摘要 某水庫運(yùn)行以來，溢流壩閘墩出現(xiàn)豎向裂縫，選取代表性裂縫、適宜的監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，判斷閘墩混凝土裂縫類型，分析了裂縫的危害性。
關(guān)鍵詞 溢流壩閘墩；裂縫；監(jiān)測；危害性
某水庫始建于1970年11月，位于遼寧省遼陽市境內(nèi)的太子河干流上，是以防洪、灌溉為主且兼顧改善下游農(nóng)田排澇條件、供給工業(yè)用水與工業(yè)用水發(fā)電的大（Ⅱ）型水利樞紐工程，為部分年調(diào)節(jié)水庫。大壩為混凝土重力壩，最大壩高50.3 m，壩長532 m，大壩溢流壩段設(shè)14扇弧形閘門，溢流孔為12 m×12 m。水庫弧門1#～14#從大壩右（北）向左（南）編排，共15個(gè)閘墩，其中邊墩2個(gè)，4 m寬瘦墩7個(gè)，9 m寬胖墩（內(nèi)有底孔，檢修門井樁號0+12.5 m，工作門井樁號0+6.5 m）6個(gè)，閘墩長度32 m。大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)按300年一遇洪水設(shè)計(jì)，10000年一遇洪水校核。水庫承擔(dān)遼陽以下堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，承擔(dān)遼陽市防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。
水庫大壩自投入運(yùn)行以來，因滲漏、裂縫、凍融等問題，一度被列為全國重點(diǎn)病險(xiǎn)水庫，降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。20世紀(jì)70―80年代，經(jīng)過幾次普查發(fā)現(xiàn)，大壩裂縫數(shù)量（表1）、長度、寬度有不斷增加趨勢，從而導(dǎo)致大壩繼續(xù)發(fā)生滲水、凍脹等。為分析判斷裂縫類型及其發(fā)展趨勢、危害性，開始選擇代表性裂縫進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測[1-3]。
1 混凝土裂縫監(jiān)測
選用BJLG-1型動(dòng)態(tài)裂縫監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)混凝土裂縫動(dòng)態(tài)特性的采集、存儲(chǔ)、顯示及分析。該監(jiān)測儀主要由激光位移傳感器、從機(jī)、主機(jī)、無線傳輸模塊、接收終端（筆記本電腦或PDA）等組成（圖1）。監(jiān)測量程為±10 mm，分辨率為0.005 mm，精度±0.01 mm，最高采樣速率240 Hz，數(shù)據(jù)記錄間隔可調(diào)0.017～3 600 s，工作溫度-25～65 ℃，工作濕度≤80% RH。
2 混凝土裂縫監(jiān)測結(jié)果及分析
裂縫深度均為貫穿閘墩厚度。取2個(gè)閘墩的4條代表性裂縫2個(gè)年度的裂縫寬度監(jiān)測數(shù)據(jù)（表1），進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。得出各條裂縫總平均寬度為0.85～1.95 mm，最大變幅為0.29～0.63 mm，最大裂縫寬度為1.02～2.26 mm，最小裂縫寬度為0.65～1.73 mm。
根據(jù)混凝土裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)，裂縫深度為貫穿閘墩厚度，裂縫寬度在不斷變化，且寬度均大于0.4 mm，按水工混凝土裂縫的寬度和深度分類（表2），屬D類裂縫，且屬活動(dòng)裂縫。該類裂縫危及混凝土結(jié)構(gòu)安全，需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。
3 混凝土裂縫危害性分析
3.1 裂縫的發(fā)生和發(fā)展將影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性
當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫穿性裂縫后，將原整體結(jié)構(gòu)分割成2個(gè)或多個(gè)相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體，不能以一個(gè)整體發(fā)揮功能作用，要恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性也是比較困難的[4]。裂縫的寬度和深度達(dá)到一定程度后，將預(yù)示著結(jié)構(gòu)臨近破壞。某水庫溢流壩閘墩的豎向裂縫普遍發(fā)展到堰面高程，幾乎把整個(gè)閘墩混凝土分割成幾個(gè)單體，只靠受力筋鏈接，已經(jīng)危及到閘墩混凝土構(gòu)件的完整性和安全性。
3.2 裂縫將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)喪失部分或全部使用功能
混凝土閘墩豎向活動(dòng)裂縫貫穿至堰面，有水分沿裂縫入滲其中，尤其是處于北方嚴(yán)寒地區(qū)，經(jīng)歷凍融交替，將進(jìn)一步加劇裂縫兩側(cè)混凝土老化、損傷，鋼筋銹蝕，降低或喪失結(jié)構(gòu)功能。對擋水建筑物來說，裂縫滲漏水會(huì)嚴(yán)重影響建筑物的使用功能，甚至?xí)拗菩钏籟5]。
3.3 裂縫將會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
橫向裂縫通常是指垂直于受拉鋼筋方向的裂縫，一般由外荷載引起。在較寬的裂縫處，如果有水和氧氣侵入，鋼筋首先發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的坑蝕，繼而逐漸形成“環(huán)蝕”；同時(shí)向縫兩側(cè)擴(kuò)展，形成銹蝕面。鋼筋銹蝕、體積膨脹會(huì)進(jìn)一步引起混凝土結(jié)構(gòu)的順筋向開裂，對混凝土結(jié)構(gòu)帶來更大的危害性[6-7]。當(dāng)鋼筋表面生銹、表面混凝土保護(hù)層剝落，鋼筋會(huì)更容易銹蝕，影響耐久性。
3.4 裂縫將影響混凝土建筑物的整體美觀
裂縫過多或過寬，不僅會(huì)給人以不安全感和危險(xiǎn)感，還會(huì)影響混凝土建筑物的美觀形象，破壞了建筑物、構(gòu)筑物的美感效果。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 王利民.混凝土壩壩體裂縫淺析[J].海河水利，2002（5）：42-44.
[2] 岳峰.某水庫閘墩裂縫普查及補(bǔ)強(qiáng)加固方法探討[J].甘肅水利水電技術(shù)，2010（5）：42-43.
[3] 王義勇，周文祥.某大壩閘墩裂縫檢查與成因分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2009（4）：100-103.
[4] 肖翔，李振青，周曉雁，等.病險(xiǎn)水工程裂縫修補(bǔ)技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2009.
[5] 中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).DL/T5251-2010水工混凝土建筑物缺陷檢測和評估技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.
[6] 王志忱，楊毅，王亮，等.參窩水庫閘墩裂縫區(qū)域鋼筋力學(xué)性能檢測分析[J].東北水利水電，2013（4）：54-55.
[7] 靖立玲.水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害控制[J].北京水務(wù)，2007（6）：44-46.
關(guān)鍵詞 溢流壩閘墩；裂縫；監(jiān)測；危害性
某水庫始建于1970年11月，位于遼寧省遼陽市境內(nèi)的太子河干流上，是以防洪、灌溉為主且兼顧改善下游農(nóng)田排澇條件、供給工業(yè)用水與工業(yè)用水發(fā)電的大（Ⅱ）型水利樞紐工程，為部分年調(diào)節(jié)水庫。大壩為混凝土重力壩，最大壩高50.3 m，壩長532 m，大壩溢流壩段設(shè)14扇弧形閘門，溢流孔為12 m×12 m。水庫弧門1#～14#從大壩右（北）向左（南）編排，共15個(gè)閘墩，其中邊墩2個(gè)，4 m寬瘦墩7個(gè)，9 m寬胖墩（內(nèi)有底孔，檢修門井樁號0+12.5 m，工作門井樁號0+6.5 m）6個(gè)，閘墩長度32 m。大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)按300年一遇洪水設(shè)計(jì)，10000年一遇洪水校核。水庫承擔(dān)遼陽以下堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，承擔(dān)遼陽市防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。
水庫大壩自投入運(yùn)行以來，因滲漏、裂縫、凍融等問題，一度被列為全國重點(diǎn)病險(xiǎn)水庫，降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。20世紀(jì)70―80年代，經(jīng)過幾次普查發(fā)現(xiàn)，大壩裂縫數(shù)量（表1）、長度、寬度有不斷增加趨勢，從而導(dǎo)致大壩繼續(xù)發(fā)生滲水、凍脹等。為分析判斷裂縫類型及其發(fā)展趨勢、危害性，開始選擇代表性裂縫進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測[1-3]。
1 混凝土裂縫監(jiān)測
選用BJLG-1型動(dòng)態(tài)裂縫監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)混凝土裂縫動(dòng)態(tài)特性的采集、存儲(chǔ)、顯示及分析。該監(jiān)測儀主要由激光位移傳感器、從機(jī)、主機(jī)、無線傳輸模塊、接收終端（筆記本電腦或PDA）等組成（圖1）。監(jiān)測量程為±10 mm，分辨率為0.005 mm，精度±0.01 mm，最高采樣速率240 Hz，數(shù)據(jù)記錄間隔可調(diào)0.017～3 600 s，工作溫度-25～65 ℃，工作濕度≤80% RH。
2 混凝土裂縫監(jiān)測結(jié)果及分析
裂縫深度均為貫穿閘墩厚度。取2個(gè)閘墩的4條代表性裂縫2個(gè)年度的裂縫寬度監(jiān)測數(shù)據(jù)（表1），進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。得出各條裂縫總平均寬度為0.85～1.95 mm，最大變幅為0.29～0.63 mm，最大裂縫寬度為1.02～2.26 mm，最小裂縫寬度為0.65～1.73 mm。
根據(jù)混凝土裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)，裂縫深度為貫穿閘墩厚度，裂縫寬度在不斷變化，且寬度均大于0.4 mm，按水工混凝土裂縫的寬度和深度分類（表2），屬D類裂縫，且屬活動(dòng)裂縫。該類裂縫危及混凝土結(jié)構(gòu)安全，需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。
3 混凝土裂縫危害性分析
3.1 裂縫的發(fā)生和發(fā)展將影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性
當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫穿性裂縫后，將原整體結(jié)構(gòu)分割成2個(gè)或多個(gè)相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體，不能以一個(gè)整體發(fā)揮功能作用，要恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性也是比較困難的[4]。裂縫的寬度和深度達(dá)到一定程度后，將預(yù)示著結(jié)構(gòu)臨近破壞。某水庫溢流壩閘墩的豎向裂縫普遍發(fā)展到堰面高程，幾乎把整個(gè)閘墩混凝土分割成幾個(gè)單體，只靠受力筋鏈接，已經(jīng)危及到閘墩混凝土構(gòu)件的完整性和安全性。
3.2 裂縫將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)喪失部分或全部使用功能
混凝土閘墩豎向活動(dòng)裂縫貫穿至堰面，有水分沿裂縫入滲其中，尤其是處于北方嚴(yán)寒地區(qū)，經(jīng)歷凍融交替，將進(jìn)一步加劇裂縫兩側(cè)混凝土老化、損傷，鋼筋銹蝕，降低或喪失結(jié)構(gòu)功能。對擋水建筑物來說，裂縫滲漏水會(huì)嚴(yán)重影響建筑物的使用功能，甚至?xí)拗菩钏籟5]。
3.3 裂縫將會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
橫向裂縫通常是指垂直于受拉鋼筋方向的裂縫，一般由外荷載引起。在較寬的裂縫處，如果有水和氧氣侵入，鋼筋首先發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的坑蝕，繼而逐漸形成“環(huán)蝕”；同時(shí)向縫兩側(cè)擴(kuò)展，形成銹蝕面。鋼筋銹蝕、體積膨脹會(huì)進(jìn)一步引起混凝土結(jié)構(gòu)的順筋向開裂，對混凝土結(jié)構(gòu)帶來更大的危害性[6-7]。當(dāng)鋼筋表面生銹、表面混凝土保護(hù)層剝落，鋼筋會(huì)更容易銹蝕，影響耐久性。
3.4 裂縫將影響混凝土建筑物的整體美觀
裂縫過多或過寬，不僅會(huì)給人以不安全感和危險(xiǎn)感，還會(huì)影響混凝土建筑物的美觀形象，破壞了建筑物、構(gòu)筑物的美感效果。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 王利民.混凝土壩壩體裂縫淺析[J].海河水利，2002（5）：42-44.
[2] 岳峰.某水庫閘墩裂縫普查及補(bǔ)強(qiáng)加固方法探討[J].甘肅水利水電技術(shù)，2010（5）：42-43.
[3] 王義勇，周文祥.某大壩閘墩裂縫檢查與成因分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2009（4）：100-103.
[4] 肖翔，李振青，周曉雁，等.病險(xiǎn)水工程裂縫修補(bǔ)技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2009.
[5] 中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).DL/T5251-2010水工混凝土建筑物缺陷檢測和評估技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.
[6] 王志忱，楊毅，王亮，等.參窩水庫閘墩裂縫區(qū)域鋼筋力學(xué)性能檢測分析[J].東北水利水電，2013（4）：54-55.
[7] 靖立玲.水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害控制[J].北京水務(wù)，2007（6）：44-46.
