混凝土面板堆石坝面板周边结构性裂缝探讨

工程实例表明,混凝土面板堆石坝面板周边的结构性裂缝问题比较突出。本文结合鱼背山水库、株树桥水库等工程的混凝土面板破坏情况,分析了面板周边结构性裂缝产生的原因,并从设计角度提出了防止该类裂缝产生的工程措施。     

面板堆石坝混凝土面板裂缝现状、成因与防裂技术进展

混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构,其裂缝控制是影响大坝安全运行的关键。总结了我国部分面板堆石坝混凝土面板裂缝现状,从面板的混凝土设计、原材料及施工工艺等方面分析了裂缝产生的原因,总结了混凝土防裂技术进展。分别从裂缝走向、裂缝产生的部位、裂缝产生的面板分序和产生时间揭示了面板裂缝的特点和规律,总结了混凝土力学、抗冻设计指标、水胶比、用水量、原材料、坍落度、养护方式和垫层处理工艺等技术参数对其影响。分析了裂缝产生成因,包括:不均匀沉降和约束过大导致的结构性裂缝;收缩变形、水化温升和环境温差导致的温度裂缝,以及施工工艺不当造成混凝土质量波动和干缩裂缝等。从减少结构性裂缝、提升混凝土性能和强化保温保湿措施等方面总结了防裂技术进展。     

洪家渡200 m级高面板堆石坝面板混凝土防裂技术

面板混凝土裂缝防控是面板堆石坝的技术难题之一.洪家渡大坝除严格控制坝体变形,避免面板产生结构性裂缝外,在借鉴已有工程经验的基础上,结合洪家渡工程特点,从混凝土材料、面板结构和温度控制等方面,采取了"三双"防裂措施.施工期和运行初期检查结果表明,面板无结构性裂缝,温度性裂缝仅33条,每万m2裂缝少于5条,洪家渡大坝面板混凝土防裂技术取得了良好效果.     

浅议高混凝土面板堆石坝建设的一些问题

结合天生桥一级建设的经验教训，对高混凝土面板堆石坝面板、周边缝和防渗帷幕设计、垫层料级配选择、防止面板发生结构性裂缝和垫层料被冲蚀、增加帷幕耐久性和坝体排水性等问题进行讨论。并提出增强混凝土面板堆石坝竞争力的一些措施。     

高混凝土面板堆石坝的设计与施工

近年来国际上修建了一些150－190m高的混凝土面板堆石坝，目前还有7座坝高为150－240m高的面板坝准备开始修建。但是已修建的这些高坝较普遍地发生了面板结构性裂缝，有些坝结构性裂缝宽达50mm，个别坝还发生垫层料的流失。通过对天生桥一级水电站面板堆石坝原型观测资料的分析，提出了改进高混凝土面板堆石坝设计与施工的建议。     

混凝土面板堆石坝的面板裂缝机理与防治措施初探

系统地介绍了混凝土面板堆石坝面板裂缝成因与防止措施.一般裂缝分为结构性裂缝和非结构裂缝,产生原因分别为温度和干缩,外力作用.根据不同裂缝成因,提出相应的防治措施.对于非结构性裂缝,主要是通过采用合理的面板混凝土原料及配合比,减小垫层约束作用力,加强面板施工质量管理等方面控制裂缝.对于结构性裂缝,可以通过做到面板合理分缝及配筋;采用双层面板技术;优化主堆石和下游堆石的分区;提高堆石填方的压实密度;留有一定的坝体预沉降期;使坝体填方全断面均衡上升等措施来防治.     

三板溪面板堆石坝面板裂缝成因分析

采用钢筋应力计、无应力计、应变计、温度计、裂缝计等监测仪器对三板溪混凝土面板堆石坝进行监测,研究三板溪混凝土面板堆石坝在施工期和运行期的应力、变形分布规律,分析混凝土面板产生结构性裂缝的可能原因.监测资料分析结果表明:导致面板水平施工缝挤压破损的直接原因是面板水平缝缝面压应力过大和结构上的缺陷;从外部运行环境看,首次蓄水水位上升过快引起大坝变形速率过大,面板偏心受压,最终导致面板水平缝挤压破损.     

防止面板发生结构性裂缝的探讨

从天生桥一级水电站大坝观测资料入手 ,分析出高混凝土面板堆石坝发生面板结构性裂缝和面板脱空的主要原因是由于面板未得到坝体的均匀可靠的支撑 ,为此从设计、施工等多个方面 ,提出防止面板结构性裂缝的措施 ;并认为设计要贯穿于整个施工过程中 ,才能防止面板发生结构性裂缝。     

白溪水库面板堆石坝混凝土面板裂缝成因分析与处理

白溪水库面板堆石坝最大坝高124.4 m,大坝在施工期和完工运行期混凝土面板均产生了裂缝.对裂缝进行检测统计分析,认为施工期堆石体的变形、运行期两侧面板局部应力集中拉应变较大、中央堆石体徐变和上下游不均匀沉降是导致面板结构性裂缝的原因,并对面板裂缝进行了处理,取得很好的效果.     

组合型混凝土面板堆石坝应力应变特性分析

组合型面板堆石坝是在下游底部设置混凝土坝与面板堆石坝形成的复合坝。以某150 m级面板坝工程为依托, 采用三维非线性有限元方法, 系统研究了组合型面板坝堆石坝体、混凝土坝以及防渗体系的应力应变特性。结果表明, 与常规面板堆石坝相比, 该组合坝型在堆石坝体变形方面虽没有显著改变, 但由于缩短了面板和垂直缝长度, 面板应力应变状况得到了有效改善, 且通过将混凝土坝坝顶宽度设置成大于趾板宽度, 可有效避免由高趾板引起的周边缝变位过大问题。目前200 m级高面板坝最突出问题是面板的结构性裂缝和挤压破坏, 而该组合坝型可以有效改善面板应力状态, 为超高面板坝的建设提供了新的思路。     

天生桥一级水电站面板坝坝体变形特征

天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝施工期和初蓄期坝体的沉降、水平位移、坝体与面板的脱空、上游坝坡裂缝、混凝土面板的变形和变位、坝体表面变形等变形特征 ,既有堆石坝的共同特征 ,也有其自身的特征。对其进行观测、分析研究 ,对混凝土面板堆石坝的设计和施工有一定的参考价值。     

潘口水电站堆石坝混凝土面板施工

潘口水电站混凝土面板堆石坝面板混凝土采用分期连续施工方案。经室内试验论证,在混凝土中掺入2%水泥用量的WHDF增密剂,可提高混凝土的和易性和施工性能。大坝面板混凝土施工跨越春夏两季,施工期气温高,通过采取常规的温控措施,减少了面板裂缝发生。完工后检查,面板混凝土质量满足设计要求,裂缝数量与国内类似工程相近。裂缝表面封闭采用喷涂聚脲技术,效果检查良好。     

小山水电站大坝面板混凝土裂缝测试及处理方案

采用美国捷姆斯仪器公司生产的混凝土超声测定仪和钢筋扫描仪等设备，对小山水电站堆石坝混凝土面板裂缝进行了全面测试，对裂缝的发生和发展机理进行了详尽地分析，并在此基础上，针对小山水电站混凝土面板裂缝特点，提出了解决裂缝问题的面板裂缝修补设计方案，为寒冷地区混凝土堆石坝面板裂缝问题的解决奠定了基础     

我国特高面板堆石坝的建设与技术展望

国内2000年后已建和在建的200m级高面板堆石坝，从堆石料原岩选择、孔隙率控制、坝体断面分区、面板和趾板防裂控制等设计技术方面及碾压设备选型、坝体预沉降控制、施工填筑分期等施工技术方面，采取了一系列行之有效的措施，取得了坝体变形小、面板裂缝少等成效。借此，对300m级特高面板堆石坝技术作了设想，提出了尚需研究的课题。     

喀斯特区两种石料填筑面板堆石坝的质量控制

单一石料填筑大坝对料场开采质量和储量要求较高,而两种不同石料分区填筑混凝土面板堆石坝的关键在于设计、施工等环节质量控制是否到位。介绍了在贵州省岩溶区用两种不同石料分区填筑面板堆石坝所取得的成功经验。从坝体填筑质量检测结果、坝体沉降和脱空观测、面板裂缝情况等方面分析了质量控制的相关要点,可为今后在喀斯特地区采用两种石料填筑混凝土面板堆石坝提供借鉴。     

峡谷地区200m级高面板堆石坝筑坝技术研究及应用

针对已建的2座200 m级高面板堆石坝出现的坝体变形大、面板裂缝多、渗漏量偏大等问题,结合洪家渡坝河谷狭窄且不对称的特点,开展了筑坝技术研究,取得了坝体变形控制集成技术、接缝止水新结构和新材料、堆石碾压和检测新工艺3、10 m高陡坝肩窄趾板新结构、安全监测新技术等一系列技术成果。大坝经4年蓄水运行考验,坝体变形小,面板裂缝少,渗漏量不大,应用效果良好。     

水布垭面板堆石坝面板混凝土施工

水布垭面板堆石坝是目前世界上最高的面板堆石坝。经过室内试验和室外工艺试验,确定了面板混凝土施工配合比及浇筑流程。从混凝土原材料和浇筑时段选择,施工质量控制,加强面板保温、保湿、防风措施等方面,防止或减少了面板裂缝的产生。经现场试验室检测和完工后对面板表面的检查,面板混凝土质量均满足设计要求,裂缝数量很少。     

混凝土面板堆石坝水下面板裂缝成因数值分析

混凝土面板堆石坝的水下面板裂缝形成发展,影响了面板的工作性态。为揭示水下面板裂缝的成因,依据监测资料研究了运行期不利温度工况及施工质量对面板裂缝的影响,提出以空隙率的概率分布函数表征施工质量的方法,采用质量保证率模拟堆石区的施工缺陷区域,确定了运行期堆石坝面板裂缝分析的流程。以某混凝土面板堆石坝为例,通过结构计算研究了面板裂缝开裂区域的应力情况及变化趋势。结果表明:温度因子对深水区裂缝产生及发展影响不大。在水荷载作用下,当施工质量缺陷区堆石料质量保证率为90%时,计算的裂缝应力符合裂缝的检查情况,验证了该模拟方法的合理性。研究成果对面板堆石坝的安全运行具有工程意义,也对同种坝型运行期水下裂缝的成因和判断具有参考价值。     

面板堆石坝面板开裂机理与防止措施研究

针对面板堆石坝面板在施工过程及蓄水时的实际受力变形特点,对面板的开裂机理进行了深入探讨。通过分析发现,混凝土干缩和温度应力是造成面板早期细小裂缝产生的主要因素,而坝体变形所造成的对面板的剪切挤压力、面板的自重以及施工期反向水压力则是造成面板后期呈规律性开裂的主要因素。为改善面板的受力条件,提高面板的防渗能力,同时方便施工,从材料、结构和施工三个方面提出了防止措施的建议。     

挤压边墙施工方法对面板受力的影响

混凝土面板堆石坝采用挤压边墙作为大坝上游固坡措施.本文采用有限单元法,结合甘肃洮河九甸峡砼面板堆石坝工程,对挤压边墙施工方法对面板受力的影响进行了研究分析并提出了相应的工程措施.