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广西水利水电GXWATERRISOURCESHYDROPOWERENGINEERING2012(3)

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·施工技术

小溶江水利枢纽坝基垫层混凝土裂缝处理

陈卫军

(广西水利电力勘测设计研究院，广西南宁530023)

[摘要]介绍小溶江水利枢纽坝基垫层混凝土裂缝情况，分析裂缝形成的原因，提出了坝基裂缝处理方案和裂缝缝面加固的措施。

[关键词]小溶江水利枢纽；坝基垫层混凝土裂缝；处理措施

[中国分类号]TV543.6[文献标识码]B[文章编号]1003-1510(2012)03-0063-03

1概况

小溶江水库位于漓江支流小溶江上，小溶江流域集水面积269km2,主河长48.5km。小溶江水库坝址选在灵川县三街镇小溶江与漓江汇合口以上约3.31km处，坝址以上集水面积264km2,占小溶江流域面积的98.1%。该工程建设任务以城市防洪和生态环境补水为主，结合发电等综合利用。工程由拦河坝、泄水建筑物及发电引水系统等组成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高90.5m,水库正常蓄水位267m、死水位221m、设计洪水位268m、校核洪水位270.5m;水库总库容1.63亿m3,多年平均向下游补水量9435万m3,电站装机容量16.6MW。该工程为Ⅱ等工程。拦河坝等主要建筑物级别设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。工程区地震烈度为6度，建筑物抗震设计烈度为6度。

小溶江坝基垫层混凝土于2011年10月15日开始第一仓混凝土(I6-1)浇筑施工，至11月30日完成全部河床段坝基全部垫层混凝土浇筑施工。10月20日发现I6-1坝块出现第一条裂缝，后在I5-1、

I5-2坝块也陆续发现了裂缝，截止目前，在以上3个坝块发现的垫层混凝土裂缝共计9条，总长144.088m,裂缝宽度从0.02-1.15mm不等，裂缝发展方向不规则，无规律，局部至上、下游混凝土板块边缘贯穿，具体分布位置详见图1,裂缝宽度等参数见表1。

图1坝基垫层混凝土裂缝分布位置

表1坝基垫层混凝土裂缝参数表

裂缝编号

裂缝宽度/mm

裂缝长度/m

①

0.55-1.15

24.673

②

0.3-0.7

24.961

③

0.5-0.75

33.322

④

0.3-0.5

7.159

⑤

0.5-0.75

12.348

⑥

0.1-0.2

9.096

⑦

0.1-0.25

11.564

⑧

0.02-0.25

10.093

⑨

0.1-0.25

10.872

合计

144.088

[收稿日期]2012-03-20

[作者简介]陈卫军(1984-),男，广西博白人，广西水利电力勘测设计研究院助理工程师，学士，从事水利水电工程设计工作。

陈卫军：小溶江水利枢纽坝基垫层混凝土裂缝处理

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2裂缝成因分析

经分析研究，大坝基础垫层混凝土产生裂缝主要有以下几方面的原因：

(1)大坝坝基地处峡谷地带，基坑开挖后岩体平衡力遭到破坏，且地应力卸荷过程较慢，在未达到平衡稳定前对垫层混凝土存在作用力，是裂缝形成的原因之一；

(2)河床段坝基为强约束区，垫层混凝土基础边界受到开挖基岩建基面的约束，不能自由变形而引起的约束应力，是裂缝形成的又一主要原因；

(3)施工区位于河川峡谷地区，夜间多风，昼夜温差大(如I6-1浇筑块混凝土浇筑施工过程中，外界最高气温20℃,最低气温11℃)。垫层混凝土结构尺寸相对较大，前期在混凝土凝固期间释放出大量的水化热，由于环境气温及外界条件影响(洒水养护等),造成表面温度低，内部温度高，在表面形成拉应力，在混凝土内部形成压应力、后期在降温过程中，由于受到基础的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当以上拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。因此，温度应力是形成裂缝的又一个主要原因。

(4)混凝土中存在大量毛细孔道，水份蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形，表面干缩变形受到内部混凝土的约束，导致裂缝。

3裂缝处理方案

3.1裂缝普查

为了对垫层混凝土裂缝进行正确的认识和有效的修补，须先对裂缝的性质(贯穿性裂缝、非贯穿性裂缝)进行确认。通过对垫层混凝土裂缝详细检查和分类，确认裂缝的性质并评估其危害性。检查内容包括：表面缝宽(使用塞尺)、裂缝长度、裂缝走向、所在部位及其形态随时间、气温和干湿环境的变化等，并做出详细的描述和图示。

3.2裂缝处理方案及施工方法

裂缝是否需要修补的一个重要指标是缝宽(与裂缝深度相关),根据本工程的耐久性和防水性特点，将裂缝按缝宽分为缝宽≤0.3mm、缝宽