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.     

严寒条件下面板堆石坝长面板一次拉成裂缝成因分析

因工期及气候条件限制,部分严寒地区面板堆石坝的混凝土面板需一次拉成。通过对某面板堆石坝工程面板混凝土材料体系、环境条件、堆石体结构和垫层接触面特性、养护及越冬措施等因素对面板开裂影响的研究,结合现场实测裂缝性态,分析了严寒地区一次拉成长斜面混凝土面板施工期裂缝的成因。结果表明:混凝土胶凝材料体系绝热温升值高,温度收缩、自生收缩、干燥收缩大是面板开裂的内因;混凝土浇筑温度高、昼夜温差大、养护水温较低,越冬期混凝土温降绝对值大,是影响面板开裂的环境因素;垫层接触面对面板约束程度对混凝土面板内部的受力状态、应力水平和分布特性有显著影响;喷涂乳化沥青可有效降低面板的受约束程度,减小开裂风险。预防和减少面板混凝土裂缝的发生,应从混凝土材料体系、堆石体和垫层结构、环境因素的控制等方面予以足够重视。     

浅议混凝土面板裂缝与控制

本文从堆石体的填筑密度、面板混凝土原材料选择，面板浇筑与养护等几个方面论述了面板裂缝产生的原因；以大桥水库一期面板施工浇筑为例，对裂缝的控制进行了论述。     

混凝土面板堆石坝面板裂缝成因与防治措施

根据混凝土面板堆石坝的不同裂缝成因，提出相应的防治措施。对于非机构性裂缝，主要是通过优化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，使坝体填方全断面均衡上升，留有一定的坝体预沉降期等措施来防治。     

天生桥一级堆石坝面板裂缝原因分析

介绍了天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝施工完成以后进行面板裂缝的检查和统计情况，并对面板裂缝产生的原因进行分析，认为面板裂缝产生的主要原因是堆石体发生较大的变形，导致面板与垫层料脱空。而堆石体发生较大变形的原因又与堆石体分期填筑时填筑规划不尽合理、填筑强度不均衡、填筑完成时间较短即开始混凝土面板施工和部分利用软岩料等有密切关系。     

公伯峡面板堆石坝面板竖向裂缝机理分析

公伯峡大坝面板在水库运行后出现竖向裂缝,每年寒冬后,裂缝不断增加。根据大坝变形监测成果,反演得到坝体堆石E-B模型参数及流变参数,计算分析和预测面板堆石坝变形、面板结构应力,并针对冬季严寒低温、寒潮温降、昼夜温差等恶劣气候条件,进行面板温度应力变化规律和分布规律以及库水位对面板温度应力敏感性分析,得出温度应力是导致面板产生竖向裂缝的主要因素,堆石体流变增加的结构应力是两侧面板裂缝进一步发展的推动因素。     

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。     

面板堆石坝面板力学模型及应力分析

面板堆石坝面板裂缝问题一直是制约其发展的一个关键技术问题。相对于竣工期混凝土干缩和温度应力造成的早期细小裂缝而言,蓄水期坝体结构受力变形是造成面板裂缝的控制因素。根据蓄水期面板受力情况,将面板看作弹性地基(堆石体)上的梁,根据鲍幸涅斯克弹性理论求得堆石体对面板的法向抗力和切向抗力,由面板微元受力模型,应用材料力学推导出面板顺坡向应力和轴向挤压应力的表达式。算例表明,公式可以用于估算面板顺坡向最大应力和轴向最大挤压应力。最后分析了表达式中有关参数的变化对面板应力的影响。此研究对控制面板应力和变形、防止面板裂缝具有一定的参考价值。     

高混凝土面板堆石坝面板浇筑时机的研究

为了避免面板浇筑后堆石体的大量或不均匀变形,最新提出通过对堆石体填筑施工初期的监测资料进行整理和分析,对比邓肯模型、双屈服面弹塑性模型及清华非线性K—G模型在堆石坝应用的优缺点。结合施工初期的实测信息,确定在特定条件下最能反映堆石体真实情况的本构模型,利用BP神经网络结合遗传算法反演模型的最优参数,再正分析计算预测的堆石体施工期的沉降变形情况。将预测得到的沉降变形资料与堆石体填筑完成的实测沉降变形资料进行对比分析,以预测的堆石体沉降变形情况为参考数据,结合工程的实际要求,合理安排预留沉降期,进而确定合理的面板浇筑时机,避免堆石体较大的前期沉降变形对面板带来的不利影响,有效改善面板受力和变形情况。     

夹岩水利枢纽工程堆石坝面板脱空及裂缝成因分析

混凝土面板脱空和裂缝直接影响水库大坝的运行安全。为研究面板脱空和裂缝成因及其处理措施,以夹岩水利枢纽工程大坝为例,通过安全监测手段对导致面板脱空和裂缝的各种因素进行了分析论证,并针对堆石体变体、降低面板混凝土浇筑温差等问题提出了应对措施。分析研究成果可为混凝土面板预防脱空和裂缝的产生提供经验借鉴。     

水布垭工程面板混凝土抗裂性试验研究

面板混凝土作为堆石体大坝的主要防渗结构,其质量对保证大坝的安全运行具有重要的作用.国内外面板堆石坝工程实践表明,面板混凝土存在普遍的混凝土裂缝问题.分析了面板混凝土裂缝的分类、成因和特性,探讨了提高面板混凝土自身抗裂防裂能力的技术.通过试验,研究了人工合成纤维及人工合成纤维与钢纤维复掺对水布垭工程面板混凝土各项性能尤其是抗裂性能的影响,得到了高抗拉强度和极限拉伸值、低收缩、低弹模、耐久性良好的高抗裂面板混凝土.     

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.     

西北口面板准石坝面板裂缝成因分析

引起西北口面板堆石坝混凝土板裂缝的因素很多，重点对面板温度荷载及其产生的温度应力、面板的抗裂能力进行分析，指出温度荷载是产生面板裂缝的重要因素，面板混凝土质量均匀性差是造成面板开裂的内部原因，阐明了面板施工期裂缝的原因。     

堆石坝混凝土面板裂缝成因及防治

分析了面板堆石坝在施工期及蓄水时出现裂缝的原因,探讨了面板混凝土结构性裂缝和非结构性裂缝产生的机理、规律和主要影响因素,结合公伯峡水电站大坝面板裂缝处理经验,从材料、结构和施工技术等方面提出了防治堆石坝混凝土面板裂缝的措施.     

混凝土面板堆石坝的特性

在最新的混凝土面板堆石坝中观察到的渗漏与表面裂缝都与施工期间以及水库荷载作用下填筑料的变形有关。对某些典型的混凝土面板堆石坝的性能进行比较,要求界定混凝土面板堆石坝特有的变形模式。解释了堆石体变形的机理,确定了大坝面板的拉应变区。     

团山水库堆石坝施工期面板裂缝处理措施研究

团山水库面板堆石坝最大坝高50m,大坝在施工期混凝土面板产生较多非结构性裂缝。经对裂缝进行检测和钻孔压水试验分析,认为施工期面板较长累计变形收缩量较大、表面止水施工期间养护效果不佳和施工速度快是引起面板裂缝的主要原因。文章选择研究低压灌浆修补和裂缝表面封闭相结合的处理方案,经现场检查和压水试验分析成果表明:裂缝处理效果好,蓄水试验运行未见明显裂缝,水库运行状况稳定。     

高面板堆石坝变形控制

从分析已建高面板堆石坝运行特性和面板出现缺陷的原因,提出堆石坝体变形控制的要求,宽河谷中150m以上高坝,竣工期上游堆石区的变形模量与下游堆石区的变形模量之比宜不超过1～1．5,窄河谷中150m以上高坝,其变形模量之比宜不超过2～4;同时,蓄水期坝顶的最大垂直位移宜不超过坝高的0．3％。并提出变形控制的主要措施。     

安全监测在柏叶口水库面板裂缝分析中的应用

介绍了柏叶口水库工程概况,通过对水库面板坝堆石体垂直及水平位移点面板混凝土钢筋计等监测资料的分析,表明面板裂缝是普通的表面裂缝,并对不同宽度的裂缝采取了相应的处理措施,经三方验收,修补质量合格。     

堆石坝面板收缩性贯穿裂缝的理论分析及防裂措施

堆石坝面板的贯穿性裂缝主要源于因温降和干缩引起的收缩。当面板的收缩变形受到约束后会产生贯穿断面的拉应力而导致裂缝。本推导了面板收缩后受堆石体及侧面先浇块约束时沿断面拉应力分布的解析解，求出最大拉应力断面位置及的应力值与底面及侧面约束的关系，数值结果表明面板与堆石体之间的凝聚力及先浇块的侧面约束是引起裂缝的重要因素。根据本的理论分析提出了无贯穿性收缩裂缝的设计准则及相应的工程措施。     

芹山水电站面板坝坝体变形特征及大坝渗漏

通过对芹山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，混凝土面板的应力应变，面板分缝张开度等变形特征和大坝渗漏及渗透水力梯度的介绍与分析，希望对同行监控混凝土面板堆石主运行安全和总结面板坝优化设计和施工方面有一定的参考价值。