白河堡水库枢纽工程溢洪道破坏机理分析（张胜利 王宗亮）

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1、白河堡水库枢纽工程溢洪道破坏机理分析（张胜利王宗亮） 　　摘要：在对工程区基本条件、工程检测资料综合分析的基础上,对溢洪道的破坏机制进行了探讨,并提出了相应的对策及建议,为工程除险加固决策提供了合理、可行的依据。 关键词：冻融冲蚀裂缝 　　中图分类号TV61文献标识码A文章编号1673-4637(XX)03-0026-03 　　AnalysisondamageofspillwayofwatercontrolprojectinBaihepuReservior 　　ZHANGSheng-li1WANGZong-L

2、iang2 　　(1.ChinaWaterResourcesBeifangInvestigationDesignandResearchCo.Ltd.,Tianjin,300222,China;2.YanqingDistrictWaterAuthority,Beijing,102100,China) 　　AbstractBasedonthesiteconditionexaminationofspillwaybuilding,originofdamageofthespillwaywasdiscussed.Fina

3、llysomesuggestionfortheimprovementofthebuildingwasgiven. 　　KeywordsFrost-thawingeffectErosionCrack 1工程概况 　　白河堡水库枢纽工程由大坝、溢洪道、导流排砂泄洪洞、输水洞等建筑物组成,具有调蓄、灌溉、养鱼及发电等多种功能。溢洪道长约200m,宽55～60m,最大挖深27m,由进水引渠、泄洪闸、泄水陡槽及挑鼻坎4部分组成。该工程自1983年6月建成至今并经20多年运行,混凝土结构物出现冻融、冲蚀、裂缝等质量缺陷。

4、经工程现场检测存在如下问题: 　　(1)底板混凝土冻融破坏比较严重和普遍,且都发生在分缝两侧。如混凝土剥离坑深达5cm,宽20cm以上的破坏部分,泄槽段部分就占设计总长44%,反弧段部分占设计总长34%。 　　(2)反弧段混凝土横向裂缝9条,缝宽1～2mm,缝长一般延长至底板分缝处,最长的横向裂缝延伸至两端边墙,贯穿性长度58m。 　　(3)底板混凝土表面冲刷剥蚀,混凝土剥落、钢筋及石子裸露,个别剥落面达1m2,深度达10cm。 　　(4)底板伸缩缝两侧脱空,伸缩缝止水老化失效。 　　(5)经观察4孔闸门中有

5、2孔闸门止水效果不理想,有漏水现象。 2工程条件 　　溢洪道工程位于大坝左岸天然垭口处,其表层为第四系坡洪积物,组成为夹有少量碎石、卵石的黏性土层,覆盖厚度为6～7m;下伏基岩主要为上侏罗系地层,走向NE10°～15°,倾向NW(左岸),倾角15°～25°,岩性主要有泥质粉砂岩,凝灰质粉砂岩,凝灰质砾岩。其中粉砂岩较软,遇水崩解,节理裂隙中等发育。溢洪道轴线走向NE22°,进口与大坝间有厚约100m山体相隔。轴线与岩层走向夹角约10°。溢洪闸位于凝灰质角砾岩与粉砂岩之上,其中发育夹泥层,地震烈度为7度。 　　

6、根据当地多年气象资料,自11月至次年3月的平均最低气温在-8℃以下,1月份平均最低气温-17.6℃,而工程所在地则比上述气温低2～3℃。 3成因分析 　　(1)经现场调查和检测,结果表明溢洪道工程存在缺陷。由于原设计4孔平板闸门,只设工作闸门,未设检修闸门,经过多年工程运行,闸门止水老化失效,虽在低水位时,对闸门检修维护,但在冬季高水位运行时,闸门仍有漏水现象存在,造成溢洪道底板积水存在,闸门止水效果与下游破坏程度呈正相关关系。 　　(2)通过现场测试及取样进行室内试验,试验成果见表1。由表1可以看出,虽然混

7、凝土平均抗压强度能满足设计要求,但强度的离差系数较大,达到Cv=27.3%,故不排除个别部位的混凝土存在缺陷及隐患,如泄槽地段不同程度存在裂缝、砂浆离析、石子钢筋裸露、混凝土破碎等。 　　(3)在施工过程中,泄槽底板没有严格按照设计要求进行施工,在坡度相对平缓段,施工工艺及措施上不去,底板混凝土表面平整度差,形成局部积水凹坑,一旦闸门漏水,积水不能及时排出;局部也存在施工缺陷,造成蜂窝等隐患。 　　(4)底板与基岩未发现脱空及渗水现象,但在伸缩缝处存在大量剥离坑及脱空现象,是分缝止水老化失效与冻害共同作用的结

8、果。 4对策及建议 　　针对泄槽和反弧段底板存在的问题,伸缩缝及裂缝可以采用不同的处理方式,诸如拆除重建、凿除混凝土加厚底板、环氧砂浆表面处理和聚合物砂浆处理[1]等方案。结合泄槽和反弧段底板伸缩缝处理、泄槽和反弧段底板结构等因素进行全面分析比较,认为聚合物砂浆方案在国内工程修复中应用比较普遍,技术成熟,处理效果好。结合本工程的实际情况,经技术经济比较,采用聚合物砂浆处理方案具有更多的优越性。