水库拱坝裂缝成因管理论文

编号： 时间：2021年x月x日 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 页码：第1页 共6页 水库拱坝裂缝成因管理论文

1工程概况及大坝开裂情况

大坂水库位于漳平市永福镇新安溪中游，是一座以发电为主，结合灌溉的综合利用中型水利工程。坝址控制流域面积93km2，水库总库容1462万m3，兴利库容1120万m3，死库容130万m3。水库正常蓄水位518.00m，P=2%设计洪水位520.95m，P=0.2%校核洪水位522.26m。大坝为100#浆砌块石单心圆双曲拱坝，最大坝高62.4m。

坝址两岸基岩裸露，出露岩性主要为燕山早期的黑云母花岗岩，次为喜山期的石英斑岩。坝址区主要存在一条陡倾角F2断层和一条f1裂隙性断层。

该大坝于1985年5月开工兴建，1989年5月水库开始蓄水，1989年9月封顶。建成后历史最高水位为519.99m（1996年8月1日），历史最低水位约为479.00m（1998年12月）。2001年12月，水库水位降至480.50m后，检查中发现左岸上、下游面及坝顶均可见有一条沿径向的贯穿性1#垂直裂缝，长约20m，缝宽约1mm～2mm，裂缝经过处部分坝面砼预制块也拉裂。另外在坝顶还发现11条小裂缝，左岸7条，右岸4条，长度小于1m，缝宽均为1mm以内，且均未向下发展。未发现水平裂缝。对大坝进行水平和垂直位移观测结果表明位移量很小，均在规范控制值范围内。大坝左岸拱端山体稳定。裂缝位置示意图见图1。

图1拱坝裂缝位置示意图 2大坝应力复核

坝体采用100#细石砼砌块石，上、下游坝面为100#水泥砂浆浆砌毛条

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编号： 时间：2021年x月x日 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 页码：第2页 共6页 石并深勾缝，施工时中上部坝面采用150#砼预制块取代条石。坝体基础采用0.5m厚150#砼垫层。砌石坝体不分缝。坝顶外缘弧长128.22m。中间溢流段外缘弧长50.19m。双曲拱坝基本尺寸见表1。

表1拱坝基本尺寸表

高程(m)拱圈厚度(m)上游坐标(m)拱圈内半径(m)左中心角(度)右中心角(度)

522.42.600064.50559.450.1 518.03.700063.40559.249.8 512.24.0601.74058.11556.747.8 506.44.3213.30651.85453.646.4 500.64.8134.69843.96151.145.9 494.85.5735.91635.96448.645.4 489.06.3056.67029.65445.245.8 483.27.1817.13425.11244.544.5 477.48.2097.30821.57442.542.5 471.69.3467.13418.86941.041.0 460.012.0005.6849.80038.038.0 应力复核考虑的荷载组合为：

①基本荷载组合：正常蓄水位压力+淤沙压力+自重+均匀温降； ②基本荷载组合：死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温升； ③特殊荷载组合：校核洪水位水压力+淤砂压力+自重+均匀温升；

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编号： 时间：2021年x月x日 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 页码：第3页 共6页 ④特殊荷载组合：死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温降。 封拱温度取多年平均气温20.3℃，气温年升幅7.7℃，年降幅9.7℃。应力分析采用全调整的改进多拱梁分载法软件计算，主应力计算成果汇总表见表2。典型应力等值线图见图2。

主应力计算成果汇总表 表2单位：MPa

计算工况上游坝面最大主拉应力上游坝面最大主压应力下游坝面最大主拉应力下游坝面最大主压应力

工况①-1.11[6R0C]2.35[6R0C]-0.77[9R0C]3.79[7R-5C] 工况②-0.52[6R0C]1.73[6R-6C]-0.94[5R-7C]1.54[7R0C] 工况③-1.15[9R-3C]1.99[5R0C]-0.27[3R-9C]4.17[7R-5C] 工况④-1.67[1R11C]1.46[11R1C]-0.92[2R10C]1.37[7R0C] 从应力复核成果可以看出，工况①、工况②及工况③坝面的主应力值基本满足规范要求，但特殊荷载组合工况④出现最大拉应力超标较多，即死水位遇温降工况，最大拉应力达1.67MPa，出现在左岸坝顶上游拱端。其中1#裂缝处最大拉应力计算值约为0.6MPa。

图2工况④上游面第一主应力等值线图 3裂缝成因分析

大坂水库拱坝是固接于基岩的整体结构，坝身不设永久性伸缩缝。由应力复核成果及大坝没有水平裂缝的迹象表明，本工程不是因为拱坝超载而开裂。通过对拱座基岩的详细勘察及大坝位移观测，未发现基岩有移动和变形迹象，可

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