0.20mm之间4处,0.20-0.50mm之间6处,0.50-0.95mm之间5处。
2.2混凝土的声速值与混凝土的密实性、孔隙率、弹模、强度等密切相关,从现场测得的混凝土波速值可看到,各个部位存在一定的差异,说明其混凝土的均匀性有一定的差异。
通过裂缝检测,鉴于该大坝工程裂缝的实际情况,经分析决定该大坝所有裂缝采用化学灌浆方案,并选用PSI-CW环氧浆材。
3 关键施工工艺灌浆施工步骤:搭设施工平台→探缝深→钻灌浆孔→清缝及通气试验→凿槽→PSI→130封缝、固定灌浆嘴→压力水清洗→高压风驱水→环氧灌浆→表面处理→质量检查→现场清理。
谈土坝裂缝和渗漏产生的成因及处理方法
谈土坝裂缝和渗漏产生的成因及处理方法摘要:土坝是土料堆积而成,具有一定的透水性的堤坝。
因此水库蓄水以后总会有较小的裂缝或渗漏,这是不可避免的。
但是,如果裂缝过宽或者渗漏量过大,坝坡出现台水散浸就会直接危及大坝安全。
因此,对土坝裂缝、渗漏必须引起注意,及时采取措施进行处理。
关键词:土坝裂缝;土坝渗漏1土坝裂缝土坝裂缝就其成因可分为干缩裂缝、冻融裂缝、沉陷裂缝和滑坡裂缝;按其走向分为纵向裂缝、横向裂缝和龟裂。
根据其不同的成因和情况采用不同的方法进行处理,常用的处理方法有:1.1开挖回填法开挖回填法是裂缝处理比较彻底的一种方法,适用于深度不大的表层裂缝及防渗部位的裂缝。
干缩裂缝的处理。
对均质土坝坝面产生的干缩裂缝较深(缝宽大于5mm,深度大于0.50m),雨水沿缝渗入,将会增大土体含水量,降低裂缝区域的土体抗剪强度,促使裂缝发展,宜用开挖回填方法处理。
处理前应先沿缝灌入少量石灰水,显示出裂缝,再沿石灰痕迹挖槽,并把槽周洒湿,然后用相同土料回填,分层夯实,在表面再填筑砂性保护层,对粘土斜墙的干缩裂缝,应将裂缝表层土全部清除,按原设计的土料干容重分层填筑压实。
横向裂缝的处理。
横向裂缝因产生顺缝漏水,可能导致坝体穿孔,故对大小横缝均要开挖回填,彻底处理。
开挖时顺缝开槽。
如裂缝较深,沟槽可开挖为阶梯形。
对于贯穿性横缝,开槽时还应开挖与裂缝成十字形相交的结合槽,使沟槽呈梯形断面后再行回填。
纵向裂缝处理。
由于不均匀沉陷产生的纵向裂缝,如宽度和深度较小,对坝身安全无较大威胁,可只封闭缝口,防止雨水渗入;或先封闭缝口,待沉陷趋于稳定后再进行处理。
如纵向裂缝宽度和深度较大,则应开挖回填处理。
1.2灌浆法当土坝裂缝很深或很多,开挖困难或会危及坝坡稳定时,则以采用灌浆法处理为宜。
对坝体内部裂缝,应采用灌浆法处理。
要注意以下几个问题:灌浆孔布置。
应根据调查、探测所掌握的土坝裂缝分布、位置、深度及施工时坝体填筑的质量和蓄水后坝体渗漏等资料拟定。
拱坝开裂及处理
丄、八1 前言拱坝是对温度十分敏感的坝型,尤其是在温降工况,温度应力的危害十分显著。
以下试举因温降导致坝身开裂的数个工程实例。
2 下会坑拱坝2.1 工程背景下会坑水库位于江西省上饶县信江二级支流花厅水上,是一座以发电为主,兼顾灌溉、防洪、养殖等综合利用的中型水利工程。
下会坑水库的枢纽主要有大坝、发电引水隧洞、厂房及升压站。
大坝为浆砌石双曲拱坝,设计最大坝高100.5m;发电引水隧洞全长5150m,弓I用发电流量为11.64m3/s;厂房装机2X8MW。
2.2 大坝基本情况下会坑大坝的坝型为浆砌石双曲拱坝, 水平拱圈的线型为统一二次曲线。
大坝坝顶设有 3 孔每孔净宽为10m 的溢洪道,大坝下部的河床段设有直径为 1.0m 的放空孔。
大坝坝顶高程为423.5m,设计基坑底部高程为323m,设计的最大坝高为100.5m,顶拱弧长为247.4m,大坝坝顶宽4.5m,拱冠梁底宽20.5m,左拱底宽21.063m,右拱底宽20.720m,坝顶防浪墙顶高程为424.5m。
大坝体型方程如下:(1 )、拱圈中心线方程:X2+AY2+BY=0(2)、左 A 插值曲线方程:A=4.505503-0.1955265X Z+2.936503X10-3X Z2-1.258928X10-5X Z3(3)、左 B 插值曲线方程:B=606.548-14.18655X Z+0.1454444X Z2-4.956148X10-4X Z3(4)、右 A 插值曲线方程:A=1.14505+2.085647X 10-2X Z-9.909631X10-4X Z2-9.355528X10-6X Z3(5)、右 B 插值曲线方程:B=425.1844-7.400963X Z+7.476814X 10-2X Z2-2.987732X 1 0-4X Z3(6)、拱冠梁中心线方程:Y c=0.31258038Z-0.137490081X10-2X Z2-0.157067552X 10-4X Z3(7)、拱冠梁厚度方程:T=4.514137+0.197614474X Z-0.399306937X 10_2X Z2+0.359206272X 10"4X Z3(8)、右拱端厚度T AR=4.584009+0.222391541X Z-0.493004857X10-3X Z2-0.121666488X 10-5XZ3(9)、左拱端厚度方程:T AL=4.5781 91 +0. 1 43662498X Z+0.254402081X 10-2X Z2-0.232977747X 10-4X Z3( 1 0)、厚度变化方程:T s=T C+(T a -T c)(S/S)22.3 开裂过程、原因分析及修补此次发生裂缝处于大坝尚未蓄水的施工期。
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法以混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法为题,本文将从混凝土坝表面裂缝和内部裂缝的成因,以及其处理方法进行探讨。
混凝土坝表面裂缝是指混凝土坝表面出现的裂纹,主要是由于混凝土坝受到外部环境的影响,如温度变化、水分变化等而引起的。
混凝土坝内部裂缝是指混凝土坝内部出现的裂纹,主要是由于混凝土坝内部应力的变化而引起的。
处理混凝土坝表面裂缝的方法有多种,下面将分别进行介绍。
首先是修复混凝土坝表面裂缝的方法。
修复混凝土坝表面裂缝的方法有多种,常用的方法包括填缝、喷浆、砌块等。
填缝是指将填缝材料填充到裂缝中,使其恢复原有的结构强度。
喷浆是指将水泥浆料喷射到裂缝中,使其重新粘结。
砌块是指将砖块或石块砌入裂缝中,增加其结构强度。
其次是预防混凝土坝表面裂缝的方法。
预防混凝土坝表面裂缝的方法主要有两种,一种是在混凝土浇筑过程中加入适量的掺合料,如矿渣粉、粉煤灰等,以增加混凝土的韧性和抗裂性;另一种是在混凝土坝表面施加适量的防水涂层,以防止外部水分渗透,减少混凝土的变形和裂缝的产生。
接下来是处理混凝土坝内部裂缝的方法。
处理混凝土坝内部裂缝的方法主要有两种,一种是注浆加固,即将注浆材料注入裂缝中,填充裂缝,增加混凝土的结构强度;另一种是增加加固材料,如钢筋、纤维等,以增加混凝土的韧性和抗裂性。
最后是预防混凝土坝内部裂缝的方法。
预防混凝土坝内部裂缝的方法主要有两种,一种是在混凝土浇筑过程中加入适量的掺合料,如矿渣粉、粉煤灰等,以增加混凝土的韧性和抗裂性;另一种是在混凝土坝内部加固,如设置钢筋、预应力等,以增加混凝土的结构强度。
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法有填缝、喷浆、砌块、注浆加固、增加加固材料等。
预防混凝土坝表面裂缝和内部裂缝的方法有加入适量的掺合料、施加防水涂层、加固混凝土结构等。
通过合理选择和使用这些方法,可以有效地处理和预防混凝土坝表面裂缝和内部裂缝,保证混凝土坝的安全和稳定。
水利施工裂缝成因及处理
水利施工裂缝成因及处理水利施工裂缝成因及处理具体内容是什么,下面本店铺为大家解答。
1对于裂缝问题产生的原因分析1.1收缩性裂缝由于物质具有热胀冷缩的性质,混凝土这种物质同样也会在凝固的过程中,散发热量,从而使得体积收缩,其中体积较大的混凝土热胀冷缩的效果更加突出。
对于不同的外界环境,混凝土的收缩会产生相应的应力,应力的大小决定了混凝土是否会产生裂缝,当这种收缩的应力大于混凝土的抗拉强度时,裂缝就因此产生。
对于许多建筑物的安全来说,裂缝的出现可以说是减少建筑物使用寿命最重要的因素,裂缝的出现,从某种程度上来说,也是由于材料没能连续的连接,属于物理上的问题。
事实上,裂缝在施工的过程中就已经存在了,只是由于混凝土没有完全凝固,收缩现象还不是过于突出,一般出现较明显的裂痕时间大约是在建筑完成之后的5至10年左右,这种现象产生的原因并不是由于建筑物使用的年限过长或是工程老化,在工程的早期这种问题就已经出现了。
裂缝的出现体现了混凝土抗拉性能的降低,随之而来引发的问题是,由于裂缝的存在,一些其他物质就会进入混凝土的内部,与混凝土内部的钢筋发生化学反应,进行严重的腐蚀,从而对钢筋混凝土的结构造成不同程度的破坏。
有些混凝土的使用是用来作水库的堤坝以及灌溉的水渠等,出现在挡水的混凝土表面时,极易引起水的腐蚀,进而加大渗水量,当达到一定程度时,就会对整个工程的蓄水能力以及安全性产生不同程度的影响。
另外,当混凝土用作重力坝时,当裂缝的状况过于严重时,坝体的压力也随之迅速加大,这就使得坝体的抗滑能力下降,抗震性能大大降低,更严重的可能威胁到整个坝体的稳定。
1.2温差不同产生的裂缝水泥在水化的过程中会引起混凝土内外的温度产生很大差异,当这种差异达到一定程度时,在混凝土的表面就会产生不同大小的裂缝。
冷热温度的交替使得在混凝土内部微孔的水分称为冷水或结冰,水受冷后反常膨胀,体积变大,产生膨胀压力,温度较低的水分在移动的过程中而产生的渗透压力,这两种力量结合在一起,超过混凝土本身所存在的抗拉能力,混凝土就很容易被拉伸,产生裂痕。
大坝裂缝原因及对策
浅析大坝裂缝原因及对策摘要:坝体工程是水电站的重要组成部分,其安全稳定对水力发电的利用有着重要影响。
由于现代水利工程坝体结构多采用混凝土结构或土石坝结构,其在使用一段时间后长会出现坝体裂缝,坝体裂缝的出现严重影响了坝体的安全,给坝体的使用埋下了隐患。
针对这样的情况,本文阐明水利工程坝体裂缝原因及对策。
关键字:大坝;裂缝原因;对策abstract: hydraulic dam project is an important part of the hydroelectric power generation has an important impact on its security and stability on the use of hydroelectric power. modern water conservancy dam structure the use of concrete or earth dam structure, the long end of the time there will be dam cracks in the dam cracks seriously affect the safety of the dam to the use of the dam planted risks. for this situation, this article is to clarify the causes and countermeasures of cracks in the water conservancy dam. key words: dam; cracks; countermeasures中图分类号:tv698.2+37文献标识码:a裂缝水利施工中混凝土裂缝混凝土裂缝直接影响着水利工程的外观和耐久性,应给予高度重视。
水利工程施工中,混凝土开裂会使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性和使用寿命,甚至会威胁着人们的生命和财产安全。
大坝混凝土裂缝的形成及其控制措施
大坝混凝土裂缝的形成及其控制措施对商品混凝土温度裂缝产生的原因、现场商品混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。
一、裂缝产生的原因大坝商品混凝土裂缝是由多种因素引起的,主要是温度和湿度的变化,商品混凝土的脆性和不均匀性,原材料不合格(如碱骨料反映),模板变形,基础不均匀沉降等。
商品混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在商品混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在商品混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出商品混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多商品混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部商品混凝土的约束,也往往导致裂缝。
商品混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块商品混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
二、温度应力的计算分析(一)根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段1.早期:自浇筑商品混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
2.中期:自水泥放热作用基本结束时起至商品混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于商品混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
3.晚期:商品混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
(二)根据温度应力引起的原因可分为两类:自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力;约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
实例分析拱坝病害及加固措施
实例分析拱坝病害及加固措施一、水库拱坝病害成因分析水工建筑物在实际使用过程中承受两大类荷载,各种外荷载和变形荷载(温度、收缩、不均匀沉陷)统称为广义荷载,其中静荷载、动荷载和其他荷载,称为第一类荷载;变形荷载,称为第二类荷载【1】。
裂缝的成因不外乎以下三种:第一种裂缝:由外荷载(如静、动荷载)的直接应力,即按常规计算的主要应力作用于结构体内超过一定数值后在相应部位产生裂缝。
第二种裂缝:由外荷载作用,结构次应力引起的裂缝。
第三种裂缝:由变形引起的裂缝,即结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉陷等因素而引起的裂缝。
根据国内外调查资料,实际工程结构物的裂缝原因中,属于因变形为主引起的约占80%,属于因荷载为主引起的约占2%。
实际上,裂缝的产生和扩展通常是由于变形和荷载共同作用的结果,且相互影响,相互作用【2】。
二、某拱坝的病害成因分析2.1温度变形引起的第一种裂缝根据某拱坝的裂缝调查资料,在大坝建成后1~3个月内,恰逢冬季低水位,在大坝左右拱端首先出现径向的贯穿性裂缝,随着气温的降低裂缝开展宽度越来越大,且裂缝左右两侧没有发现上下错动,后来随着气温升高,裂缝又逐渐闭合,到次年冬季裂缝又张开,但水库满蓄时,裂缝宽度减小。
总体来看,其裂缝的开裂变化规律是低水位温降时裂缝张开愈明显,反之裂缝张开愈小。
温度变形是某坝拱端附近开裂的主要原因。
2.2地质条件影响引起的第一种裂缝根据大坝的变形监测资料,大坝的变形主要表现为径向变形,垂直位移较小,左右1/4拱圈处变位差异较大,具有较显著的不对称变形。
通过观察坝体拱圈发生的最大切向拉应力可以看到,其位置均位于坝体左岸上、下游与基础接触地带;其次,通过观察左、右两岸岩体的分布情况可以看到,左岸岩体较为平缓,而右岸岩体与坝身接触部分较陡,尤其是上游基岩分布不对称,从而造成坝体出露部分的不对称情况,正是由于右岸约束比左岸约束大,在经历荷载作用后,位移叠加,造成了拱坝右段径向变位比左段径向变位大的情况,因而上游面右岸受拉变形就相应地大于左岸,由此可以看出,由于左、右岸岩体的不对称分布,使得拱坝应力分布在经历荷载以后出现了明显不对称的情况,由于应力分布的不平衡,右岸拉应力加大,也就促使拱坝右岸拉应力出现大范围超限的情况,从而拱坝出现开裂。
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法以混凝土坝表面裂缝和内部裂缝处理的方法为标题,写一篇文章。
混凝土坝是一种常见的水利工程结构,用于拦截和调节水流,防止洪水和提供水源。
然而,随着时间的推移和水压的作用,混凝土坝可能会出现裂缝,这可能影响其结构完整性和功能。
因此,及时有效地处理混凝土坝表面裂缝和内部裂缝至关重要。
我们来讨论混凝土坝表面裂缝的处理方法。
表面裂缝通常是由于混凝土的收缩和膨胀、温度变化以及水分渗透等因素引起的。
为了修复表面裂缝,可以采用以下方法:1. 填缝剂:使用合适的填缝剂来填充表面裂缝。
填缝剂可以是聚合物改性的水泥浆料或聚合物树脂,具有良好的附着力和耐候性。
在填充裂缝之前,应将裂缝清理干净,并确保表面干燥。
2. 表面涂层:涂覆一层特殊的表面涂层可以隐藏裂缝,并增加混凝土坝的外观美观。
表面涂层通常由聚合物树脂、环氧树脂或聚氨酯材料制成。
涂层应具有耐候性和耐磨性,以确保长期有效的保护。
接下来,我们来探讨混凝土坝内部裂缝的处理方法。
内部裂缝通常是由于混凝土的收缩、膨胀和结构变形等原因引起的。
为了修复内部裂缝,可以采用以下方法:1. 注浆修复:注浆修复是一种常用的方法,利用压力将浆料注入裂缝中,填充并增强混凝土结构。
注浆材料可以是聚合物、水泥浆料或其他适用的材料。
注浆修复需要专业的设备和技术,以确保注浆浆料充分渗透并形成坚固的修复层。
2. 预应力加固:预应力加固是一种通过施加预先应力来抵消混凝土的内部张力并增强结构的方法。
这种方法需要在混凝土坝上安装预应力钢筋,并施加预应力。
预应力加固需要精确的设计和施工,以确保坝体的整体稳定性和安全性。
除了上述方法,定期检查和维护也是预防和处理混凝土坝裂缝的重要措施。
定期检查可以及早发现裂缝并采取相应的修复措施。
维护包括保持坝体的清洁和干燥,控制水分渗透,并及时修复任何损坏或破损的部分。
混凝土坝表面裂缝和内部裂缝的处理方法包括填缝剂、表面涂层、注浆修复和预应力加固等。
大坝坝顶面坡面裂缝修补施工技术
大坝坝顶面坡面裂缝修补施工技术
随着时间的推移和工作载荷的增加,大坝的坝顶面和坡面上可能会出现裂缝。
这些裂缝如果得不到及时的修补,可能会导致水土流失、渗漏和坝体破坏等严重问题。
大坝坝顶面坡面裂缝的修补工作非常重要。
1.清理裂缝:首先需要清理裂缝周围的杂物和灰尘,确保裂缝表面干净。
2.裂缝扩缝:由于裂缝在大坝的工作载荷下可能会扩大,所以需要在裂缝两侧切割出V型沟槽,以防止裂缝的进一步扩展。
这样可以确保修补后的材料能够很好地附着在裂缝表面。
3.涂覆填料:在清理和扩缝后,可以使用涂覆填料对裂缝进行修补。
填料可以选择聚合物修补材料、混凝土胶粘剂等,根据实际情况选择适合的材料。
4.挤压填料:在涂覆填料后,可以采用挤压填料的方法,将填料充分填充到裂缝中。
挤压填料的厚度应根据裂缝的深度和宽度进行合理控制,确保填料能够充分填充到裂缝内部。
5.养护治理:在填料完成后,需要对修补部位进行养护,以确保修补材料能够牢固地附着在裂缝表面。
通常情况下,修补部位需要进行湿养护一段时间,以保持修补材料的湿润状态。
总结而言,大坝坝顶面坡面裂缝修补的关键是清理裂缝、扩缝、涂覆填料、挤压填料和养护治理。
通过采用这种施工技术,可以有效修复裂缝,确保大坝的正常运行。
由于大坝的结构和材料的不同,不同的修补技术可能会有所不同。
在实际施工中,需要根据具体情况,选择最合适的修补方法。
浅谈水利工程混凝土裂缝的改善措施
浅谈水利工程混凝土裂缝的改善措施一、水利工程施工工艺及流程造成的裂缝1.施工不当造成的裂缝混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。
2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。
3.模板、垫层过于干燥模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
4.抹干压光造成的裂缝过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
5.养护不当造成的裂缝过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。
开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。
养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。
养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。
6.后浇带施工不慎而造成的裂缝为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。
这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。
施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。
此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
混凝土坝裂缝产生原因和防治措施探讨
混凝土坝裂缝产生原因和防治措施探讨介绍了混凝土坝裂缝产生的原因、裂缝对混凝土大坝运行的危害、防治大坝裂缝采取的措施。
标签:混凝土坝;裂缝;防治;措施1 引言各种混凝土坝以及其他大体积混凝土建筑物的裂缝,主要是温度变化引起的。
这种裂缝,特别是其中的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正常运行,必须对混凝土坝裂缝产生的原因有一个正确的认识,并在施工期有计划地控制混凝土温度,防止产生裂缝。
2 裂缝对混凝土坝的危害平行于坝轴线的贯穿裂缝,会削弱坝体承受水压荷载的刚度,影响大坝的整体性,恶化其受力状态,严重影响坝体的安全运行。
迎水面的深层裂缝与水相通,在运行中使坝基大扬压力分布大为恶化,有压水进入缝内,又会将裂缝进一步被“撕开”,继续向下游发展,同样有很大的危害。
混凝土坝表面裂缝容易形成应力集中,成为深层裂缝扩展的诱发因素。
与大气、库水和河水相接触的坝面上的表面裂缝,将影响混凝土的抗风化能力和坝体的耐久性。
3 常见质量通病原因分析3.1 裂缝(1)塑性收缩裂缝。
发生塑性收缩裂缝的因素是多方面的,如混凝土早期养护不好,混凝土浇筑后表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水蒸发过快,产生急剧的体积收缩,此时混凝土强度很低,不能抵抗变形应力而导致开裂。
(2)干燥收缩裂缝。
发生干燥收缩裂缝的因素是多方面的,如受到风吹日晒,表面水分散失过快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,构件表面产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。
3.2 蜂窝混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。
蜂窝往往出现在钢筋最密集处或混凝土难以捣实的部位。
3.3 麻面混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,但无钢筋外露现象。
麻面一般由下列原因造成:模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净,拆模时混凝土表面被粘坏;模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面;模板拼缝不严,出现局部漏浆;混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
农业水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施_1
农业水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施发布时间:2021-05-25T02:56:27.128Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:黄忠[导读] 随着目前我国现代化城市基础建设的逐渐完善,水利工程的施工建设也迎来了更多的挑战。
在水利工程施工建设过程中会涉及到混凝土施工技术,这一技术的应用会对整个工程的质量带来重要的影响。
湖南省欧阳海灌区水利水电工程有限公司湖南耒阳 421800摘要:随着目前我国现代化城市基础建设的逐渐完善,水利工程的施工建设也迎来了更多的挑战。
在水利工程施工建设过程中会涉及到混凝土施工技术,这一技术的应用会对整个工程的质量带来重要的影响。
为了保证混凝土施工的效果就需要结合现代化创新技术,提高整个混凝土施工的水平。
然而由于在施工中受到一些因素的影响,会导致混凝土出现裂缝问题这些问题,也会造成水利工程出现严重的渗漏等危害。
因此,需要采取合理的混凝土裂缝防治措施,加强对整体施工质量的控制,避免质量缺陷问题的发生,提高整个农业水利工程的建设水平。
关键字:农业水利工程;混凝土裂缝;防治措施引言在很多的农业水利工程施工建设过程中对于混凝土的使用比较常见,这一施工技术由于其自身的特殊性,需要采取合理的质量控制措施以及技术管理方法,才能够确保整个混凝土的施工效果。
一但在施工中存在操作不规范等行为,极易引发混凝土裂缝问题裂缝问题如果不及时的处理,将会造成严重的结构性质量缺陷。
这是目前我国农业水利工程施工建设中的重点问题。
1农业水利工程施工中混凝土裂缝问题的原因 1.1设计原因导致的裂缝对于农业水利在设计的时候,由于不合理的问题会导致出现裂缝问题。
因此,需要对整个工程的设计提高重视,在进行设计的时候要对施工环境的地质以及施工现场进行全面的勘测,结合具体施工技术、制定专业的施工方案。
然而,一些施工企业为了节约工程的施工成本,并没有对现场进行全面的勘察,从而导致设计问题的发生。
导致设计与实际之间的不符造成工程出现相应的裂缝问题。
农田水利工程混凝土裂缝原因及处理措施分析_1
农田水利工程混凝土裂缝原因及处理措施分析发布时间:2021-09-17T05:21:38.100Z 来源:《工程建设标准化》2021年6月12期作者:于浩[导读] 我国农业大国,农业的发展为国家的经济发展做出巨大的贡献,在农田发展过程中水利是最为主要的组成部分,对于农田水利工程施工技术水平也提出了更高要求。
于浩宁津县供水总公司山东德州 253400摘要:我国农业大国,农业的发展为国家的经济发展做出巨大的贡献,在农田发展过程中水利是最为主要的组成部分,对于农田水利工程施工技术水平也提出了更高要求。
但是目前很多农田水利工程在混凝土施工过程中还存在有施工技术过于陈旧的问题,也就难以满足现阶段农田水利工程的建设需求,对于我国农田水利施工行业的发展也会造成一定的阻碍。
因此我国农田水利施工行业还要加强农田水利施工技术创新以及混凝土施工技术的改进力度,从而满足农田水利工程的实际施工需求,对于我国农田水利行业发展也有着重要意义。
关键词:农田水利工程;混凝土裂缝原因;处理措施引言在现代社会中,混凝土已经被广泛用于建筑工程建设中,农田水利工程也不例外,可以增强整体强度和稳定性。
通过实际调查发现,在多种因素的影响下,会出现混凝土裂缝问题,不仅会造成水资源浪费,而且对灌溉效果会产生不利影响。
加强对混凝土裂缝原因研究,采取有效应对措施,不断提高农田水利工程质量。
1加强农田水利工程混凝土裂缝治理的必要性我国近些年不断深入发展农田水利工程建设,混凝土裂缝防治已经成为当前农田水利工程项目施工中困扰设计施工人员的主要问题之一,当前项目管理者对裂缝的防治和处理工作有着越来越高的重视度。
一方面,通过裂缝防治措施能够将农田水利工程内部结构的稳定性和安全性提升,避免遭受裂缝的破坏。
水利工程施工中,常见的质量问题就是混凝土裂缝,一些短期裂缝或者不明显的裂缝可能暂时不会影响农田水利工程的外观和质量,但是如果没有及时治理那么很容易导致裂缝扩大蔓延,危害到混凝土结构的整体性能。
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庄林拱坝裂缝成因分析及修补措施
1 工程概况及裂缝情况
庄林水库位于饶河流域昌江分支南河的上游,婺源县赋春镇长溪村庄林里,坝址地理座标为东经117°31′35″,北纬29°23′58″,坝址控制流域面积51.5km2,水库总库容584万m3,是一座具有发电、灌溉、防洪、养殖等综合效益的小(1)水利工程。
水库校核洪水位(P=0.5%)200.01m,设计洪水位(P =3.33%)199.62m,正常蓄水位196.00m,死水位180.00m。
大坝为C15砼单心圆双曲拱坝。
坝顶高程201.5m,坝顶设置1.2m高的防浪墙,建基面高程166.0m,最大坝高35.5m,坝顶宽3.0m,坝底宽6.88m,顶拱弧长95.0m,厚高比0.19。
溢洪道采用坝顶表孔泄流,分为2孔,每孔净宽9m,中间设1个中墩,溢流净宽18.0m,无闸控制自由泄流,堰顶高程196m。
坝基防渗采用单排帷幕,孔距3m。
在坝基垫层范围内布置固结灌浆,梅花形分布,孔距3m,孔深5m。
坝基设1~2m的C15砼垫层,河床段垫层高程为169.00m。
大坝在桩号0+036和0+056处分宽缝2条,缝宽0.8m,在冬季气温较低时进行回填C20砼封拱。
大坝于2008年7月开始开挖基础,并于10年对基坑进行了初步验收。
11月开始浇筑坝基及坝肩垫层。
2009年8月坝基垫层整体满堂浇筑至169.00m高程,2009年9月开始制模浇筑169.00m高程以上拱圈。
因工程施工场地过于狭窄,为布置施工导流建筑物的需要,169~171m拱圈未设缝而整体浇筑,大坝从171.00m高程开始分缝。
2010年1月18日,大坝左右两坝段浇筑至196.00m高程,中间坝段浇筑至93.00m高程。
2010年1月19日对宽缝基础界面清洗准备进行回填封拱,发现2条宽缝下坝体各有1条横向(顺河向)裂缝。
左缝在宽缝中间开裂,向下延伸至169.2m高程,已贯穿整个坝体拱圈,顺河陡倾角20°,长5.8m(拱圈厚),深1.8m,缝宽0.2~1mm。
右缝在宽缝右侧边开裂,向下延伸至169.4m高程,已贯穿整个坝体拱圈,顺河陡倾角40°,长5.8m(拱圈厚),深1.6m,缝宽0.2~1mm。
2 大坝应力复核
双曲拱坝基本尺寸见表1。
表1 拱坝基本尺寸表
应力复核考虑的荷载组合为:
①基本荷载组合:正常蓄水位压力+淤沙压力+自重+均匀温降;
②基本荷载组合:死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温升;
③特殊荷载组合:校核洪水位水压力+淤砂压力+自重+均匀温升;
④特殊荷载组合:死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温降。
封拱温度取多年平均温度16.7℃,气温年升幅11.3℃,年降幅12.1℃。
应力分析采用浙江大学ADAO软件计算,主应力计算成果汇总表见表2。
表2 庄林拱坝应力计算成果表
从应力复核成果可以看出,庄林拱坝主应力值基本满足规范要求,但已用足了应力规定值,拉应力偏大。
从计算工况来看,温降工况时171m高程拱圈坝端上下游坝面均受拉。
3 裂缝成因分析
坝体座落于弱风化千枚板岩上,基岩弹模为6.5GPa。
河床段基坑满浇筑2~3m
的砼垫层,垫层顶高程169.0m;坝肩浇筑0.5~2m的垫层。
整个坝基从开挖揭露情况来看较好,基坑开挖形态大致与设计尺寸一致,只是两坝肩局部存在超挖。
经检查,裂缝从171.0m高程向下延伸至169.2m高程左右,并未发展到垫层。
坝基开挖于2008年基本完成,时间较久,卸荷变化已趋于稳定。
通过对拱座基岩的详细勘察,未发现基岩有移动和变形迹象。
综合上述情况,基本可以排除裂缝是由于拱座失稳或基岩不均匀沉陷引起的。
由于裂缝产生的时间是天气变冷季节,结合应力计算成果可以基本断定开裂是由于温度应力造成的。
169~171m拱圈于2009年8月浇筑,当时坝区气温高达25℃,两层拱是未设缝而整体浇筑的,也就相当于实际封拱温度达25℃。
11月进入冬季,寒潮来临,气温骤降后,温降幅度远比计算值12.1℃大,因此实际温降应力比理论分析值更大。
若根据施工实际气温情况来确定封拱温度,对空库遇温降工况进行应力计算,计算结果拱端拉应力高达1.87MPa,已超过规范规定值。
当超限拉应力出现后,沿拱轴产生的拉力使拱圈自顶向底径向开裂。
理论分析温度应力最大值位于拱端,而裂缝并不在拱端出现,而距拱端有一定距离,这是因为拱端处基岩会产生变形,使应力松驰,并且大坝分缝后3坝段均浇筑较高,宽缝处拱圈自然成了拉梁,没有其他约束较单薄。
4 裂缝修补措施
根据上述裂缝成因分析,导致本工程拱坝开裂的主要原因是水库空库时的气温骤降,因温度应力超负荷引起的。
由于169~171m拱圈不设结构缝,采用均匀上升、层层封拱的施工方法,设计计算考虑的封拱温度一般低于多年平均值,而夏秋季施工时,混凝土的入仓温度及封拱温度较难控制,造成实际温降应力大大高于计算值。
许多经历夏季施工的拱坝在第一个冬季后就有不同程度的开裂。
本工程拱坝出现较大拉应力主要出现在水库水位较低时,拉应力较大区域也主要分布在大坝上部两岸拱端,一般不致引起较大渗漏。
当库水位较高时,在外荷作用下,拱的内力以压为主,有的小裂缝还会在水压力作用下会自行闭合。
坝体开裂后形成的二次拱,也会阻止裂缝的发展。
因此单纯由温度应力造成的裂缝危害性并不大。
本工程左右2条裂缝规模较大,且已形成通缝,为防止拱坝应力重分配后出现局部应力恶化,出现新的裂缝,必须对裂缝进行必要的修补。
修补时间应在冬
季气温较低时进行,否则冬季仍有可能会拉裂张开。
修补方法借鉴多座拱坝裂缝修补的成功经验,采用先补后灌的施工方法。
通过防渗,防止裂缝因射水而扩张;通过内部补强灌浆,恢复拱坝拱向承载条件。
具体方法简述如下:先沿裂缝开槽,在开好的槽上骑缝布设灌浆管,间隔1.0m~1.5m左右。
在上游面裂缝中嵌入GBW遇水膨胀橡胶止水条,再用聚合物柔性砂浆将槽封闭,下游槽埋设灌浆管后,直接用聚合物柔性砂浆封槽。
封槽后2~3天,对裂缝进行灌浆处理。
灌浆水泥浆液中掺入适量微膨胀剂,使浆液在硬化过程中产生微膨胀以补偿水泥的收缩效应,提高与被灌体的粘结抗渗性,从而恢复坝体的整体性。
灌浆压力为0.2MPa。
灌浆顺序为:先上游缝后下游缝,自下而上施灌。
5 对后续工程采取的防渗措施
对裂缝进行修补应交由有类似工程经验的灌浆队伍施工,并应请其确定灌浆方案。
对于工程的进展,建议马上开始对2条宽缝进行回填封拱,并控制好砼质量和温度。
至于先封后灌还是先灌后封,主要看灌浆处理的需要。
为了宽缝封堵的可靠,在横缝底面布设一层Ф10@120钢筋网,每条缝两边各布设1条遇水膨胀止水带。
拱坝上游现状图
拱坝下游现状图
左缝下游形状图
右缝下游形状图。