【摘要】隨著水利水電工程的不斷發(fā)展,受到環(huán)境和工藝等因素的影響,工程極易引發(fā)砼裂縫等問題,影響著工程的質(zhì)量。基于此,本文較詳細(xì)地介紹了某三級電站碾壓砼重力壩壩基砼裂縫產(chǎn)生的原因和處理過程。
【關(guān)鍵詞】壩基;砼裂縫;處理
1、水利水電施工過程中出現(xiàn)砼裂縫的類型
在進(jìn)行水利水電施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下幾種砼裂縫:1.因混凝土內(nèi)外的溫度差而導(dǎo)致的裂縫,這種裂縫會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外應(yīng)力不均勻,進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮,如果外部溫度過低還會(huì)使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象,產(chǎn)生更大的裂縫;2.塑性收縮裂縫,這種裂縫是隨著混凝土結(jié)構(gòu)的使用周期而逐漸出現(xiàn)的,產(chǎn)生該裂縫后會(huì)使混凝土的抗拉性能降低,造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏等危害,降低工程的使用壽命,如果沒有得到及時(shí)的檢修和維護(hù)還可能造成安全事故,因此需要定期的對工程的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢修。
2、導(dǎo)致砼裂縫的原因
土石壩裂縫產(chǎn)生的主要原因是壩身和壩基的不均勻變形。土石壩裂縫按其幾何形狀可分為橫向縫、縱向縫、水平縫、龜裂縫等。按其產(chǎn)生的原因,可分為干縮和凍融裂縫、變形縫、滑坡縫和水力劈裂縫等??傊?,土石壩裂縫形式千變?nèi)f化,成因多種多樣,而且常以混合形式出現(xiàn),它們多數(shù)屬于綜合的因素造成,不能機(jī)械地加以分類。現(xiàn)著重就土石壩裂縫的主要類型和成因分析如下。
2.1干縮和凍融裂縫
干縮裂縫是由于土體表面水分蒸發(fā)而收縮,而土體內(nèi)部不收縮(或收縮很?。?,使表層土受到約束,產(chǎn)生拉應(yīng)力而形成裂縫。凍融裂縫是由于土體凍結(jié)后氣溫再驟降,表層凍土收縮時(shí)受到內(nèi)部未降溫土體的約束,因而在表層發(fā)生裂縫。干縮和凍融裂縫呈龜裂狀,縱橫交錯(cuò),縫深從幾厘米到1m左右,上寬下窄逐漸尖滅。這種裂縫常見于含水量較高的細(xì)粒土中,沒有護(hù)坡或保護(hù)層的粘性土上、下游壩坡,不可避免地會(huì)產(chǎn)生這種裂縫,這種裂縫一般對壩的安全沒有妨礙,但會(huì)加劇壩面雨淋溝的發(fā)展。這種裂縫也可能出現(xiàn)在水庫泄空而出露的上游防滲鋪蓋表面上,如果施工期由于停工一段時(shí)間,沒有對填土表面進(jìn)行保護(hù),也會(huì)因干縮而發(fā)生裂縫。
2.2變形裂縫
這類裂縫是由于壩體不均勻變形,大多是由于不均勻沉降引起的。一般規(guī)模較大,深入壩體內(nèi),是破壞壩體完整性的主要裂縫。變形裂縫按其方向分有以下幾種:(1)緗向裂縫??v向裂縫是走向與壩軸平行的裂縫,一般出現(xiàn)在壩頂和壩坡,其中以出現(xiàn)在壩頂居多,縫寬往往也較大。其成因主要是由于在壩的橫斷面上壩身、壩基各部位變形的不協(xié)調(diào)所引起。(2)橫向裂縫。橫向裂縫是走向與壩軸線垂直的裂縫,多出現(xiàn)在壩體與岸坡接頭處,或壩體與其它建筑物或壩下埋管的連接處。由于沿壩軸線各橫斷面的壩高不同,且壩基覆蓋層的厚度也不同,故其沉降量也不同,特別是岸坡壩段的沉陷差較大,加上這些壩段的壩體沿壩軸線水平位移使壩頂拉裂,因而岸坡壩段近壩端處易產(chǎn)生橫向裂縫。橫向裂縫往往上下游貫通,其深度又往往延伸到正常蓄水位以下,可造成集中滲流,所以危害性極大。(3)水平裂縫。多是內(nèi)部裂縫,有時(shí)它可能貫通上、下游,形成集中滲漏的通道,是土石壩的一大隱患。易形成水平裂縫的土石壩主要是:壩殼棱體較密實(shí)的窄心墻壩、高壓縮性地基上的土石壩以及壩下埋管及其他壩內(nèi)剛性建筑物的存在、壩身壩基內(nèi)部塑流拉伸裂縫。
2.3水力劈裂縫
它是由于水壓力所引起的水平或垂直裂縫。此種裂縫產(chǎn)生多是因土體已有裂縫,庫水進(jìn)入裂縫并形成使縫張開的劈縫壓力,劈縫水壓力大于土體內(nèi)作用于縫面的壓應(yīng)力。如壩體裂縫,當(dāng)庫水進(jìn)入裂縫后會(huì)使其進(jìn)一步張開,并可能發(fā)展成較大的滲漏通道,甚至造成土石壩失事。粘土心墻,由于拱效應(yīng)的存在,較易產(chǎn)生水力劈裂
3、解決砼裂縫的措施
由于出現(xiàn)裂縫的位置在重力壩型,盡管裂縫的寬度較小,但是考慮到重力壩型是依靠壩體的重量進(jìn)行工作的,因此需要對裂縫進(jìn)行及時(shí)的處理,能夠采取的措施如下:
3.1水泥灌漿
當(dāng)遇到的裂縫寬度較大的,可采用在裂縫處鉆灌漿孔進(jìn)行水泥灌漿,鉆孔的位置為裂縫的兩邊,并使裂縫與灌漿孔相連,然后埋設(shè)灌漿管,待壩體具備一定的壓重后進(jìn)行灌漿,該方式可以對大寬度的裂縫起到很好的解決。
3.2打孔止縫
當(dāng)裂縫的寬度較小時(shí),可以在裂縫的兩旁依次鉆一排孔徑為2m間距為1m的密孔,起到防止裂縫繼續(xù)變大的作用。
3.3采用鋼筋網(wǎng)
在基礎(chǔ)塊的裂縫中,有一部分的裂縫可能繼續(xù)向高程方向發(fā)展,將會(huì)嚴(yán)重影響壩體的強(qiáng)度,此時(shí)可采用鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在裂縫處,防止裂縫進(jìn)一步開裂,
4、采取措施后的效果
根據(jù)裂縫的大小情況以及出現(xiàn)的位置,可相應(yīng)的選擇上述的應(yīng)對措施,在采用相應(yīng)措施后,再次對裂縫處進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)裂縫沒有出現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)展的現(xiàn)象,原有裂縫也得到了很好的解決,因此采取的措施是有效的,下圖為進(jìn)行壩體裂縫的修補(bǔ)。
結(jié)語:
通過本文的分析可知,在進(jìn)行水利水電工程的施工過程中,出現(xiàn)砼裂縫的情況不可避免,但是采用相應(yīng)的措施是能夠很好的避免裂縫帶來的危害。文章中給出了不同砼裂縫產(chǎn)生的原因以及解決的措施,同時(shí)應(yīng)該注意的是加強(qiáng)裂縫產(chǎn)生的防預(yù)措施,盡量減少裂縫的產(chǎn)生,也能減少檢測的工作量,更好的從根本上解決裂縫。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
張雪芹,1974,女,安徽合肥人,河海大學(xué)農(nóng)田水利工程專業(yè),大專,工程師,主要從事水利工程。