摘要：当前，面板堆石坝经常会出现裂缝问题，对其进行分析，产生裂缝的主要原因包含了干缩裂缝、结构性裂缝和温度裂缝三种。本文主要内容就是围绕面板堆石坝开裂进行分析，对其开裂原因进行详细概述，并对防止面板裂缝的产生提供了相对应的解决措施，目的就是为了降低裂缝出现的可能。
关键词：面板堆石坝；开裂原因；措施
前言
我国从1985年建造了百米级现代混凝土面板堆石坝以来，应用面板堆石坝已经有二十多年的历史了，并且已经建成了约120座混凝土面板堆石坝，其中包含了15座超过100m的混凝土面板堆石坝。众所周知，面板是面板堆石坝进行防渗作用的主要结构，因此重视面板的防裂工作是对其功能运用的重要措施，也是需要对其进行深入探究的。面板由于长时间在水下处于受压状态，只有坝顶存在部分力，而这种拉应力随着时间的变化也会逐渐消失，因此面板堆石坝的主要需求就是面板的抗渗性、耐久性和抗裂性。国内外的专家们在进行建设混凝土面板堆石坝的过程中尽管已经利用了很多手段和措施对产生的裂缝进行改进，但是都很难达到不产生裂缝或者降低裂缝出现的情况，所以当前混凝土面板堆石坝最大的问题还是面板混凝土出现的裂缝。本文就是针对面板产生裂缝的原因和进行防裂措施进行的探讨。
一、面板混凝土裂缝产生原因与分布规律
1.面板堆石坝开裂原因
表面性裂缝和结构性裂缝是造成面板裂缝的主要原因。通常情况下，表面性裂缝主要就是温度裂缝以及干缩裂缝，这两种又被又称为非结构性裂缝，结构性裂缝就是贯穿性裂缝。面板混凝土产生的温度裂缝就是受施工期水泥热化的作用，造成了面板内的温度比表面温度高，产生了面板内外温度差；受外界气温影响，造成了面板表面的收缩形变比面板内部的收缩形变大，由于混凝土面板内外形变的不同，造成了混凝土面板表面产生了拉应力，当混凝土的抗拉力强度小于所产生的拉应力时，就会出现面板裂缝。而混凝土面板的干缩裂缝产生的原因是因为混凝土硬化时，表面的水分比内部的蒸发速度快，因此混凝土的湿度扩散系数比较低，从而导致混凝土表面产生了干缩形变，混凝土表面会产生相对的拉应力，当混凝土表面的承受力小于所产生的拉应力时，就会出现裂缝。结构性裂缝主要产生的原因就是由于受到外力影响，由于堆石体收到自己的重力和在水下压力的相互作用下产生受力不平均导致的位移，造成了面板与垫层之间出现空间变化，使得混凝土面板由于受力造成形变产生了贯穿性裂缝。
2.面板堆石坝开裂的分布规律
存在于混凝土表面的非结构性裂缝多数呈龟裂状，而且裂缝杂乱无章，这是由于混凝土干缩和温度变化导致。就对当前我国的已经建成的面板堆石坝的开裂情况进行分析和统计来看，大多数面板早期的裂缝都是比较细小的，并且非常不稳定，只有当坝体被填筑到一定高度的时候，面板的裂缝才会稳定下来，大多数的裂缝常常出现在坝体的三分之二以下的地方，多呈水平裂开。除此之外，由于面板结构比较薄弱，容易散热，在施工过程中进行间隔浇注，所以混凝土面板的结构没有太过约束。这就可以证明混凝土的干缩以及温度变化对面板开裂有着比较小的影响，主要是对早期的面板有影响，或者可能成为后期面板裂开的隐藏威胁。堆石坝的后期建筑就是一个对其进行加工形变的过程，混凝土面板开裂的主要原因是由于坝体结构受力而产生的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、面板堆石坝的防裂措施
1.面板非结构性裂缝的防治
在面板非结构性裂缝的防治措施上，例如对混凝土的干缩裂缝以及温度裂缝的防治措施，主要是对面板本身的材料和面板的建筑施工方法的考量，在上述两方面采取防治措施。针对以上两种裂缝，需要建筑工作人员对材料和施工方法采用合适的配比，满足施工对面板混凝土的要求，加大对面板施工质量的控制力度，就能够适当地避免面板的非结构性裂缝的产生。
①降低面板表面最大拉应力
在混凝土在面板的浇注初期，面板表面的拉应力受温度变化以及混凝土干缩变形等原因所产生的。所以，保证面板初期浇注不产生早期裂缝的主要方法就是降低面板表面的最大拉应力，控制其小于混凝土面板的抗拉力强度。
② 减小面板应变的措施
混凝土面板由于受到内外部温度变化、干缩形变的影响，就会产生收缩形变。所以降低面板混凝土的收缩形变值能够有效降低面板的最大拉应力值，以此实现防裂目的。
2.面板结构性裂缝的防治
结合我国多数混凝土面板堆石坝的实际案例的分析，得出了面板出现裂缝的主要原因就是浇注初期产生的小裂缝所影响的，面板堆石坝由此产生空间变化和不规则变形，使得面板和垫层之间出现位移，由于面板顶部和坝两岸出现脱空部位，导致其无法得到垫层料的支撑，在水库的水压作用下，面板出现弯曲变形的情况，弯曲变形的产生会出现相应的拉应力，当拉应力大于混凝土的抗压强度的时候，就会造成面板裂缝的出现。所以，控制混凝土面板结构性裂缝的重要措施就是对面板进行优化研究、防治和控制。
①面板合理分缝
混凝土面板在大坝两边的受力情况比较复杂，且坝两边多为受拉区，而大坝中部的面板常常是受压区。建筑师结合面板受力的特点，在大坝的周边部位采用的是较窄的版型，在大坝中间部位多采用较宽的面板，这样油流有利于让混凝土面板适应周围环境的变化。
②采用双层面板技术
部分施工队在进行大坝的设计时，会采用双层面板的技术，这样的结构措施是在保证混凝土厚度稳定不变的情况下将其设计成双层面板，在两层面板之间进行隔离作用，将两层面板之间的约束去除，使得上下的面板可以进行功能分割，进行层间变形，这样能够有效降低面板的拉应力，可以实现面板的防渗以及抗裂作用。
三、结语
当前我国的面板堆石坝的发展一直被混凝土面板堆石坝面板裂缝问题所困扰，并且它是一项复杂的关键性技术问题。综文章所述，从混凝土面板的材料以及面板结构两方面内容进行分析，对混凝土面板的裂缝防治措施进行了讨论。随着我国建筑工程的发展，对高面板堆石坝也有着更高的发展要求。对混凝土面板裂缝的防治措施还有很长的研究历程。这需要工程师们和建筑工作者们在未来的发展中结合实际情况，对问题进行及时采取合理的解决措施。
参考文献：
[1]蒋国澄.中国混凝土面板堆石坝20年论文集[C].北京：中国水利水电出版社，2017.
[2]尤启俊，何孟浩.外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响[J].混凝土，2018（9）：32-33.
[3]李家正，桂全良，杨华全.防止面板混凝土收缩裂缝的措施探讨[J].水力发电，2017，（1）：32-35.
论文作者:保善智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/16
标签：面板论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 结构性论文; 措施论文; 表面论文; 《基层建设》2019年第25期论文;