混凝土坝裂缝灌浆关键技术问题探讨

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1、第28卷第3期长江科学院院报Vo1．28No．32011年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar．20l1文章编号：1001—5485(2011)03—0054—05混凝土坝裂缝灌浆关键技术问题探讨陈彦玉(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)摘要：混凝土坝施工期或运行期常出现不同程度的裂缝，灌浆作为修补混凝土裂缝的一项主要技术，能显著提高坝体整体性和承载力。结合国内外混凝土坝裂缝灌浆修补的工程实例，对灌浆技术的应用进行阐述，并对其中几个关键技术问

2、题：灌浆时机的选择、灌浆压力的合理取值及灌浆效果评价方法等进行了探讨。关键词：混凝土裂缝；灌浆；灌浆时机；灌浆压力；灌浆效果评价中图分类号：TV543文献标识码：A程实践和相关理论的基础上，探讨混凝土坝裂缝灌浆修补中存在的主要问题和研究思路，以期为后续1概述的研究工作提供参考。大坝等大体积混凝土结构，施工期和运行期常因温度变化而产生较大的拉应力，由于混凝土抗拉2国内外混凝土坝裂缝灌浆修补工强度较低，在拉应力的作用下坝体混凝土常出现不程实践同程度的裂缝⋯。裂缝不但影响结构的美观和混凝土的耐久性，甚至还会给结构的整体安全性带来作为一种

3、常见的裂缝修补措施，灌浆技术在坝隐患。目前，混凝土坝建设仍没有摆脱“无坝不裂”工界受到高度重视。该技术的应用成功地解决了许的历史，防止裂缝是坝工结构设计和施工中的重要多工程技术难题，并取得了良好的效益。课题。我国的灌浆技术发展，源于上世纪50年代。当灌浆技术作为修补裂缝的常用手段，其主要原时为应对三峡工程中可能出现的裂缝，长江科学院理是通过灌浆泵等压送设备将浆体灌人裂缝内，使等单位相继开展混凝土灌浆补强工作的研究j。其渗透、扩散、胶凝或固化，以恢复坝体的整体性及三峡二期工程因温度应力出现不同程度的裂缝，采其承载能力。上世纪初，为提

4、高水闸基础的抗渗性用化学灌浆技术修补，取得了良好的工程效果。和承载力，法国工程师Charles首次成功地将水泥浆国外有关灌浆技术在混凝土坝中的应用较早。注入水闸地基裂隙中，并取得了良好的效果J。此上世纪初，灌浆技术就应用于修补大坝基础，以提高后，新型灌浆材料的不断涌现及丰富的工程实践经坝基整体性和承载力。随着灌浆材料的不断涌验，推动了灌浆施工技术和理论的不断发展。现和灌浆工程实践经验的积累，灌浆技术取得了长混凝土裂缝问题本身较为复杂，灌浆过程中浆足的进步。在BigEddy重力坝水平施工缝修补过体与坝体混凝土存在流固耦合作用，同时叠

5、加早期程中，首次提出了最大灌浆压力的概念；瑞士坝残余温度应力，使得混凝土坝裂缝灌浆机理更为复工专家Lombardi提出灌浆强度值法，即GIN法，通杂。工程实践表明，有的灌浆效果较好，达到了预期过定义GIN的取值，来防止灌浆过程中裂缝的张开目的，但也不乏灌浆过程中出现裂缝扩展等失败的和扩展，该法在国内外大坝裂缝修补中均得到广案例。究其原因，主要是对浆体与混凝土间耦合作泛应用。用的机理及浆体压裂过程中裂纹扩展规律研究不国内外应用灌浆技术修补大坝裂缝的实例很够。因此，开展灌浆作用下，混凝土坝裂缝及灌浆效多，包括成功的、较成功的及失败的。

6、典型工程实例果研究具有重要的工程意义。本文在总结已有的工如表1和表2所示。收稿日期：2010—04—06作者简介：：陈彦玉(1984一)，男，北京市人，硕士研究生，主要从事准大体积混凝土结构温控防裂研究，(电话)13426017731(电子信箱)che—nyanyu0140@163．com。第3期陈彦玉混凝土坝裂缝灌浆关键技术问题探讨55通过以上工程实例，可以获得以下几点认识：土存在流固耦合作用，且关系到裂缝扩展的判别，机(1)新型灌浆材料的不断涌现。从早期水泥浆理较为复杂；灌浆结束后，浆体与坝体混凝土成为整到现在的各种化学材料，

7、如环氧树脂、水溶性环氧浆体，灌浆效果的评价涉及到非线性分析问题。目材等，灌浆材料不断向低成本、高强度、高抗渗性、绿前，混凝土坝裂缝灌浆修补中，工程界极为关注的几色无污染的方向发展。个问题，如灌浆时机的选择、合理的灌浆压力及灌浆(2)灌浆施工工艺日趋成熟。通过国内外大量后效果评价等，并没有理论层次上的深入分析。因大坝裂缝灌浆实例，已总结出系统的灌浆施工步骤，此，灌浆作为一种技术手段，其理论基础的匮乏与实如裂缝普查一钻孔与埋管一表面封缝一清洗与压水际工程的需求存在严重的矛盾。以下结合已有灌浆试验一灌浆一质量检查验收等j，便于现场工人操

8、理论和工程实践，就上述3方面问题进行探讨。作。3．1灌浆时机的选择(3)灌浆理论的匮乏。由于目前灌浆多是结合由于坝体混凝土对温度变化较为敏感，裂缝产以往工程经验或现场试验开展的，灌浆指标的确定生后，在周而复始的气温变化作用下，裂缝张开位移和灌浆效果