鬧龍河水庫混凝土護坡裂縫原因及處理

唐成斌

(北安市鬧龍河水庫管理處，黑龍江 北安 164000)

1 鬧龍河水庫工程概況

鬧龍河水庫位于烏裕爾河右岸一級支流的鬧龍河干流上，壩址在北安市城東 8 km處，水庫控制流域面積349.3 km2，為兼顧供水、防洪、灌溉等綜合利用的中型水庫，水庫總庫容9 660萬 m3。按50 a一遇洪水設計，1 000 a一遇洪水校核。正常蓄水位257.89 m，死水位251.50 m。水庫由大壩、溢洪道、輸水洞組成，大壩為均質土壩，壩頂高程261.10 m，壩頂寬7.5 m，平均壩高13.3 m，坡比 1∶3，壩長2 236 m。上游護坡255.10 m以下為干砌石，以上至壩頂為混凝土板。其中，256.10 m以上混凝土護坡于2002年完工，2007年又進行了護坡翻修加固工程，將255.10 m～256.10 m原來的干砌石護坡改為混凝土護坡。

2 土壩混凝土護坡出現(xiàn)裂縫原因

2002年鬧龍河水庫土壩上游護坡從256.10 m至壩頂261.10 m已由原來的干砌石護坡改建成混凝土護坡，因當時建設資金不足，256.10 m以下土壩干砌石護坡及齒墻未進行加固處理。2005年9月以后，水庫第一次蓄水達到256.10 m以上，2006年水庫冰面解凍后水位下降，發(fā)現(xiàn)干砌石護坡與混凝土護坡接觸處出現(xiàn)全線(總長1 900 m)坍塌，護坡墊層流失，塊石出現(xiàn)塌陷、空洞并大面積脫落下滑。256.10 m處的齒墻全線毀壞并形成坑穴，部分坑穴深度達1 m左右。256.10 m以上的混凝土護坡局部向下移動，形成板縫，部分甚至開裂15 cm左右。其主要原因是:干砌石護坡下沉，而且固腳經(jīng)水沖淘后消散破壞，混凝土板下的壩體料亦隨風浪流失，靠固腳的混凝土板下架空，致使上部混凝土板下移，混凝土護坡板間縫隙明顯加大。且水庫土壩在施工過程中碾壓不實，壩體結構出現(xiàn)不均勻沉陷，隨著沉陷的發(fā)展，裂縫進一步擴大。

為防止破壞加劇，水庫于2007年又進行了土壩上游護坡翻修加固，將255.10 m～256.10 m原有干砌石護坡拆除，改為混凝土護坡，并新做固腳，穩(wěn)定了上部混凝土板，保持原有裂縫不再增加擴大。

3 混凝土裂縫的處理

水庫上游混凝土護坡因裂縫寬度較大，已對大壩的安全產(chǎn)生不利影響。在雨水的侵蝕等環(huán)境因素長期影響下，混凝土護坡壽命顯著下降，出現(xiàn)起皮、風化粉碎等現(xiàn)象。且水位上漲后，風浪會從裂縫中不斷沖刷混凝土下墊層，浸泡壩體。長期以往，土壩護坡將會繼續(xù)擴大損壞程度，極易造成安全事故。為確保水庫工程防洪、供水安全，必須采取有效措施對裂縫進行處理。

對裂縫的處理，應根據(jù)縫的寬窄采取不同的措施。

1)采用乳化瀝青灌縫的方法。

2)掌握好處治時間，對于不管是何種原因引起的裂縫，其處治時間宜為每年的3—4月，即春季處治最佳，因經(jīng)過一個冬季的“冷縮”過程，裂縫的縫寬在初春時應為最大值，此時灌入乳化瀝青，在氣溫升高時，裂縫逐步變小，在多雨時，會起到良好的阻水作用。

3)對于縫寬在6 mm以下的裂縫，首先用清縫機順著裂縫從一端開始慢慢至另一端，將裂縫中的雜物清除，并往返幾次，直到將縫中的雜物清除干凈，然后將裂縫周圍清掃干凈后，用裝滿乳化瀝青的灌縫機灌注裂縫。將整個裂縫灌滿后，均勻地將篩好的石屑或細砂撒到裂縫中。并應適當做好養(yǎng)護。

4)縫寬6 mm以上的裂縫，首先清理縫中雜物后，用高含量的乳化瀝青與細砂拌制的混合料分層填入縫中，用工具夯實，填筑的混合料應與混凝土板面齊平，乳化瀝青量控制在14%～20%?？p越寬，其乳化瀝青用量越小。裂縫填注完成后，再用特制的刷子順裂縫方向刷一道乳化瀝青，然后在其上再撒干凈的石屑或細砂。

5)對于龜裂和網(wǎng)裂并伴有嚴重沉陷的部位，進行單純的灌縫已沒有任何意義，應盡快進行挖補，以防雨水下滲;對于較輕微的龜裂和網(wǎng)狀裂縫，應盡快進行封縫，用特制的刷子順裂縫方向刷涂乳化瀝青，然后應加強早期養(yǎng)護，注意觀測，隨其破壞程度的發(fā)展，應最終采用挖補的方法，徹底處治。

經(jīng)上述方法處理后，最大程度地降低了雨水和風浪對混凝土護坡的破壞，有效延長了護坡的壽命，對于鬧龍河水庫的安全度汛和大壩的穩(wěn)定起到了重要的作用。

4 結論

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是水利工程中常見的工程病害。它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會造成混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采取有效措施，盡可能不出現(xiàn)或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)。并對已產(chǎn)生的裂縫則要采用合理的方法進行處理，確保建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。