官地水电站岩壁梁混凝土后期裂缝研究(论文3)

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1、官地水电站岩壁梁混凝土后期裂缝研究阮丁延（四川二滩建设咨询有限公司）摘要本文通过对官地水电站地下厂房岩壁梁由施工实现无裂缝到14个月后出现较多裂缝的分析研究，提出该电站岩壁梁混凝土后期裂缝是高地应力区出现的特殊工程地质问题，它是不利地质结构面组合块体在高地应力释放调整条件下持续不均匀变形造成的。类似官地电站岩壁梁出现后期裂缝，国内尚未见报导过。研究高地应力条件下大跨度地下厂房的围岩变形特征和持续不均匀变形的工程对策，意义深远。关键词岩壁梁后期裂缝高地应力区持续不均匀变形1．岩壁吊车梁混凝土后期裂缝

2、发现经过官地水电站是雅砻江卡拉至江口河段水电开发的第三个梯级电站，上游与锦屏二级电站尾水衔接，下游接二滩水电站。电站枢纽主要由拦河碾压混凝土重力坝、泄洪消能建筑物、地下发电厂房等组成，最大坝高168.00m，电站装机容量2400MW（4´600MW），多年平均发电量118.7亿kW×h。地下厂房布置在坝轴线下游右岸山体内，最大开挖尺寸为长243.44m、宽31.10m、高76.30m，厂房洞室位于新鲜完整的二叠纪玄武岩中，Ⅱ～Ⅲ类围岩。地下厂房岩壁梁长226.42m，宽2.25m，高3.25m，设

3、计为C25二级配混凝土，于2008年10月19日至12月20日进行浇筑。为了避免现浇岩壁梁遭受主厂房下层开挖爆破飞石的损坏，采取模板不周转、较长时间不拆模的混凝土表面保护措施。经过156天后拆模，其表面平整光洁、色泽较均匀、无裂缝、无蜂窝麻面、无明显气泡，外观质量满足镜面混凝土设计要求。岩壁梁边线直顺、形体尺寸准确，混凝土施工质量优良，达到国内先进水平。2009年10月，被评为官地水电站样板工程。然而，在岩壁梁混凝土浇筑时过14个月和地下厂房开挖全部结束1个月后的2010年2月下旬，厂房上游岩壁梁

4、在3#机组段混凝土表面首次发现裂缝，嗣后，混凝土后期裂缝范围不断扩展，数量不断增多，到2010年9月初，遍布整个岩壁梁，其中上游岩壁梁产生裂缝79条，下游岩壁梁67条。国内地下厂房岩壁梁混凝土产生裂缝较普遍，但都是出现在梁体混凝土浇筑后较短时间内（一般1～3个月），其成因类型或温度裂缝或温度加爆破影响裂缝。从上述介绍可知，官地电站地下厂房岩壁梁混凝土裂缝则不同，它是在浇筑后长达1年2个月才产生的后期裂缝，非温度、非爆破成因，在国内尚未见报导过。2．岩壁吊车梁混凝土后期裂缝分布规律根据现场调查和素描

5、统计，官地水电站地下厂房岩壁梁混凝土后期裂缝分布规律如下：（1）混凝土裂缝呈分段集中。上游岩壁梁裂缝依次集中在厂横0+032~厂横0+045（2#机组），厂横0+062~厂横0+090（3#机组），厂横0+118~厂横0+128（4#机组），厂横0+141~厂横0+165（安装间）4段；下游岩壁梁裂缝依次分布在厂横0-008~厂横0+005（1#机组），厂横0+020~厂横0+045（2#机组），厂横0+096~厂横0+131（4#机组），厂横0+134~厂横0+163（安装间）4段。（2）进一步

6、研究又发现，上游岩壁梁混凝土表面裂缝特别集中在3#～4#机组的厂横0+062～0+098和厂横0+122～0+128区段。其中，厂横0+062～0+098段出现裂缝64条，占上游岩壁梁79条裂缝的81%。该裂缝密集区正是主厂房上游边墙和岩壁梁的安全监测值异常区、3#机组上游边墙潜在不稳定岩体区。厂横0+122～0+128段出现裂缝11条，占上游岩壁梁裂缝的13.9%,它正好位于fx12、fx4-31两条断裂错动带夹持的断块处。下游岩壁梁混凝土表面裂缝主要分布在安装间与4#机组接攘的厂横0+134～

7、0+152区段，其他地段裂缝相对分布稀疏均匀。厂横0+134～0+152段出现裂缝21条，占下游岩壁梁67条裂缝的31.3%，它位于fx12、fx14、fxk02断裂错动带夹持的断块处。（3）从图2-1可以看出，图2-1上游岩壁梁后期裂缝与边墙喷层裂缝分布关系岩壁梁表面密集裂缝分布位置，常常与其上方和下方边墙喷层裂缝有一定空间对应关系，而边墙喷层裂缝又与边墙围岩内较大构造错动带产状基本一致，显示它们之间受地质条件制约的成因联系。边墙喷层裂缝比梁体表面裂缝早出现4个多月，可以理解为它们是不同刚度构件

8、在统一应力场作用下不同变形发展阶段的产物。（4）上下游岩壁梁表面裂缝均为张性裂缝，以陡倾角、走向近乎垂直梁轴线产出，且岩壁梁立面相对台面和斜面裂缝较发育。（5）根据多次裂缝调查成果对比，自2010年2月下旬岩壁梁首次出现表面裂缝后，随着时间推移，其裂缝分布范围不断扩大，数量不断增多，早先产生的裂缝自身继续增长变宽、规模变大，显示表面裂缝在持续地应力作用下不断发生、不断发展、不断扩大。3．岩壁吊车梁后期裂缝产生原因分析（1）3#机组上游边墙围岩存在潜在不稳定地质块体，导致边墙发生较大