宋恩來
(東北電網(wǎng)有限公司,遼寧 沈陽 110181)
我國修建的大壩已超過85 000座,其中混凝土壩約占2/3,大中型水電站中混凝土壩約占70%?;炷翂闻c其它壩型相比有很多優(yōu)點,但同所有大壩一樣,也存在老化現(xiàn)象。
大壩蓄水運行后,即受到外界惡劣環(huán)境(如溫度變化、凍融、凍脹、碳化、水質(zhì)侵蝕等)的影響和多種荷載的共同作用(如水壓力、滲透、揚壓力、溫度和冰壓力等)及壩體混凝土體積變形(干縮、堿-骨料反應)、徐變等,同時還要經(jīng)受洪水、地震、泄洪、排沙、排污和引水發(fā)電等各種運行工況的考驗。若干年后,老化現(xiàn)象逐漸顯露出來,隨著時間的推移逐漸惡化,可靠性和安全等級降低,必須進行修補、加固或改造才能保證安全運用。
大壩老化包括壩基和壩體兩部分,壩基老化表現(xiàn)在基礎(chǔ)材料變?nèi)?、防滲和排水系統(tǒng)失效、巖石縫中填充細料流失等;壩體老化表現(xiàn)在裂縫擴展及發(fā)育、滲漏溶蝕、體積改變、凍融和凍脹破壞、碳化、排水系統(tǒng)堵塞等。如在壩上布置有泄洪與引水部分,則老化還表現(xiàn)在沖刷、磨損與空蝕、金屬構(gòu)件銹蝕和變形、閘墩裂縫、電器設(shè)備絕緣降低等。
混凝土壩各種老化現(xiàn)象都是由小到大、由表及里逐漸發(fā)展變化的緩慢過程,其速度不僅與混凝土材料、外界自然條件和運行環(huán)境有關(guān),同時與設(shè)計、施工和運行管理等有關(guān),各個方面都必須給予重視,則可防止或減緩老化的進程。
混凝土壩同其它生物的生長過程一樣,也有“生老病死”的周期。這一老化過程可分為青年期、中年期和老年期,也可以將這三個時期稱為適應期、穩(wěn)定期和老化期,而在每個進程中又可能出現(xiàn)患病期。
1.1.1 混凝土壩青年期
青年期為大壩運行的早期。從施工開始,經(jīng)水庫蓄水,上游水壓力、揚壓力、滲透壓力、溫度等各種荷載逐漸作用于壩體。隨著時間的推延,壩體混凝土還會發(fā)生體積變化,比較常見的有早期水泥水化熱引起的體積膨脹和干縮,還有堿-骨料反應,它可以長時間引起較大的體積膨脹。體積膨脹和變化有時會導致混凝土質(zhì)量變劣并引起裂縫?;炷吝€有徐變性質(zhì),即在常應力下應變隨時間而增加。水泥(以及可能的骨料)的徐變及松弛造成了混凝土的徐變和松弛,它將降低壩體結(jié)構(gòu)中的應力,因而可減少混凝土的裂縫,從這個角度看,它們提高了壩的安全度。試驗表明,徐變的速度與初次加載時的混凝土齡期有關(guān),齡期越老,徐變越慢。
觀測資料反映,這個時期壩體的溫度趨于穩(wěn)定,壩體的滲透壓力趨于穩(wěn)定。混凝土壩從早期彈性模量低、強度低、徐變率高,隨著壩齡的增長,其彈性模量和強度都逐漸增長,彈性模量的增高使彈性變形稍有減少,抗拉和抗壓強度升高。與徐變有關(guān)的應變也在發(fā)生,壩基和壩體均出現(xiàn)一定的時效變形。大壩開始適應蓄水后的應力,其綜合特性朝著大壩安全有利的方向發(fā)展,使大壩安全度隨著壩齡的增加而有所提高,可靠度上升,一直到大壩穩(wěn)定下來進入“正常狀態(tài)”。
1.1.2 混凝土壩中年期
大壩經(jīng)過青年期的適應后,各種性能已經(jīng)穩(wěn)定。大壩在各種正常荷載作用下,壩體任一部位的應力均在允許范圍之內(nèi),壩踵區(qū)不出現(xiàn)拉應力,抗滑穩(wěn)定滿足設(shè)計要求。在中年期,大壩總體上處于線彈性或粘彈性工作階段,應力應變呈線性關(guān)系。荷載和位移基本上也呈線彈性或粘彈性關(guān)系。
長期運行的混凝土壩,經(jīng)歷了各種荷載工況后,結(jié)構(gòu)性態(tài)不斷調(diào)整,同時在環(huán)境和滲流等因素侵蝕下,其材料特性也發(fā)生變化,這時大壩變形監(jiān)測資料可綜合反映混凝土結(jié)構(gòu)的實際性態(tài)。觀測資料反映,大壩的變形、滲流等變化均有一定周期性,不會出現(xiàn)大的波動;定量分析表明,變形值或滲流值與水位分量、溫度分量有很好的相應關(guān)系,時效分量所引起的變形值或滲流值已經(jīng)很小或消失。在這個時期,除遇超標荷載(洪水、地震等)外,大壩可以安全運行,可靠度高,是大壩運行的最佳時期。
恢復中年期:隨著時間的推延,大壩老化現(xiàn)象開始顯露并發(fā)展,為保證大壩的各種功能達到原設(shè)計要求,采取一定的補強加固措施,消除工程缺陷,使大壩綜合特性得到改善和加強,使壩體任一部位的應力又處在允許范圍之內(nèi),壩踵區(qū)不出現(xiàn)拉應力。壩體裂縫不再擴展;壩基帷幕、壩體凍融破壞和凍脹破壞得到了補強;大壩泄洪部位的沖刷磨損和空蝕破壞在控制范圍之內(nèi);滲漏和溶蝕明顯減?。粚μ蓟弯摻钿P蝕進行了處理。觀測資料表明,與加固前相比,大壩的變形幅度減小,荷載和位移基本上也呈線彈性或粘彈性關(guān)系。
1.1.3 混凝土壩老年期
隨著大壩壩齡的增長,壩體和壩基材料成分、結(jié)構(gòu)等均發(fā)生變化,強度有一定降低,滲透和溶蝕加大,裂縫擴展并發(fā)育,凍融和凍脹破壞加劇。這個時期大壩的功能雖然可滿足設(shè)計要求,有時必須進行處理,隨著壩齡的增長,大壩的綜合特性有可能逐漸向不利的方向發(fā)展,安全度降低,失效率上升。在這個時期,隨著荷載的增加或條件的變化,大壩壩踵拉應力增大,下游區(qū)壓應力加大,壩體內(nèi)部分區(qū)域開始出現(xiàn)壓剪屈服等,大壩的變形有些增加,變形與荷載呈非線性關(guān)系。大壩處于彈塑性或粘彈塑性工作狀態(tài)。但由于設(shè)計時對抗滑穩(wěn)定、混凝土強度等均留有較大的裕度,在老年期的一定階段,大壩仍能滿足使用功能,并可安全運行。
大多數(shù)情況下,老化進程是緩慢的,但有的老化現(xiàn)象會加速,如單支墩大頭壩在施工期出現(xiàn)劈頭裂縫,其裂縫的擴展往往速度較快,由于溫度荷載的周期性作用,縫內(nèi)水壓逐漸增大,會使裂縫劈裂,影響大壩的側(cè)向穩(wěn)定。寒冷地區(qū)大壩的泄洪部位,由于混凝土的凍融、凍脹破壞再遇高速水流沖刷,老化速度也會加劇,有時會造成破壞。
恢復老年期:為確保大壩的安全,使其滿足各項使用功能,避免或減緩混凝土壩的老化進程,對大壩采取較全面的補強加固措施,消除工程存在的缺陷,使大壩綜合特性得到一定的改善和加強。壩基帷幕到了補強,疏通了排水孔;挖除了凍融破壞和凍脹破壞的混凝土,并進行了補強;大壩溢流部位滿足泄洪要求。荷載和位移基本上也呈線彈性或粘彈性關(guān)系。觀測資料表明,與加固前相比,大壩的變形幅度減小,滲漏量減小,裂縫開合度有一定周期性。
1.1.4 混凝土壩患病期
大壩經(jīng)過多年的運行,壩體混凝土、壩基巖石等均發(fā)生較大變化,強度降低很多,滲透和溶蝕加大,混凝土原裂縫擴展,并出現(xiàn)大量新裂縫,凍融和凍脹破壞嚴重,各種老化現(xiàn)象加劇。這個時期大壩功能降低速度較快,大壩的綜合特性隨著壩齡的增長逐漸向惡化的方向發(fā)展,安全度大幅度降低,失效率顯著上升。在這個時期,隨著荷載的繼續(xù)增加或條件的變化,當超過一定的數(shù)值后,大壩變形急劇增加,大壩出現(xiàn)開裂,屈服區(qū)急劇擴大,出現(xiàn)大的變形。當荷載達到臨界值時,大壩可能破壞,完全喪失承載能力,失去其使用功能。大壩患病期可能在青中年期發(fā)生,也可能在老年期出現(xiàn)。
1.2.1 變形與綜合彈性模量
由于混凝土壩壩型、材料、設(shè)計水平、標準、施工條件、要求、運行管理和大壩所處環(huán)境等不同,大壩各個時期的壩齡也不相同,很難給出具體數(shù)字。一般來講,壩齡短為青年期,壩齡長為老年期,二者之間為中年期,大壩達不到設(shè)計使用功能時為患病期。
大壩的建筑材料為混凝土,混凝土的彈性模量與變形和強度有一定關(guān)系。大壩運行時要進行安全監(jiān)測,其中,必不可少的監(jiān)測項目是變形監(jiān)測,可通過大壩的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)來判斷。即長期運行的混凝土壩,壩體混凝土的綜合彈性模量是影響變形和強度等的主要綜合參數(shù),用實測變形資料反演混凝土壩的綜合彈性模量來判斷大壩的各個時期。雖然混凝土壩各部位混凝土的強度等參數(shù)不同,壩體混凝土各區(qū)的彈性模量也不同,但大壩蓄水運行后經(jīng)歷了各種荷載的綜合作用,其結(jié)構(gòu)性態(tài)不斷調(diào)整,同時在環(huán)境和滲流等因素侵蝕下,其材料特性也發(fā)生了變化,變形監(jiān)測資料能綜合反映混凝土結(jié)構(gòu)的實際性態(tài)。
青年期、中年期的大壩總體上處于線彈性或粘彈性工作階段,應力應變呈線性關(guān)系,荷載和位移基本上也呈線彈性或粘彈性關(guān)系。老年期,大壩處于彈塑性或粘彈塑性工作狀態(tài),大壩的變形有些增加,變形與荷載逐漸呈非線性關(guān)系?;疾∑?,大壩的綜合特性隨著壩齡的增長逐漸向惡化的方向發(fā)展,隨著荷載的繼續(xù)增加或條件的變化,當超過一定的數(shù)值后,大壩變形急劇增加,大壩出現(xiàn)開裂,屈服區(qū)急劇擴大,出現(xiàn)大的變形。
1.2.2 工程實例
(1)工程概況
古田一級水電站位于福建省古田縣城下游峽谷入口處,大壩設(shè)在龜瀨。水庫容積6.55億m3,為多年調(diào)節(jié)水庫。電站為二等大(2)型工程,大壩為Ⅱ級建筑物。壩型為混凝土寬縫重力壩,壩頂全長412.0 m,最大壩高 71.0 m,壩頂高程 384.5 m,正常高水位 382.0 m,設(shè)計洪水位 382.63 m,校核洪水位383.87 m。
大壩于1957年8月開工,1959年6月下閘蓄水,1959年底全部建成。老水平位移監(jiān)測系統(tǒng)從1960年5月25日開始觀測,1966年12月停測。新觀測系統(tǒng)于1964年6月8日開始進行監(jiān)測。
(2)綜合彈性模量
文獻[1]的反演成果:
將1964~1998年古田一級大壩的水平位移監(jiān)測資料分為6個時段,即1964~1969年、1970~1975年 、1976~1981 年 、1982~1988 年 、1989~1993 年 、1994~1998年。對每段資料建立監(jiān)控模型,僅分離出壩體變形的水壓分量(δH),并假設(shè) Ec=2.1×104MPa,用有限元計算δ′H,然后分別反演各時段的平均綜合彈性模量,其結(jié)果如表1。
(3)大壩各個時期壩齡的推定
表1 古田一級大壩21號壩段分時段綜合彈性模量反演成果Table 1 :Inversion result of integrated elastic modulus in different periods of the dam block 21 of Gutianxi I dam
從表1不難看出,21號壩段各分段綜合彈性模量的變化從1964年開始逐年增大,1976年前增加較快,之后呈緩慢上升趨勢,1994年開始呈略有下降的趨勢??梢哉J為古田一級大壩1964年前為青年期,1964~1994年為中年期,從1994年開始進入老年期,即進入中年期的壩齡為5年,進入老年期的壩齡為35年。
混凝土壩設(shè)計時,考慮到混凝土的不均一性、大壩的耐久性、技術(shù)上的不確定性等,在原SDJ21-78《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(試行)及補充規(guī)定中,壩體的強度安全系數(shù)采用4.0~3.5,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取 3.0~2.3。新 DL5108-1999《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》與原規(guī)范基本相同,采用分項系數(shù)設(shè)計表達式替代原規(guī)范的單一安全系數(shù)表達式??梢娀炷翂卧谇嗄昶凇⒅心昶诎踩容^高,并有一定的超載能力。
1.3.1 青年期
大壩運行早期,一般可滿足設(shè)計要求的各項功能進行安全運用。但由于設(shè)計錯誤或考慮不周、壩基或岸坡出現(xiàn)問題、施工重大質(zhì)量缺陷等,大壩不能正常蓄水和運用。嚴格來講,這不屬于混凝土壩老化問題。
1.3.2 中年期
大壩到中年期,壩體材料和大壩基礎(chǔ)各種性能都已穩(wěn)定。在各種正常荷載作用下,大壩總體上處于線彈性或粘彈性工作階段,大壩變形規(guī)律性很強,滲流也比較穩(wěn)定,裂縫穩(wěn)定,大壩安全度較高,是大壩最佳工作階段。除滿足設(shè)計條件外,大壩還有一定的超載能力。
1.3.3 老年期
隨著時間的推延,壩體和壩基材料成分、結(jié)構(gòu)等均發(fā)生變化,大壩處于彈塑性或粘彈塑性工作狀態(tài),各種老化現(xiàn)象顯露。由于設(shè)計時對抗滑穩(wěn)定、混凝土強度等均留有較大的裕度,這時期大壩的功能在一定時期內(nèi)仍可滿足設(shè)計要求,但發(fā)展到一定階段,必須進行處理,不然大壩的綜合特性隨著壩齡的增長逐漸向不利的方向發(fā)展,安全度降低。
1.3.4 患病期
(1)青中年期患病
大壩總體上處于線彈性或粘彈性工作階段,這個時期出現(xiàn)的影響大壩安全運行的工程問題。如單支墩大頭壩的劈頭裂縫擴展往往速度較快,由于溫度荷載的周期性作用,縫內(nèi)水壓逐漸增大,會使裂縫劈裂,影響大壩的側(cè)向穩(wěn)定。這種患病期,經(jīng)加固處理可恢復到中年期,并可較長時間安全運行,如湖南柘溪大壩。
(2)老年期患病
大壩老化進程是緩慢的,當大壩總體上彈性模量已處于彈塑性或粘彈塑性工作階段,在這個時期出現(xiàn)的影響大壩安全運行的工程問題。這是老年期患病,經(jīng)補強加固后也可恢復到中年期,可使大壩安全運行。
1.3.5 大壩的超載能力
混凝土壩在青年期、中年期安全度較高,并有一定的超載能力。工程實例如下。
(1)佛子嶺混凝土連拱壩
佛子嶺水庫位于安徽省淮河南岸支流淠河的東支,以防洪為主,兼有發(fā)電和灌溉。壩址以上控制流域面積 1 840 km2,水庫總庫容 4.96 億 m3,樞紐建筑物包括大壩、溢洪道、輸水鋼管、發(fā)電廠房等。大壩為混凝土連拱壩,由20個垛、21個拱和兩端接拱重力拱壩組成, 壩頂全長510 m,最大壩高75.9 m。溢洪道位于東岸的凹內(nèi),凈寬 5×10.6 m。溢洪道最大設(shè)計流量為5 710 m3/s。廠房在壩后垛內(nèi),老廠房裝機5臺,容量為11 MW。新廠房當時裝機1臺,容量為10 MW。工程于1952年1月開工,大壩于1954年11月建成。
1969年7月庫區(qū)連續(xù)降雨后,14日又降大暴雨,14日0時~18日18時水庫洪量達10.59億m3。因電源中斷無法開啟閘門,7月14~15日大壩發(fā)生洪水漫頂事故。漫頂水流夾雜著大量飄浮物直飛壩下。洪水漫頂時,7月14日14時最大下泄量為5 400 m3/s,其中由溢洪道下泄 4 000 m3/s,壩頂漫流下泄流量為1 180 m3/s,其余為鋼管流出。漫頂下泄最大瞬時流量1 200 m3/s(14日13時40分),最大漫頂超過壩頂攔桿1.08 m,持續(xù)時間25 h15 min,漫頂總水量 0.49 億 m3。
由于洪水漫頂,兩岸壩后基巖遭到嚴重沖刷破壞,并使大壩的2、3號垛和21號垛基礎(chǔ)穩(wěn)定條件惡化,滲水加劇,揚壓力增高;飄浮物由壩頂順流而下,將老廠房砸毀,機組也遭到嚴重損害。新廠房進水也損失很大。但大壩并未潰壩失事,為確保大壩安全,之后不得不進行補強加固。
(2)磨子潭混凝土雙支墩大頭壩
磨子潭水庫位于佛子嶺水庫上游,因佛子嶺水庫庫容較小、防洪標準較低而加建的,水庫總庫容3.36億m3。樞紐包括大壩、溢洪道、泄洪洞和發(fā)電廠。大壩為混凝土雙支墩大頭壩,最大壩高82.4 m,壩頂長335 m,由雙支墩12個及東西側(cè)單支墩各3個組成。庫區(qū)埡口溢洪道為開敞式,共6孔,最大泄量 2 288 m3/s,泄洪洞設(shè)在左岸,最大泄量 426 m3/s,壩后式廠房內(nèi)裝一臺16 MW機組。工程1956年9月開工,大壩于1958年6月完成。
由于上游庫區(qū)14日降大暴雨,14日0時~18日18時水庫洪量達10.59億m3。7月 14~15日磨子潭大壩發(fā)生洪水漫頂事故,漫頂超過壩頂攔桿0.48 m,持續(xù)時間 4 h48 min。經(jīng)過電站工人奮斗,用絞磨將閘門啟開,水位才開始下降。
洪水超過壩頂,大壩安全無恙,雖然漫頂時間較短,但大壩仍受到一定傷害。
混凝土壩的“預期壽命”是多少?目前尚未見到我國的標準。我國壩工專家、兩院院士潘家錚說[3]:“…水壩的壽命問題倒值得探討。一般建筑物都有個使用期或設(shè)計壽命的問題?!胀üこ贪?0年考慮,重要工程按100年考慮等。達到了設(shè)計壽命期,如果工程已不能發(fā)揮作用或不符合新的規(guī)則要求,就報廢拆除或重建,無論房屋建筑、橋梁、道路、機場、小型水利工程無不如此?!?,對于三峽這樣的工程,也包括其他高壩大庫工程,情況有些特殊,即使按百年大計考慮,到了百年之后,既不能報廢,更不能拆除,也不能重建,而百年光陰則說短不短,說長也不長,建國初期建的壩,也快達60大壽了,這確實是一個值得考慮的問題。…照我看來,三峽工程以及其他高壩大庫工程,基本上應可長期使用,不存在報廢拆毀和重建問題。所謂長期,是指可預見的未來,譬如說,幾百年,三峽工程可考慮更長些。至于再以后的事,現(xiàn)在科技進步如此迅速,就不必考慮和擔憂了,相信十多代、幾十代以后的后人會有辦法的?!髩嗡畮炷茏龅介L期使用嗎?木結(jié)構(gòu)要朽爛,鋼結(jié)構(gòu)要腐蝕,很薄的路面、襯砌要崩解…這些結(jié)構(gòu)要長期使用相當困難,但由土、石、混凝土等材料做成的體積龐大的水壩,就很有希望長葆青春。以混凝土大壩來說,只要各種建壩材料和其拌合制成品是穩(wěn)定的,表面風化剝蝕和滲透水的破壞能得到防止,加上精心維護檢修,混凝土大壩的長期利用是可以辦到的,其他土石壩等大型水壩也可以做到長期利用?!?/p>
IEC(國際電工委員會)標準也在改變,原標準:大壩、隧道、水庫、調(diào)壓井等的“技術(shù)壽命”為60~80年,“經(jīng)濟壽命”為 80~150年;廠房結(jié)構(gòu)、泄洪道、壓力管道、鋼襯等的“技術(shù)壽命”為40~50年,“經(jīng)濟壽命”為50~80年。新標準(水力發(fā)電站及其輔助系統(tǒng)預期壽命 62256,IEC:2008 年):大壩、渠道、隧道、洞室、水庫、調(diào)壓室等的“技術(shù)壽命”為60~80年;主廠房結(jié)構(gòu)、擋水結(jié)構(gòu)、溢洪道、截沙設(shè)施、壓力管道、鋼襯、道路、橋梁等的“技術(shù)壽命”為40~50年。新標準已去掉了“經(jīng)濟壽命”一詞,顯然大壩等建筑物的“壽命”更要長一些,長多少已不再給具體數(shù)字。“技術(shù)壽命”可理解為建筑物滿足各項設(shè)計功能要求,能安全運行而未進行“大修”或“大規(guī)模補強加固工程”的使用年限。大壩達到“技術(shù)壽命”后,采取一定工程措施,經(jīng)補強加固后仍可繼續(xù)安全運行。
我國修建的混凝土壩,壩齡最長的已超過70年,新中國成立后修建的混凝土壩壩齡也已達到50年。下面將東北地區(qū)電力行業(yè)的水電站混凝土壩“技術(shù)壽命”統(tǒng)計列在表2。
從表2可以看出:
(1)大壩蓄水運行后,至今尚未進行大修的有白山、紅石、回龍山、太平哨、渭原和太平灣等大壩,回龍山和太平哨大壩的技術(shù)壽命已超過30年。
表2 東北地區(qū)混凝土壩“技術(shù)壽命”Table 2 :The technical life of concrete dams in northeast area
(2)紅石大壩大修原因是消力戽沖掏空蝕破壞,2007年進行了補強加固。回龍山大壩大修是因泄洪時壩趾沖刷空蝕破壞,2003年進行了補強加固。這均與泄洪有關(guān)。
(3)桓仁大壩經(jīng)1989年加高防滲層、壩頂防滲和空腔保溫改造后又安全運行20年,大壩安全第三次定期檢查評定為正常壩,顯然仍可安全運行。
(4)豐滿大壩的“技術(shù)壽命”,如從蓄水時計算為44年,從大壩恢復改造至全面補強加固則為33年。1986~1997年全面加固后仍在運行。
(5)水豐大壩由于消力池破壞、凍融和凍脹及戰(zhàn)爭破壞,1956~1958年進行恢復改造后,已又安全運行50多年。但因金屬結(jié)構(gòu)及壩體等部位老化,現(xiàn)在進行補強加固。
我國首輪大壩安全定期檢查時,在96座大壩中查出7座病壩,2座險壩。二輪定期檢查時,在130座大壩中查出8座病壩(綠水河兩次被評定為病壩)。
上述16座大壩被評定為病、險壩,因為各種老化現(xiàn)象,已影響到大壩安全運行,使安全等級下降,也有部分大壩是由于洪水復核結(jié)果降低了安全等級。
在這16座病、險壩中,經(jīng)過補強加固的有青銅峽、洛東、以禮河四級(小山)、白漁潭、馬跡塘、李官、水東、以禮河二級(水槽子)、綠水河等9座病壩,修文險壩摘掉了“病壩”、“險壩”的帽子,恢復了正常壩的安全等級,并繼續(xù)按原設(shè)計標準安全運行,發(fā)揮其各項功能。天橋、佛子嶺、梅山、黃龍灘等4座病、險壩維修加固均已完成或正在實施;豐滿大壩補強加固方案正在設(shè)計,南告大壩已移交地方管理。
可見,大壩安全等級降低,可通過補強加固、采取工程措施摘掉“病壩”、“險壩”的帽子,恢復正常壩的安全等級。
(1)大壩長期運行后,其老化是難免的,能否繼續(xù)使用,應根據(jù)混凝土壩的綜合彈性模量來判斷大壩的整體工作狀態(tài),即大壩總體上是否處在線彈性或粘彈性工作階段。而線彈性或粘彈性工作階段的確定,應根據(jù)大壩的監(jiān)測資料來判斷。這是由于變形監(jiān)測資料能綜合反映混凝土結(jié)構(gòu)的實際性態(tài)。
(2)大壩運行若干年后,其老化現(xiàn)象逐漸顯露出來,能否繼續(xù)正常運行,是否需要加固,不能憑局部現(xiàn)象(如裂縫發(fā)育、滲漏溶蝕等)來評價,應對監(jiān)測資料進行分析,判斷變化規(guī)律是否正常,變化幅度是否超限,即看大壩總體上是否處在線彈性或粘彈性工作階段。
(3)大壩經(jīng)過補強加固工程后,也應用變形監(jiān)測資料進行判斷,即變形規(guī)律等是否恢復到大壩中年期。如大壩原整體性比較差,經(jīng)外包鋼筋混凝土等補強加固措施后,大壩整體變形大幅度減小,已恢復到大壩運行初期的工作狀態(tài),變形甚至還小于初期,就不能再憑局部的某些缺陷懷疑大壩的整體性。
(4)混凝土壩的“預期壽命”是多少?目前我國尚無標準,建議有關(guān)部門制訂電力行業(yè)混凝土壩的“預期壽命”,以供設(shè)計、施工和管理等部門參考。
(5)混凝土壩老化會降低大壩的安全等級,可通過補強加固等有效措施恢復大壩的安全等級。
(6)混凝土壩老化是一個緩慢的過程,往往容易忽視,但發(fā)展到一定程度需要處理時,一般要花費巨額資金才能確保大壩安全使用,應引起各方面重視。
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