白龙潭水库大坝混凝土面板裂缝调查及成因分析.pdf
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1、 年第 期水利规划与设计设计施工:/白龙潭水库大坝混凝土面板裂缝调查及成因分析林 玲 周海啸 翁晓霄 霍吉祥(温岭市农业农村和水利局 浙江 温岭 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室 江苏 南京)摘要:混凝土面板裂缝可能影响大坝安全 掌握裂缝分布、类型及成因等对采用针对性的补强极为重要 文章以白龙潭水库为例 首先在对上游面板裂缝普查的基础上综合应用多种统计方法和统计图 分析不同坝段、高程的分布规律 然后选取裂缝较多的坝段对裂缝宽度和深度进行检测分析 为判断裂缝类型提供依据 最后结合施工及当地气温等资料 对裂缝成因进行综合判断 该工作为之后的针对性补强及养护工作提供科学依据 确保
2、了大坝安全关键词:细骨料混凝土砌块石重力坝 面板裂缝 调查检测 成因分析 白龙潭水库中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:基金项目:国家重点研发计划项目()国家自然科学基金联合基金重点项目(、)中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目()作者简介:林 玲(年)女 工程师:通讯作者:周海啸(年)男 工程师:工程概况白龙潭水库位于温岭市箬横镇晋岙村朱家里金清港一级支流运粮河支流思里溪上 工程任务主要是为箬横镇供水 水库大坝的洪水标准采用 年一遇洪水设计 年一遇洪水校核 工程总库容 属小()型水库 水库主要建筑物为拦河坝、泄水建筑物、输水建筑物 工程等别为等 主要建筑物级别为 级大坝
3、为细骨料混凝土砌块石重力坝 坝顶高程 最大坝高 坝顶宽 长度 坝体上游面高程 以上为直立面高程 以下坡度为 上 游 面 设 置 混凝土防渗面板 在高程 以上厚 以下渐变为 坝基设 基础混凝土垫层 厚 其余部位均为 细骨料混凝土砌石 施工过程中砌石坝体先于防渗面板施工 防渗面板的浇筑略低于坝体面 面板随坝体砌石施工而组织施工 每个坝段的面板分层平衡上升 每层浇筑高度控制在 左右大坝混凝土面板浇筑于 年 月完成 由于多种原因一直空库运行 后于巡查过程中发现各坝段不同高程处上游面板存在较多裂缝 可能对工程安全产生不良影响 因此 对面板裂缝分布特征进行检测和统计 分析其产生的主要原因 对于之后针对性补
4、强保障大坝蓄水安全具有重要意义 裂缝分布普查白龙潭水库上游混凝土面板自坝顶至坝底可分为 层 其对应高程如下所示:一层:高程 二 层:高 程 三层:高程 四层:高程 五 层:高 程 六层:高程 七层:高程 八 层:高 程 九层:高程 对查明的裂缝分布按照坝段、层高等分别进行统计 从而更加明确裂缝总体分布情况 按坝段统计首先 统计不同坝段的裂缝条数 结果见表 由表 可以看出:()坝段裂缝最多 共计 条 占总数的 左右 坝段、坝段和 坝段次之 分设计施工水利规划与设计 年第 期别 有 裂 缝 条、条 和 条 占 总 数 的、和 表 不同坝段裂缝条数及百分比坝段条数百分比/坝段层数单层百分比/合计()
5、按每个坝段每层的平均分布来看 坝段和 坝段分布较为密集 这两个坝段每层分布条数占总数的 和 左右 和 坝段次之 分别占总数的 和 而坝段单层分布裂缝相对较少 每层占总数的 左右 按不同高程层高统计由于自坝顶至坝底对上游混凝土面板按不同高程分为 层 通过不同高程裂缝分布情况的统计分析 结果见表 表 不同高程裂缝条数及百分比层号高程条数百分比/合计 由表 可以看出:()第 层(高程 )位置处分布有裂缝数 量 相 对 较 多 共 计 条 占 总 数 的 第 层、第 层和第 层次之 分别分布有裂缝 条、条和 条 分别占总数的、和 ()第 层和第 层虽然仅存在于河床部位的、和 坝段 但这两层的裂缝分布仍
6、相对较为密集 分别有 条和 条裂缝 占总数的 和 按裂缝长度统计对普查获得的裂缝长度进行统计分析 结果如图 所示图 裂缝长度频数统计由图 可以看出:()在共测量的 条裂缝中 除编号 的裂缝长度未测量外 其余 条裂缝平均长度达到了 ()长度介于 的裂缝分布最为广泛 其次是 和 左右的()编号为 的裂缝最长 长度达到了 位于 坝段顶部的该裂缝裂至防浪墙顶部 按裂缝宽度本次普查中对裂缝宽度进行了半定量测量 主要分为两个区间:大于 小于 对 条裂缝宽度进行统计 其中缝宽小于 的共 计 条 占 总 数 的 而 缝 宽 大 于 的共计 条 占 左右一般多通过大坝示意图的形式反映面板裂缝的分布情况 但该方法
7、更侧重于展示裂隙的形态及分布位置 缺少对分布密度的直观展示 为更直观地比较不同坝段、高程的裂缝分布的密度情况可通过裂缝分布热力图进行反映 所有裂缝、缝宽大于 以及缝宽小于 的裂缝分布热力图分别如图 所示由图 可以看出:()总体来看 裂缝在 坝段的第 层以及 年第 期水利规划与设计设计施工图 裂隙分布热力图、和 坝段的第 层分布较为密集 分别有 条、条、条和 条()对于缝宽小于 的裂缝 分布情况与总体类似 在 坝段底部的第 层以及、和坝段的第 层分布较为密集 说明这些部位虽然裂缝分布相对较多 但主要以缝宽相对较小的裂缝为主()对于裂缝缝宽大于 的裂缝 主要集中在 坝段顶部的第 层 在该部位存在
8、条缝宽大于 的裂缝 此外 在、坝段的第 层也有较多缝宽较大的裂缝存在 分别有 条和 条 裂缝宽度与深度检测对裂缝出现较多的河床部位的、和 等 个坝段裂缝的宽度和深度进行检测 现场共检测 四个坝段共 条裂缝 其中个别长度较长或缝宽较宽的裂缝分上、中、下三部分或上、下两部分检测 共计检测 处 检测统计结果如图所示 见表 图 裂缝宽度及深度频数图表 裂缝检测宽度和深度特征值统计特征值最小值最大值均值标准差宽度/深度/由图 和表 可以看出:()本 次 裂 缝 检 测 结 果 中 宽 度 最 大 为 位于编号 处 最小为 位于 编 号 裂 缝 的 上 部 宽 度 均 值 为 标准差为 河床部位 坝段检测
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