浅析某水电站大坝裂缝存在对工程正常使用的影响

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1、浅析某水电站大坝裂缝存在对工程正常使用的影响　　1、工程概况　　该水电站位于****省****县境内，是**江上游d**溪的一个梯级水电开发工程。坝址集雨面积为2，电站装机，为引水式电站，大坝为C15细砼砌石抛物线型双曲拱坝，坝顶高程为，最大坝高，坝顶中心线弧长，顶厚，底厚，厚高比，拱圈最大中心角°，最小中心角°。该工程于XX年底动工兴建，至XX年底主体工程已基本完成。　　XX年12月13日～17日当地气温连续5天降至-2～-5℃，12月22日～25日连续4天降温至-1～-4℃。XX年12月17日15时左右，现场施

2、工人员发现大坝左右岸坝体均出现裂缝，施工单位随即停止施工，设计人员在踏勘现场的基础上提出了裂缝处理意见。　　2、裂缝产生的原因　　根据相似工程实践经验，施工后期及运行期出现异常外部条件时出现裂缝仍是拱坝在应付各种不利工况时进行结构性调整的一种早期征兆，在绝大多数情况下无严重危害性，但是，裂缝的出现总是某种潜在的不利因素在起作用的结果，因此必须引起是够重视，注意其发展，寻找裂缝产生的原因。　　裂缝情况　　XX年12月17日，发现大坝左岸离坝轴线43m左右，右岸离坝轴线36m左右处各出现近竖直向裂缝，其中左岸2条，其中

3、1#裂缝上、下游贯穿，裂缝范围为高程259m～，6#裂缝出现在下游面，范围为高程～，上、下游没有贯穿；右岸三条裂缝，均上、下游贯穿，其中2#裂缝范围为～，3#裂缝范围为～，4#裂缝范围为～，裂缝宽大多为1mm左右。其中1#、3#两条裂缝由基岩垫层始至坝顶，其它几条由基岩垫层始向上发展至一定位置尖灭消失。裂缝宽度与气温关系密切，气温升高时，缝宽变小，气温降低时，缝宽变大。裂缝分布情况见图一和图二。　　裂缝发生前几天，遭遇寒潮，气温较低，XX年12月17日，当地气温最低为-5℃，再则，大坝主体工程刚刚完成还没有蓄水，属

4、于非常不利的拱坝运行状况。　　　　　　裂缝成因分析　　为分析裂缝产生的原因，计算了水库空库+温降运行工况的坝体应力情况，由于建筑大坝用的砼水灰比达到(试验结果)，大大高于规范要求的～的要求，坝体的线胀系数取，封拱温度按实际施工时平均温度选取，计算成果见表1。　　气温骤降+空库时坝体主应力计算成果　　表1　　　　　　　　　　高　程　　　　　　左　坝　肩　　　　　　右　坝　肩　　　　　　　　　　上　游　　　　　　下　游　　　　　　上　游　　　　　　下　游　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　

5、　　　　-　　　　　　　　　　266　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　-　　　　　　　　由表1中知，在气温骤降及空库情况下，两坝肩的拉应力较大，最大值为[2R，-7C]，且拉应力区范围较广，两坝肩

6、拉应力呈全断面分布，且上游面普遍大于下游面，而且可以看出，计算结果与实际产生裂缝位置较为吻合，由此，可得出裂缝产生的原因。　　引起坝体顶部竖向裂缝的主要原因是温度荷载，即拱坝在空库+温降情况下运行是产生坝顶裂缝的最不利荷载组合，而且该段坝体施工时最高温度达℃，平均温度达到21℃，而短历时寒潮最低温度为-2～-5℃，最大温差超过20℃，而且坝顶厚度又较薄，坝体温度很快降至当时气温，实际产生的拉应力往往会大于计算值，从而在寒潮作用下产生近坝顶竖直裂缝。　　3、裂缝处理方案　　裂缝产生后，设计人员根据踏勘情况，提出了裂缝

7、处理方案，裂缝将采用化学材料嵌缝和水泥灌浆相结合的处理方法。　　灌浆施工流程为:凿槽→嵌缝→钻孔→冲洗→灌浆→封孔。　　凿槽：对坝体裂缝进行凿槽，凿槽成三角形，槽上口宽4cm左右，槽深3～4cm，坝体裂缝两端各延伸；　　嵌缝：嵌缝采用环氧树脂，先对坝体裂缝凿槽内刷一道环氧树脂液，然后用配制好的环氧树脂嵌缝，用榔头敲击嵌补的环氧树脂并用刮刀刮平；　　钻孔：在大坝下游面沿裂缝两侧交错水平钻斜孔，孔距，孔径为φ40；　　冲洗；采用高压水对钻孔进行冲洗，并检查各孔是否串通，冲洗压力为灌浆压力的80%；　　灌浆：灌浆时空气温

8、度不大于10℃，灌浆采用孔口循环灌浆法，灌浆压力为，灌浆材料为525#普通硅酸盐水泥；　　封孔：从大坝底部往上灌浆，待全部孔出浆且堵塞全部孔后不吸浆才结束灌浆进行封孔。　　4、裂缝存在对工程正常使用的影响　　左右坝肩坝顶竖直裂缝一般冬开夏闭，随气温的年变化而开合，随库水位高低变化而合开，水库在低水位或空库时，又遇更冷的气温时原有裂缝往往扩展延伸或在其他部位又