某水库溢流坝闸墩裂缝监测和其危害性研究

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1、某水库溢流坝闸墩裂缝监测和其危害性研摘要某水库运行以来,溢流坝闸墩出现竖向裂缝,选取代表性裂缝、适宜的监测设备进行连续监测,对监测数据进行统计计算,判断闸墩混凝土裂缝类型,分析了裂缝的危害性。关键词溢流坝闸墩;裂缝;监测;危害性中图分类号TV332文献标识码A文章编号1007-5739(2014)04-0197-02某水库始建于1970年11月,位于辽宁省辽阳市境内的太子河干流上,是以防洪、灌溉为主且兼顾改善下游农田排涝条件、供给工业用水与工业用水发电的大(II)型水利枢纽工程,为部分年调节水库。大坝

2、为混凝土重力坝,最大坝高50.3m,坝长532m,大坝溢流坝段设14扇弧形闸门,溢流孔为12mX12mo水库弧门1#〜14#从大坝右(北)向左(南)编排,共15个闸墩,其中边墩2个,4m宽瘦墩7个,9m宽胖墩(内有底孔,检修门井桩号0+12.5m,工作门井桩号0+6.5m)6个,闸墩长度32m。大坝防洪标准按300年一遇洪水设计,10000年一遇洪水校核。水库承担辽阳以下堤防防洪标准为50年一遇,承担辽阳市防洪标准为100年一遇。水库大坝自投入运行以来,因渗漏、裂缝、冻融等问题,一度被列为全国重点病险

3、水库,降低标准运行。20世纪70-80年代,经过几次普查发现,大坝裂缝数量(表1)、长度、宽度有不断增加趋势,从而导致大坝继续发生渗水、冻胀等。为分析判断裂缝类型及其发展趋势、危害性,开始选择代表性裂缝进行连续监测[1-3]o1混凝土裂缝监测选用BJLG-1型动态裂缝监测仪,实现混凝土裂缝动态特性的采集、存储、显示及分析。该监测仪主要由激光位移传感器、从机、主机、无线传输模块、接收终端(笔记本电脑或PDA)等组成(图1)。监测量程为±10mm,分辨率为0.005mm,精度±0.01mm,最高采样速率2

4、40Hz,数据记录间隔可调0.017〜3600s,工作温度-25〜65°C,工作湿度W80%RHo2混凝土裂缝监测结果及分析裂缝深度均为贯穿闸墩厚度。取2个闸墩的4条代表性裂缝2个年度的裂缝宽度监测数据(表1),进行统计分析。得出各条裂缝总平均宽度为0.85-1.95mm,最大变幅为0.29〜0.63mm,最大裂缝宽度为1.02〜2.26mm,最小裂缝宽度为0.65〜1.73miiio根据混凝土裂缝监测数据,裂缝深度为贯穿闸墩厚度,裂缝宽度在不断变化,且宽度均大于0.4mm,按水工混凝土裂缝的宽度和深

5、度分类(表2),属D类裂缝,且属活动裂缝。该类裂缝危及混凝土结构安全,需要进行补强加固处理。3混凝土裂缝危害性分析3.1裂缝的发生和发展将影响混凝土结构的整体性当混凝土结构出现贯穿性裂缝后,将原整体结构分割成2个或多个相互独立的结构体,不能以一个整体发挥功能作用,要恢复混凝土结构的整体性也是比较困难的[4]。裂缝的宽度和深度达到一定程度后,将预示着结构临近破坏。某水库溢流坝闸墩的竖向裂缝普遍发展到堰面高程,几乎把整个闸墩混凝土分割成几个单体,只靠受力筋链接,已经危及到闸墩混凝土构件的完整性和安全性。3

6、.2裂缝将导致混凝土结构丧失部分或全部使用功能混凝土闸墩竖向活动裂缝贯穿至堰面,有水分沿裂缝入渗其中,尤其是处于北方严寒地区,经历冻融交替,将进一步加剧裂缝两侧混凝土老化、损伤,钢筋锈蚀,降低或丧失结构功能。对挡水建筑物来说,裂缝渗漏水会严重影响建筑物的使用功能,甚至会限制蓄水位[5]。3.3裂缝将会影响混凝土结构的耐久性横向裂缝通常是指垂直于受拉钢筋方向的裂缝,一般由外荷载引起。在较宽的裂缝处,如果有水和氧气侵入,钢筋首先发生个别点的坑蚀,继而逐渐形成“环蚀”;同时向缝两侧扩展,形成锈蚀面。钢筋锈蚀

7、、体积膨胀会进一步引起混凝土结构的顺筋向开裂,对混凝土结构带来更大的危害性[6-7]o当钢筋表面生锈、表面混凝土保护层剥落,钢筋会更容易锈蚀,影响耐久性。3.4裂缝将影响混凝土建筑物的整体美观裂缝过多或过宽,不仅会给人以不安全感和危险感,还会影响混凝土建筑物的美观形象,破坏了建筑物、构筑物的美感效果。4参考文献[1]王利民•混凝土坝坝体裂缝浅析[J].海河水利,2002(5):42-44.[2]岳峰.某水库闸墩裂缝普查及补强加固方法探讨[J].甘肃水利水电技术,2010(5):42-43.[3]王义勇

8、,周文祥•某大坝闸墩裂缝检查与成因分析[J].农业与技术,2009(4):100-103.[4]肖翔,李振青,周晓雁,等•病险水工程裂缝修补技术[M].北京:中国水利水电出版社,2009.[5]中华人民共和国电力行业标准.DL/T5251-2010水工混凝土建筑物缺陷检测和评估技术规程[S].北京:中国标准出版社,2010.[1]王志忱,杨毅,王亮,等•参窝水库闸墩裂缝区域钢筋力学性能检测分析[J]•东北水利水电,2013(4):54-55.[2]靖立玲

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