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水库常见裂缝分析处理与加固论文


水库常见裂缝的分析处理与加固 【摘要】本文就水库常见的几种裂缝的类型及其形成原因做出 分析,并提出了相应的加固措施,希望水库的工程建设有一定的帮 助。 【关键词】水库;裂缝 水库是水利工程建设必备的建筑设施,主要起到防洪减灾、蓄水 的作用,也有的还可以用于水利发电、旅游观光、休闲度假等。作 为挡水建筑物的水库,无论是哪个部位出现裂缝,都会给渗出水提 供通道,加剧坝体渗漏,冲蚀坝体土质,形成空洞,出现水库塌坑 和集中渗出点等现象。而水库的裂缝问题一直未能很好的解决,给 水库的运行带来了相当大的危害,为人民的生命财产安全埋下了隐 患, 越来越受到水利工程界的重视。 在收集多方文献资料的基础上, 本文针对这一现象的成因及其加固措施进行了简单的介绍。 1.水库土坝裂缝 水库土坝裂缝是一种比较常见的裂缝现象。一般来说,造成水库 土坝产生裂缝的原因有以下几种: ①因筑坝材料混凝土失水干缩而导致的干缩裂缝。这种裂缝大都 发生在坝体表面,多呈现不规则分布。 ②因所受地心引力不同,导致坝体和坝基不均匀沉陷引起的裂缝。 这种裂缝又有三种表现形式:一是在坝体表面呈垂直或斜交于坝轴 线的横向裂缝;二是在坝体表面与坝轴线平行的裂缝;三是在土坝 表面不可见,产生于土坝坝体内部的不明显裂缝,这种裂缝的危害 极大,是坝体的内部隐患。必须通过对土坝变形的长期观测资料进 行分析和计算,或者根据蓄水期对土坝渗漏水量和水的浑浊度观测 才会得知。 ③因地震、泥石流及滑坡等地质灾害引起的裂缝。这种裂缝对水 库土坝坝体的危害较大,处理不当容易引起二次灾害,应引起人们 的高度重视。 ④坝体在建成运用之后,经常由于各种原因要对坝坡进行加高培 厚施工,而新加坝坡土体容易受雨水淋滤、库水浸泡等外部因素的 影响,在固结过程中很容易变形而产生拉裂现象。再者,新旧坝坡 接触面, 也是产生渗流变形的薄弱部位, 促使了裂缝的产生和发展。 开挖回填法是处理土坝裂缝的一般措施。具体施工加固步骤是, 开挖前,先沿裂缝灌入少量的石灰水,以便显示裂缝痕迹。然后沿 石灰痕迹开挖梯型槽,槽的长度与深度应超过缝长和缝深的 0.3~ 0.5,梯型槽的坡度与底宽应以不致引起坍塌和便于施工为原则。 沟槽挖好后,将沟壁周围洒水润湿,并且分层填入与原坝体同类的 土料,逐层夯实。对于横向的裂缝,除应沿裂缝开挖梯型槽外,为 使沟槽侧面新土与旧土结合得更坚实,还应每隔 2m~4m 开挖一条 与裂缝相交成十字形的梯型结合槽[1]。 2.水闸闸墩裂缝 底板和闸墩是水闸闸室的主要组成部分,是呈倒 t 字形“墙板” 式水工混凝土结构。一般常见的闸墩裂缝方向竖直向,两端小,中 间大,似枣核形。水闸闸墩裂缝向上开展,位于墩墙中间部分,一 般略超过墩高的一半,是“上不着顶,下不着底” ,称之为贯穿性 裂缝。 造成水闸闸墩产生裂缝的原因除混凝土的干缩及沉陷等因素外, 还有: ①因闸墩墩体内外温差产生的裂缝。这种裂缝大多发生在温差变 化较大的混凝土结构中,水泥水化时,会产生大量的水化热,闸墩 作为大体积的混凝土结构,产生的水化热相当之大,传递热量的同 时,又容易在内部积存,使墩体的内部温度高于外部温度。当达到 最高温度后随着热量的散发又开始降温,由于内外混凝土散热条件 不同,外部空气流通,与内部相比,更容易散热,于是,在升温和 降温阶段都使墩内温度高于墩外温度,形成了同一方向的温度梯 度,导致了其变形的不一致,形成了裂缝。 ②因自生体积变形而产生的裂缝。各组成部分之间发生化学反应 而产生得体积变形,是因为水泥在水化时消耗水分造成凝胶孔的液 面下降,形

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