裂缝处理方案及效果分析

根据上述裂缝成因分析，导致本工程拱坝开裂的主要原因是水库低水位时的气温骤降，因温度应力超负荷引起的。由于砌石拱坝一般不设结构缝，多采用均匀上升、层层封拱的施工方法，设计工况下砌筑时的日平均气温低于年平均气温，而夏季施工时，如果施工单位没有控制好坝体砌筑时的温度，则会造成实际温度应力大大高于设计值。许多经历夏季施工的砌石拱坝在第一个冬季后就有不同程度的开裂。（本工程坝体施工日期为3月26日～9月15日）

温度裂缝随气温和水位的变化而开合，一般冬季低温时会张开，而夏季温度升高时又会闭合。该裂缝存在一般情况下不会危及大坝安全，不必过于紧张。但裂缝长时间存在，在水力的作用下，会逐年发展，蔓延范围逐渐扩展，将使下游坝面发生渗水湿润，由于渗流作用，冲走裂缝附近的砂浆，灰缝脱落，使缝口显著扩宽，贯通上、下游或坝顶延至坝底，甚至造成射流，如不及时处理，就会危及坝身安全。因此，也不能掉以轻心。

裂缝产生后，设计人员根据踏勘情况，提出了裂缝处理方案，裂缝将采用化学材料嵌缝和水泥灌浆相结合的处理方法。

5.1　灌浆施工流程

凿槽→嵌缝→钻孔→冲洗→灌浆→封孔。

（1）凿槽。对坝体裂缝进行凿槽，凿槽成三角形，槽上口宽4cm左右，槽深3～4cm，坝体裂缝两端各延伸0.5cm。用钢丝刷加水或高压水刷洗，去除石屑和灰污。

（2）嵌缝。缝面自然晾干后在槽内均匀涂刷一道环氧树脂基液，然后用配制好的环氧树脂嵌缝，用榔头敲击嵌补的环氧树脂并用刮刀刮平。环氧树脂基液的参考配方如下（质量分）：E-44号环氧树脂　100；南大-42　3；邻苯二甲酸二丁酯　10；邻苯二甲酸二甲酯（DMP-30）3；丁基缩水甘油醚（501溶剂）15；MA潮涸湿固化剂13；650号聚酰胺15。

（3）钻孔。采用风钻钻孔。

1）大坝坝顶造垂直孔：在坝顶裂缝位置布设3个垂直孔，钻孔位置距上游面分别为0.4m、1.0m、1.5m，孔径40mm，钻孔深度按风钻机可以钻到的极限深度控制。

2）大坝上游面造斜孔：钻孔间距和排距0.5m，沿裂缝位置左右交叉布置，钻孔位置选在砌石“丁”缝中，在裂缝部位，沿裂缝每0.5m布设一孔，孔径40mm，孔深0.5m左右（进入防渗心墙不得超过10cm，具体由施工单位根据钻孔角度自己掌握）。

3）大坝下游面造水平孔，孔深0.7～2.0m，具体根据坝体实际情况确定，孔距和孔径同上游面。造孔完毕后，在孔内预埋注浆管，采用内径20mm钢管，长50cm，插入孔内40cm，外露10cm，管头要加工丝扣，以便与输浆管连接。(www.xing528.com)

（4）冲洗。采用高压水对钻孔进行冲洗，并检查各孔是否串通，冲洗压力为灌浆压力的75％，时间以孔深浅确定，直到回清水为止。

（5）灌浆。封槽后3天环氧树脂具有一定强度，即可灌浆。灌浆温度在15～17℃左右，时间一般在2月下旬至3月中旬。灌浆压力采用0.2～0.25MPa，灌浆压力根据吸浆情况而定，当进浆顺利时适当降低灌浆压力。灌浆材料采用525普通硅酸盐水泥，灌浆水泥浆液中掺入适量微膨胀剂，使浆液在硬化过程中产生微膨胀以补偿水泥的收缩效应，提高与被灌体的黏结抗渗性，从而恢复坝体的整体性。水灰重量比控制在0.6～1.1之间。灌浆从最低处灌浆孔开始，先灌上游面后灌下游面，当上一灌浆孔有浆液溢出时，将其堵死，将管移至另一孔灌。灌浆结束的标准是以不吸浆为原则。灌浆过程中应做好灌浆各项记录。

（6）封孔。待浆液固化后，采用低水灰比1∶2水泥砂浆将灌浆孔封孔填堵捣实。

5.2　其他注意事项

（1）灌浆过程应连续进行，因故中断超过30min，应及时冲洗钻孔或扫孔后复灌。

（2）坝体吸浆量较大难于结束时，加大浆液浓度，可采用间歇灌浆等方法。

（3）若有回浆变浓，则应改稀浆后灌注，若回浆仍变浓，则结束灌浆。

（4）在灌浆期间，应随时观测坝体位移、变形情况，发现问题立即停灌或降低压力，采取补救措施。

采用上述方案处理后水库蓄水，下游坝面无明显渗水现象。