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1、第3期广东水利水电No.32005年6月GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWERJUN2005广东长沙拱坝裂缝分析李贤锋(广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州510170)摘要:广东阳春长沙拱坝是国内首座应用外掺MgO砼不分横缝快速筑拱坝新技术的工程,建成后第一年越冬下游坝面出现了一些局部裂缝,备受同行关注。该文从仿真计算的坝体应力状态、坝体施工质量与养护、原体砼抽芯检验等影响因素分析裂缝原因;对产生同类裂缝的常规砼拱坝实例进行对比,分析裂缝与MgO砼不分横缝快速筑拱坝新技术无必然联系性;根据原体观测分析目前大坝处在安全正常运用状态。关
2、键词:拱坝;裂缝;分析中图分类号:TV642.4文献标识码:B文章编号:1008-0112(2005)03-0020-031裂缝概述验,未再发现张开、渗水及异常现象,至今历时5a多;拱冠位移1.1裂缝及其变化规律正常、合理。广东长沙拱坝是应用外掺MgO砼不分横缝快速筑拱坝新技术的全国首例工程,备受同行关注。拱坝高55.5m,于1999年1月5日~1999年4月6日仅用90d筑至坝顶高程,1999年10月18日下闸蓄水。2000年1月18日巡检发现下游坝面局部出现若干条裂缝(图1),早期见水印,后期见渗水,渗水量230.4L/d。裂缝分布:在高程207m附近,左右岸坡各有
3、1条与基础近乎垂直的斜交裂隙,基本呈对称型分布;拱冠部位有1条垂直裂隙,从坝基底部往上延伸到高程213m位置;此外,高程213m以下,不同高程(原施工浇筑层面)处均有水平裂隙分布;裂隙宽仅0.2~0.3mm,裂隙深度为1.3~4.2m(对应处坝体厚度7.25~9.6m),裂隙伸延长度图2裂缝处理前后探地雷达检测图象比较2裂缝主要影响因素及裂缝原因分析2.1裂缝发现时段前后的下游坝面应力状态对裂缝的影响1)规范多拱梁法复核计算成果根据原体试验的砼弹模、线膨胀系数变化复核原设计成果如表1,表明规范多拱梁法原设计及复核成果,坝体下游面主拉应力极值均满足规范要求。2)仿真计算主
4、要成果如表2。图1阳春长沙水库拱坝裂缝分布示意单位:m与现行规范相对照,采用拱梁法仿真程序计算成果作为分析依椐。基本资料:按大坝实际MgO掺量3.5%~4.5%分区方1.2裂缝处理和效果裂缝于2000年3~5月采用改性环氧进行灌浆处理,并进案、施工进度、蓄水运用以及真实环境条件模拟,考虑原体施工行探地雷达检测。根据灌浆前、后检测图像比较灌浆后图象己质量检测的砼性能,主要材料室内试验成果拟定的计算参数进分辨不出裂隙(见图2),表明灌浆加固整体效果良好。行仿真计算。目前观测的状态:灌后经历了2001年~2004年冬季运行考计算周期为150@7=1050d,第13期对应199
5、9年4月5收稿日期:2005-03-07作者简介:李贤锋(1977-),男,硕士,主要从事土木结构工程设计研究工作#20#2005年6月第3期李贤锋:广东长沙拱坝裂缝分析JUN2005No.3日拱坝砼浇筑至坝顶;第43期对应1999年11月6日大坝蓄水;第54期对应2000年1月18日发现下游坝面裂缝。从成果反映设计掺量方案应力包络主拉应力极值较大,表明原设计MgO掺量的3.5%~4.5%分区方案补偿效果不够理想,对裂缝生产影响,宜通过调整设计MgO掺量改善。表1坝体下游面主拉应力极值情况主拉应力荷载组合计算参数发生部位/MPa图4裂缝代表点分布示意单位:m原设计-0.
6、891拱冠梁205m高程基本组合1复核-0.918拱冠梁205m高程原设计-0.309230.0m高程右岸8号梁表31999年12月15日不同工况主拉应力对比单位:MPa基本组合2复核-0.282230.0m高程右岸8号梁工况A实际拆保温层B蓄水前拆保温层C设计拆保温层裂缝原设计-0.591230.0m高程右岸9号梁基本组合3裂缝1999年6月4日1999年10月2日2000年4月7日代表点复核-0.555230.0m高程右岸9号梁拱冠竖直裂缝3.633.631.421707表2拱梁法仿真计算拱坝下游坝面主拉应力极值左岸坡裂缝3.373.380.93673右岸坡裂缝3.
7、933.931.28709极值发生部位、计算方法工况备注水平裂缝3.083.080.8422/MPa时间详见文献[1]的表42000年1月10日不同工况主拉应力对比单位:MPa74R不掺MgO应力包络-1.83等值线及矢量工况A实际拆保温层B蓄水前拆保温层C设计拆保温层裂缝(105期)图裂缝1999年6月4日1999年10月2日2000年4月7日代表点不掺MgO第13期-1.2566L拱冠竖直裂缝3.083.081.241707不掺MgO第43期-1.266L左岸坡裂缝2.842.840.79673拱梁法不掺MgO第54期-1.7673R
