浅析某水电站大坝裂缝存在对工程正常使用的影响(1)

 

（2） 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（-5℃）（设计温降工况为多年平均日最低

气温1月份为7.7℃）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0.69(试验结果)，大大高于规范要求的0.5～0.6的要求，坝体的线胀系数取0.0000090（原设计取0.0000080），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（-5.0℃）+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
271.2	-2.71	-2.25	-2.54	-2.16
266	-2.74	-2.03	-2.65	-2.08
261.28	-2.25	-1.73	-2.17	-1.83
256.57	-1.54	-1.06	-1.48	-0.97
251.86	-1.18	-0.71	-1.27	-0.65
247.14	-0.92	-0.72	-1.17	-0.68

由表1中知，在气温骤降（-5℃，大大低于设计温度7.7℃）及空库情况下，两坝肩的拉应力较大，最大值为2.74Mpa[2R，-7C]，且拉应力区范围较广，两坝肩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（或低水位）+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27.1℃，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0.5cm；

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2.0m，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：灌浆时空气温度不大于10℃，灌浆采用孔口循环灌浆法，灌浆压力为0.25MPa，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。