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(永嘉县水利水电勘测设计院,浙江 温州 325100)

1 工程概况

十八垄砌石拱坝位于永嘉县乌牛街道境内,坝址以上集雨面积1.35 km2,大坝为C15细石混凝土砌块石单曲拱坝,坝顶高程447.00 m,防浪墙顶高程448.20 m,最大坝高21.00m,坝顶中心线弧长65.66 m,顶厚2.00 m,底厚4.60m,厚高比0.219,拱圈最大中心角85.5°,采用不设横缝、整体上升砌筑。该工程于2003年11月动工,2004年6—10月为避开高温时段施工,暂停施工约5个月,2004年12月中旬主体工程完工,水库没有蓄水,处于空库运行状况。

2004年12月 25—28日气温为9℃左右,2004年12月28日至2005年1月3日气温连续下降至2.2～-4.1℃,1月4日气温骤升,最高温度达到16.5℃,2005年1月4日施工单位发现大坝左右岸出现竖向裂缝。根据现场检查,大坝左右坝端缝基本对称,裂缝宽度1～2mm。左岸2条裂缝,均为贯穿缝,距坝轴中心线分别为18.13,27.77m,裂缝范围分别为高程448.2～437.6,448.2～442.9 m;右岸2条裂缝,其中一条裂缝上下游贯穿,距坝轴中心线22m,范围为高程448.2～433.4m,另一条裂缝位于溢流堰导墙下,由坝基向上发展至一定位置消失(见图1)。

图1 拱坝下游裂缝分布示意图

2 裂缝成因分析及处理

2.1 坝体应力还原分析

根据实际情况,重新计算了水库空库+温降工况时坝体应力情况,封拱温度取施工单位提供的施工日记中的实际施工时平均温度,计算成果见表1。

表1 气温骤降+空库时坝体应力计算成果表

由表1可知,在气温骤降 (-4.1℃,设计工况平均温度为9.2℃)+空库工况下,两坝肩最大拉应力为2.35 MPa[1R,6C].,拱冠梁最大拉应力为1.66MPa,均远超过规范允许值,且超允许拉应力区分布较广,主要分布在两岸坝肩430.0m以上高程和下游面435.0m以下高程的拱冠梁位置。……