水库溢流坝闸墩裂缝修补加固技术研究

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1、水库溢流坝闸墩裂缝修补加固技术研究　　摘要水库运行后出现溢流坝闸墩竖向裂缝，在调查与检测基础上，运用ANSYS有限元软件及线性静力学理论，分析静水荷载、闸墩上部重力荷载、闸门开启荷载、温度荷载等组合荷载作用下对闸墩整体结构应力分布计算，分析了闸墩混凝土危险区域及裂缝成因，提出裂缝修补加固技术，为类似工程问题提供借鉴。　　关键词水库；溢流坝闸墩；裂缝；成因；修补加固技术；ANSYS　　中图分类号TV698.2+2文献标识码A文章编号1007-5739（2014）09-0235-03　　RepairandReinforcementTechnologyofSluicePierCrac

2、ksinReservoirOverflowDam　　XIAHai-jiang1，2LIANGLi1WANGLiang2　　（1CollegeofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，ShenyangLiaoning110819；2ResearchInstituteofWaterResourcesandHydropowerScienceinLiaoningProvince）　　AbstractSluicepierverticalcracksappearedafterthereservoiroperated.Base

3、dontheinvestigationanddetection，finiteelementsoftwareANSYSandLinearStatictheorywereemployedtoanalyzethestressdistributionofpierstructureintheoverallandlocationofthecrackfromtheperspectiveoflinearstaticon10hydrostaticpressure，upperloadofpier，openingloadofsluicegates，temperatureload.Thecauseso

4、fthepierconcretecrackwerediscussed，andtherepairandreinforcementtechnologyforcrackwasputforwardtoprovidereferenceforthesimilarengineeringproblems.　　Keywordsreservoir；overflowdam；sluicepier；crack；causes；repairandreinforcementtechnology；ANSYS　　水库在防洪、发电、灌溉、供水、航运和渔业等方面发挥了极其重要的作用，为国民经济发展和保障人民群众的生命

5、财产安全做出了重要贡献。然而，由于受到人为因素和自然因素的影响，水库溃坝事故时有发生。水库大坝一旦失事，产生的洪水会对下游造成灾难性的破坏。随着水库下游固定资产和人口数量的日益增长，同样量级洪水造成的损失将成倍增加。因此，保证坝体结构的安全就显得尤其重要[1]。　　研究闸墩裂缝成因及修补加固的意义：一是了解和掌握混凝土水坝闸墩裂缝对大坝安全性的影响程度。对于任何建筑物都要满足正常使用功能的要求，不同领域都有其相关的规范或规程。通过分析闸墩裂缝可以为大坝安全提供更好的力学依据。二是对水库大坝的正常使用起到预警、保护作用。通过掌握闸墩裂缝的成因及对修补加固方案的可行性分析，可以采取

6、相应的保护措施，对大坝的正常使用起到保护作用。三是对类似工程起到一定的借鉴作用。不仅是混凝土闸墩裂缝的成因，还可以是坝踵裂缝或其他原因。通过掌握规律，可以为类似工程提供一定的借鉴。　　1工程背景10　　水库始建于1960年，由于当年遭遇特大洪水而被迫停工，1970年续建，1974年竣工。该水库位于太子河干流上，是以防洪、灌溉、工业供水为主，兼有发电的大型水利枢纽工程，坝址上有流域面积6175km2，总库容7.9亿m3，大坝为二级建筑物。溢流坝段闸墩顺水流方向长度32.3m，桩号为0-4～0+28闸墩共15个，其中2.5m宽的边墩2个，9m宽的胖墩6个，4m宽的瘦墩7个，胖墩和瘦

7、墩间隔布置（静距12m）。胖墩内布置3道导流泄洪底孔工作闸门和检修井，其中最大检修井截面尺寸为7.0m×5.5m，并在中部处缩减，由于常年降水积留，现检修井内部都积蓄了不等量的积水。弧形闸门推力支承铰支座位于闸墩上高程93m、桩号0+18.5处，有突出牛腿[2]。　　1975年检查发现在15个闸墩中有11个闸墩出现裂缝，其形状比较规则，大部分位于牛腿受力筋以外，即扇形筋末端，当时仅10#坝段的闸墩两侧有相对对称的裂缝。1981年检查时发现已有9个坝段的闸墩两侧出现了13对裂缝，其中3对在牛腿