梁国香
（河北省岗南水库管理局，050000）
【摘 要】在混凝土坝设计规范中，伸缩缝设置取10-20米。岗南水库坝顶浆砌石防浪墙按每隔20米设置一道伸缩缝，经过六年运行，防浪墙在五个转弯处均出现开裂、挤涨、错缝等现象，影响其整体稳定性。现结合工程实际情况对此现象进行了初步分析，并提出了相应建议。
一、工程概况
岗南水库位于海河流域子牙河系滹沱河中游，距省会石家庄市58公里，是滹沱河中下游重要的大（1）型水利枢纽工程，控制流域面积15900平方公里，水库总库容17.04亿立方米。岗南水库于1958年3月动工兴建，历经续建、扩建、更新改造和除险加固四个阶段，达到现状规模。水库校核防洪标准达到万年一遇。水库以防洪为主，融农业灌溉、发电、工业及省会石家庄城市生活、环境供水为一体，与下游黄壁庄水库联合运用，可基本控制滹沱河山区和岗黄区间的全部洪水，对保证下游21个市县、1000多万人民生命财产安全，保证省会石家庄乃至京津两市的防洪安全发挥着重要作用。水库枢纽建筑物主要有主坝、副坝、正常溢洪道、新增溢洪道、泄洪洞、输水洞、电站及二坝调节池组成。
岗南水库大坝为土石坝，除险加固工程于2003年开工，2008年完工，本次除险加固主坝加高设计为：主坝加高1.5m。根据现状坝顶结构布置，拆除防浪墙和路缘石，将坝顶路面及下部风化砂或砂砾石开挖清除至防浪墙底高程207.4m，上游由高程207.4m接高粘土斜墙至高程209.6m，粘土斜墙上游侧依次设砂砾保护料、反滤层和干砌石护坡，下游侧填筑砂砾石料，防浪墙基础坐落在209米高程的粘土上。
岗南水库主副坝共计17座，坝顶防浪墙总长7168米，防浪墙走向见岗南水库防浪墙挤裂平面位置图（附图1），结构形式见附图2，防浪墙由浆砌块石和浆砌料石组成，防浪墙高2.7米，厚0.5米，其中，防浪墙迎水面为浆砌块石，厚度为30cm，勾缝为凸缝；背水面为浆砌料石，厚度20cm，勾缝为凹缝，顶面为厚10cm、长宽各70cm的帽石。防浪墙每隔40米设有一个现浇混凝土灯杆基座，每隔20米设置一个伸缩缝。坝段之间根据现场情况设有防浪墙豁口，坝顶为混凝土路面。
二、防浪墙工程运行状况
岗南水库除险加固前，防浪墙结构尺寸、走向与现有防浪墙一样，只是防浪墙的建筑材料是浆砌块石，水库运行50年来，经受了大洪水、高水位、地震等自然灾害的危害，但防浪墙工程检查时从无出现裂缝、沉陷等异常情况。岗南水库除险加固时，坝顶加高了1.5米，原防浪墙拆除，新防浪墙随坝顶的加高而在高程位置有所变化，结构形式有单一的浆砌块石改变为浆砌块石与浆砌料石的组合体，防浪墙的走向依坝体的走向变化而变化，在顺直段防浪墙无裂缝、沉陷等异常情况，运行状况良好；在转弯段防浪墙背水面出现料石开裂、错位、挤碎现象，最大错位达7 cm，开裂长度20余米，迎水面目测看不到浆砌块石的变形情况，但块石所勾凸缝出现裂纹、脱落现象。较严重的部位有五处，是主坝0+130桩号转弯段，左岸10#-9#副坝连接段（转弯段），9#-8#副坝连接段（转弯段）、7#副坝转弯段，4#-3#副坝连接段（转弯段）（见附图1）。在左岸10#-9#副坝连接段，防浪墙与坝顶混凝土路面错位距离约2-3 cm，长度30余米，在转弯最凸处错位距离最大，在顺直段渐灭。
三、原因分析
1、右岸副坝防浪墙未出现裂缝、错位等现象，原因之一是，防浪墙走向都是顺直的，在坝段之间转弯处正好是防浪墙豁口，或是山体连接段。防浪墙豁口起到了伸缩缝的作用，有足够的空间满足浆砌石变形。防浪墙与山体的连接，有不可避免的施工缝，同样起到伸缩缝的作用，满足变形需要。
2、对于左岸副坝，在主坝-左岸10#、左岸8#-7#、左岸6#-5#副坝三个连接段（转弯段），未出现裂缝、错位现象，也是同右岸副坝防浪墙一样，在坝段之间转弯处正好是防浪墙豁口，或是灯杆混凝土基座。灯杆混凝土基座与防浪墙是分期施工的，有1cm的施工缝，施工缝同样能起到伸缩缝的作用。
3、转弯半径越大，裂缝、错位变形现象越小，相反，转弯半径越小，裂缝、错位变形现象越大。在弯度大于150度时，目测不到裂缝、错位现象，这在多处防浪墙转弯处得到了证实。
4、在9#-8#副坝连接段（转弯段），两根灯杆之间40米的防浪墙，在中间设置有伸缩缝1道，在距另一根灯杆12处设有1米宽的防浪墙豁口，但在长12米的防浪墙上出现了裂缝、错位现象，原因是此段弯曲率大；因另一段防浪墙长度20米，弯曲率小长度大，此段防浪墙未出现裂缝、错位现象。由此可见，弯曲率与产生裂缝密切相关。
5、浆砌石防浪墙产生裂缝原因很多，与地形、地质、温度、蓄水、施工质量及地震等密切相关，但从岗南水库防浪墙出现的这一情况分析，产生防浪墙开裂、错位、变形的主要原因是地形原因，裂缝变形均出现在转弯处。各坝段防浪墙均坐落在碾压的大坝粘土上，地质条件一样。各坝段施工都是同一个施工单位，施工条件一样，施工质量一样，温度、蓄水、地震等各坝段的其它外界影响因素情况一样，唯独就是防浪墙走向即地形不同，产生裂缝破坏的程度也不同。
四、建议：
根据混凝土坝设计规范，重力坝混凝土防渗面板应设伸缩缝，缝距宜为10-20米，浆砌石坝根据地形、地质、温度等因素可设置沉降或温度横缝，局部施工缝可根据需要设置。岗南水库防浪墙伸缩缝设置为20米一个，是符合规范要求的，是取的规定值上限，在顺直段无出现异常情况，只是在转弯段浆砌石防浪墙出现开裂、错位、挤碎等异常状况。建议在以后的同类工程设计中，在有转弯的防浪墙设计中，设置伸缩缝时，缝距宜取设计规范中的下限10米。
论文作者:梁国香
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/7
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