混凝土面板堆石壩雙層面板抗裂措施研究.pdf

1、混凝土面板堆石壩筑壩技術(shù)是現(xiàn)代壩工建設(shè)領(lǐng)域取得的一項(xiàng)具有重大意義的技術(shù)成就。這種新壩型目前己成為許多工程的首選壩型。但眾所周知，混凝土面板的防裂是混凝土面板堆石壩進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，混凝土面板壩作為一個整體結(jié)構(gòu)在施工及運(yùn)行過程中，在各種外荷載、溫度應(yīng)力、干縮應(yīng)力及運(yùn)行期水壓力等因素相互耦合作用而導(dǎo)致混凝土面板普遍發(fā)生裂縫。因此，必須從材料、結(jié)構(gòu)和施工等方面采取綜合措施來根治混凝土面板的裂縫問題。

2、根據(jù)面板產(chǎn)生裂縫的原因不同可將面板裂縫分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩類。對于面板非結(jié)構(gòu)性裂縫防治，主要是從面板本身所用的材料和面板施工方法上采取措施，對于這些裂縫只要采取合適的配合比，滿足面板混凝土的施工度要求，加強(qiáng)施工管理控制面板施工質(zhì)量等措施是可以較好地避免的。 面板結(jié)構(gòu)性裂縫主要是由于壩體變形導(dǎo)致面板和墊層之間脫空，改變了面板以承壓為主的力學(xué)特性而發(fā)生的裂縫。其中壩體變形的成因主要有四種，分別是：加載變形(壩體和庫水自重增

3、加引起的壩體變形)、濕化變形(下游尾水位和浸潤線抬高導(dǎo)致部分壩體增濕飽和引起的變形)、流變變形(長時(shí)間運(yùn)行期壩體流變產(chǎn)生的變形)和震動變形(地震激勵下壩體的變形)。對于結(jié)構(gòu)性裂縫，關(guān)鍵在于控制大壩填筑碾壓的施工質(zhì)量，盡量減小已填筑壩體的變形，限制面板結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生，保證周邊縫與面板接縫的變形控制在允許范圍內(nèi)，從而確保防滲的可靠性。 根據(jù)面板的形狀尺寸及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可把面板視為能適應(yīng)堆石變形的柔性結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生變形的因素很多，當(dāng)施工期

4、，面板的變形主要受外溫變化及約束條件的影響，同時(shí)堆石體的變形也在一定程度上影響面板的變形；而在水庫蓄水時(shí)，面板的變形主要受堆石體變形的影響。本論文就是在前面的系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上，提出雙層面板結(jié)構(gòu)形式的新措施，即上層主要是防滲抗裂，下層增強(qiáng)剛性，層間采取隔離措施，去掉上下兩層之間的約束，使上下層面板功能分割，釋放層間變形，以減小面板的拉應(yīng)力。通過受力狀態(tài)分析推導(dǎo)得出單層面板與雙層面板解析公式，并通過解析計(jì)算得出單層面板表面最大拉應(yīng)力為雙層面板