邓家沟水库大坝裂缝成因分析与处理

穆文智

（贵州省习水县水利局，564600，习水）

一、邓家沟水库基本情况

邓家沟水库坝址位于贵州习水县桑木镇森林村，距县城25 km，坝址以上集雨面积6.7km2，总库容129万m3，兴利库容100万m3，死库容5万m3。大坝为浆砌石拱坝，大坝左右坝肩均设有重力墩。最大坝高28.5 m，坝顶宽2 m，坝底宽8 m，坝顶长128 m。泄水建筑物为坝顶溢洪道，位于坝顶的中部，采用开敞式自由溢流形式，溢流堰采用WES曲线实用堰，设3孔，每孔净宽6 m。

二、邓家沟水库大坝发现裂缝

邓家沟水库大坝于1981年9月建设完工，1982年冬季右坝肩出现一条贯穿坝体上下游的裂缝，推测为温度裂缝。裂缝在距大坝右坝肩拱端与重力墩接合部位7.5m处，缝宽0.2cm。裂缝在大坝上游面长11.4 m，在大坝下游面长18.42 m。该裂缝在2010年邓家沟水库除险加固工程建设中已做过处理，采用开槽埋管法进行化学灌浆。邓家沟水库除险加固工程建设完工后，2011年 3月 13日，运行管理单位在对大坝日常检查中发现原裂缝处理后重新出现裂缝，裂缝与大坝未除险加固前原裂缝同一位置。大坝上游面裂缝有明显增大迹象，大坝下游面裂缝重新开裂，裂缝宽0.1 cm。

三、大坝裂缝原因分析

1.温度应力问题

由于该大坝是浆砌石拱坝，坝体单薄，为静定结构，温度变化使坝体易产生拉应力，但2010年大坝所在处最高温度为30℃。水库不蓄水时，大坝上下游面温差变化不大，水库蓄水时，上下游易形成温差，但不大。所以温度变化不是该裂缝产生的主要原因。

2.大坝左右岸不对称问题

邓家沟水库大坝左右岸不对称，水库除险加固后，水库蓄水接近正常水位3 m处。考虑邓家沟水库大桥施工，水库于2010年10月开始放水，水库空库运行，水库水压力、沙压力荷载发生变化，坝体内应力重新分布，加之大坝左右岸不对称，传力不均，易产生裂缝，但不是主要原因。

3.大坝左右岸地质差别问题

大坝左岸坝肩处于一斜面山上，出露岩性以灰岩为主，岩石新鲜，岩体强度较大，大坝右岸山体单薄，极为凸出，且上下游均存在临空面，出露岩性为泥质灰岩，顶部为泥页岩。岩石相对较软，两岸岩性不对称，若产生不均匀沉降易产生裂缝，但邓家沟水库在除险加固时对右坝端重力墩基础进行固结灌浆，提高了重力墩基础整体性和承载力。况且邓家沟水库大坝从建成至今运行30多年，已经处于稳定状态。因此，左右岸地质差别问题不是产生裂缝的主要原因。

4.水库大桥桥墩基础施工问题

仁赤高速公路“邓家沟水库大桥”从邓家沟水库库区通过。邓家沟水库大桥分为左右两线，左线紧邻邓家沟水库大坝，最近距离40 m，有8座双柱配柱基础桥墩。邓家沟水库大桥施工单位委托有资质的设计单位做了《习水县邓家沟水库大桥涉河建设方案及防洪评价报告》，提出了桥墩基础具体施工方案。#Z0～#Z2桥墩基础采用破碎锤配合静态爆破进行施工，#Z3～#Z5桥墩基础采用冲击钻机进行施工，#Z6～#Z7桥墩基础采用人工开挖。右线有7座双柱配柱基础桥墩，#Y0～#Y1桥墩基础采用破碎锤配合静态爆破进行施工，#Y2～#Y4桥墩基础采用冲击钻机进行施工，#Y5、#Y6桥墩基础采用人工开挖，冲击锤质量7～8 t，冲程为2～3 m。虽然邓家沟水库大桥桥墩基础施工有具体方案，但笔者认为，施工单位在施工时未严格按此方案施工，有两个以上大桥桥墩基础同时施工，产生冲击波超过设计值。因此，邓家沟水库大桥桥墩基础施工是邓家沟水库大坝产生裂缝的主要原因。

6.大坝裂缝处理措施

裂缝处理采用开槽埋管法进行接缝灌浆。槽为V形槽，槽进口宽5 cm，深6 cm，灌浆管埋入坝体内1 m，灌浆管间距1.5 m，用高压水枪清洗V形槽，用C30混凝土封堵V形槽。灌浆水泥为不低于P.042.5的硅酸盐水泥，水泥为细磨水泥，细度不小于8 μm。浆液水灰比 1∶0.8，灌浆由下至上循序渐进逐管灌入。灌浆压力为0.15～0.2MPa。

7.大坝裂缝处理后运行情况

邓家沟水库大坝裂缝于2011年12月 30日处理完工，2012年 2月10日下闸蓄水，经2012年洪水期检验，水库已蓄至正常蓄水位，并溢洪。水库大坝运行正常，大坝裂缝未出现任何异常现象。水库除险加固后，目前已发挥了工程效益，恢复灌 溉面积2505亩（167 hm2），保护下游 3200人、800亩 （53.3 hm2）农田安全。

四、结 论

邓家沟水库大坝出现裂缝后，及时对裂缝产生原因进行分析，并采取相应的工程措施。裂缝处理后，从目前运行情况看，所采取工程措施方案是可行的，施工技术不复杂，造价低，工程质量得到保证，目前水库运行正常。