1、.水工大體積混凝土裂縫成因及防裂措施研究 網絡教育學院 本 科 生 畢 業 論 文（設 計） 學習中心：奧鵬遠程教育福州學習中心 層 次： 專科起點本科 專 業： 水利水電工程 完成日期： 2016年 3 月 18日 內容摘要 隨著我國經濟實力的高速提升，大體積混凝土工程數量日益增多，大型水利工程、核電站、橋梁等均應用到大體積混凝土。然而大體積混凝土易于開裂，導致其性能與未開裂混凝土性能差異很大。混凝土滲透反過來又會促使混凝土裂縫的進一步擴大，從而形成惡性循環，對建筑的長期安全和耐久性造成結構破壞。本文在前人的工作基礎上，初步分析了水工大體積混凝土裂縫產生的機理和特征。在前人的研究成果實及本人

2、多年施工經驗的基礎上提出了有效預防及修復措施。最后，結合具體工程實際情況，深入分析混凝土裂縫產生的機理。依據前文所得出的處理原則，提出了合理的解決措施。 關鍵詞：水工；大體積混凝土；混凝土裂縫；防止措施 I 目 錄 內容摘要 ·······························&

3、#183;·················································&

4、#183;··········· I 引 言 ·····································

5、··················································

6、········ 1 1 水工大體積混凝土的應用 ·······································&

7、#183;··························· 3 1.1 水工大體積混凝土的應用 ···················

8、········································· 3 1.2 大體積混凝土裂縫的危害 ······

9、;··················································

10、;···· 3 1.3 研究課題的提出 ···········································&#

11、183;···························· 4 2 水工大體積混凝土裂縫產生原因 ··················

12、········································ 5 2.1 溫度裂縫 ········

13、··················································

14、······················· 5 2.1.1 裂縫產生機理 ························&#

15、183;·········································· 5 2.1.2 溫度裂縫的特征 ····

16、83;·················································

17、83;········· 5 2.2 收縮裂縫 ······································

18、83;·········································· 6 2.2.1 裂縫產生機理 ·····

19、;··················································

20、;············ 6 2.2.2 收縮裂縫的特征 ···································

21、····························· 6 2.3 混凝土所用材料產生的裂縫 ·················

22、3;······································· 7 2.3.1 裂縫產生機理 ········

23、··················································

24、········· 7 2.2.2 裂縫的特征 ······································

25、83;······························· 8 3 水工大體積混凝土裂縫防治措施 ···············&

26、#183;·········································· 9 3.1 溫度裂縫防治措施 ····

27、83;·················································

28、83;·············· 9 3.1.1 降低原材料溫度 ································

29、3;······························· 9 3.1.2 埋設冷卻水管 ················

30、··················································

31、· 9 3.1.3 及時與嚴格地開展保溫工作 ·············································&#

32、183;··· 9 3.1.4 科學合理地分塊分層 ···········································&

33、#183;············ 10 3.2 收縮裂縫防治措施 ··································&#

34、183;································ 10 3.2.1 摻加外加劑 ··············

35、3;·················································

36、3;··· 10 3.2.2 加入摻合料 ············································

37、························ 10 3.3 自身因素產生裂縫的防治措施 ······················&#

38、183;····························· 10 3.3.1 集料優選 ··················

39、;··················································

40、;··· 10 3.3.2 水泥品種優選及用量控制 ···········································&

41、#183;······ 11 II 4 雁溪水利工程水工大體積混凝土應用案例分析 ······································

42、12 4.1 雁溪水利工程簡介 ···············································&#

43、183;··················· 12 4.2 雁溪水利工程水工大體積混凝土應用情況分析 ·························

44、83;···· 12 4.3 雁溪水利工程水工大體積混凝土裂縫控制措施 ······························ 13 4.3.1 混凝土生產工藝 ·······

45、3;·················································

46、3;···· 13 4.3.2 澆筑方式 ···········································&

47、#183;··························· 14 4.3.3 養護 ····················

48、··················································

49、······· 14 4.3.4 施工中的溫度控制措施 ·······································

50、83;············· 15 5 結論與展望 ··································

51、83;················································ 16 參考文獻

52、··················································

53、········································· 17 III 引 言 隨著經濟地迅速發展，基礎設施建設中大體積混凝土越來越多，工程實踐證明，大體積混凝土施

54、工難度比較大，混凝土產生裂縫的機率較多，稍有差錯，將會造成無法估量的損失。為了降低經濟損失，我們要減少和控制裂縫地出現。混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難以解決的工程實際問題。大體積混凝土裂縫更是其中的一個令人棘手的普遍難題。裂縫問題也是大體積混凝土施工中最主要的工程問題，它會影響混凝土結構的安全性抗滲性及美觀，影響了大體積混凝土地正常使用。大體積混凝土產生裂縫的主要原因雖已基本清楚，即大體積混凝土硬化期間，由于截面尺寸較大，水泥用量多，水泥在水化反應中釋放的大量水化熱所產生的較大溫度變化和混凝土復雜的膨脹收縮的共同作用，會產生較大的溫度應力和收縮應力，致使大體積混凝土產生裂縫。但如何完全控

55、制、解決大體積混凝土裂縫，目前尚未有一個明確結論。 二十世紀三十年代開始，國內外學者已重視對大體積混凝土應用研究，隨著科技發展，學者們對大體積混凝土結構進行了一系列的試驗和理論研究，特別是大體積混凝土受溫度作用下受損機理。大體積混凝土裂縫的開裂問題，在國外的工程中也相當普遍。自從90年代末期，混凝土耐久性的問題提出后，大體積混凝土裂縫的問題引起了人們的注意，國外學者針對這一問題進行不斷的研究和總結，取得了不錯的控制效果。日本建筑學會標準（JASS5）規定1：“結構斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25的混凝土，稱為大體積混凝土”。美國混凝土學會

56、規定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。我們可以從這些定義中看出，大體積混凝土在現實工程中的應用是無法避免開裂的，所以研究大體積混凝土的重點就是研究大體積混凝土開裂的解決辦法。我們從國際壩工委員會1988年多大壩工作狀態的調查報告可以知道：在世界上已經建成的混凝土大壩絕大多數或多或少存在溫度裂縫，在遭受災難性破壞的243座混凝土中，就有30座是溫度問題引起的2。 本文根據多年的施工實踐經驗及相關理論并結合實際工程就如何控制、解決水工大體積混凝土裂縫問題，從水工大體積混凝土裂縫的產生原因進行分析，進而對水工大體積混凝土裂縫

57、的處理措施進行探討，最后結合具體案例，探討水工大體積混凝土裂縫處理的具體應用。 1 本文的主要研究內容如下：本文第一部分通過對水工大體積混凝土的應用及裂縫產生的危害提出水工大體積混凝土防裂控制的研究課題。第二部分對大體積混凝土裂縫產生的原因進行分析，通過原因分析以便第三部分裂縫控制提供相應的措施。第三部分就是對大體積混凝土裂縫防治采取相應的控制措施。第四部分采用案例結合的辦法，對大體積混凝土裂縫產生的成因和采取的解決措施進行研究，最后進行總結。 2 1 水工大體積混凝土的應用 1.1 水工大體積混凝土的應用 隨著國民經濟的快速發展，我國基礎設施建設突飛猛進，水工大體積混凝土越來越廣泛，比如各種

58、型式的混凝土大壩、港工建筑物等混凝土地板以及很多大型水利工程的基礎承臺等都是用大體積混凝土澆注而成的。隨著我國“西部大開發”、“西電東送”戰略的實施，西部豐富的水電資源也將得到進一步的開發，而在開發和待開發的水電項目中攔河壩的壩型大多為混凝土，水工大體積混凝土的使用量也將逐漸增加。 混凝土作為目前用量最大的一種建筑材料，已經開始廣泛應用于工業與民用建筑、水利、農林、交通及海港工程。混凝土的取材也是很方便的，可以是就地取材用攪拌站攪拌，也可以使用附近的商品混凝土。混凝土的運輸可以使用攪拌車運送，到了現場澆筑則可以用泵送混凝土。所以使用大體積混凝土結構在原材和運輸方面是十分便利的。大體積混凝土的抗

59、壓強度很高，基本上可以滿足建筑工程的荷載要求，而且可以滿足建筑結構的各種形狀要求。水工建筑中大體積結構都會使用到混凝土結構，像水利工程要修建的壩、堤、水閘、進水口、渠道等不同類型的水工建筑物，不管是基礎、墩、墻身、胸墻等部位都會使用到大體積混凝土結構。而且大體積混凝土結構可以滿足這些部位的使用要求，水利水電工程中大體積混凝土的使用是很普遍的。 1.2 大體積混凝土裂縫的危害 混凝土裂縫是混凝土結構的主要危害之一，也是最容易造成嚴重后果的危害。由于水工混凝土的特殊性，一般都是在大橋、水利工程、港口等重要的建筑中，一旦發生危險，輕者造成投資幾百幾千萬的工程毀于一旦。重者甚至危害大量的生命安全，造成

60、更大的經濟損失。因此，大體積混凝土裂縫不容忽視。常見的水工大體積混凝土裂縫危害主要有以下幾種： （1）影響建水利工程建筑物的功能性。筏板結構多為基礎，特別是水下基礎和底板，如果開裂，將會影響到水利工程建筑物的使用功能； （2）影響水利工程建筑物的剛度。裂縫會使結構的剛度降低，進一步影響水利工程建筑物功能的正常發揮； （3）影響水利工程建筑物的整體性。在一般情況下，一旦水工大體積混凝土建筑出現貫穿裂縫，水工建筑物的整體性便難以保證了。隨著時間的推移或者其他因素的影響，一些微觀裂縫很可能會發展成為宏觀裂縫，后果就不堪設想。 3 （4）影響混凝土的耐久性。在特殊環境下，如果一些具有侵蝕性的物質進入了

61、混凝土內部，則會導致鋼筋腐蝕，并且使混凝土表面受損，影響混凝土的耐久性。 1.3 研究課題的提出 水工大體積混凝土裂縫的控制是工程界由來已久的技術難題。水工大體積混凝土裂縫主要由干縮、砼自身的重量以及水泥的水化熱、溫度、地基沉降等等原因造成的。我國水工大體積混凝土建筑幾乎無可避免的會產生裂縫，國際發到國家中也有不少的水工建筑物產生裂縫，裂縫的危害是巨大的，輕者影響水工建筑物的美觀，重者影響水工建筑的結構安全，對人們的生活生產安全帶來巨大的災難。因此，研究水工大體積混凝土裂縫的相關問題，具有重要的現實意義。 4 2 水工大體積混凝土裂縫產生原因 2.1 溫度裂縫 2.1.1 裂縫產生機理 當混凝

62、土結構受熱溫升時，體積將受熱膨脹，反之將收縮，如果結構的混凝土單元體不受任何約束，可以自由伸縮，即在混凝土體內將不產生應力。自由溫度變形只有滿足如下條件才會出現： 當板體不和處于另一力學變形或溫度變形的物體相聯系，板內各點的溫度相同即：當板體的溫度場呈均勻變化；當板體的溫度場呈線性變化。 除上述情況以外，當所研究物體與其他物體發生聯系，或溫度場按其他規律變化，在這些物體內將產生溫度應力，他們不僅與物體的線膨脹系數有關，而且還與組成物體的材料熱學性能和物理力學性能如變形模量、泊松比也有關1。 在實際工程中由于混凝土必須澆筑在地基或老混凝土上，它們的初始溫度條件不同，而且它們的物理力學性能也有差別

63、。因此混凝土的溫度變形在建基面上要受到地基或老混凝土的約束，因此產生溫度應力。在混凝土內部，由于先后澆筑的時間不同，水泥用量和散熱條件不同等原因，在混凝土內部將出現非線性溫度場分布，因此在混凝土內部也會產生溫度應力。 2.1.2 溫度裂縫的特征 在混凝土結構澆筑和運行過程中，由于溫度不斷變化，受外部和自身的約束而引起的應力稱為溫度應力。在大體積混凝土結構中，溫度變化對結構的應力狀態具有重要的影響，有時溫度應力可能超過其他荷載所引起的應力總和，掌握溫度應力變化規律對結構設計非常重要。根據溫度應力的形成過程，大休積混凝土的溫度應力問題可以簡化為以下三個階段： （1）早期：混凝土澆筑初期溫度上升階段

64、，自澆筑開始至水泥水化熱基本結束為止，一般約30d2。在這個階段水泥放出大量的水化熱同時混凝土的彈性模量迅速增長。若混凝土外表溫度較低，則在混凝土初凝后，由于內部混凝土的升溫膨脹，就會在大體積混凝土的表面產生裂縫。由于彈性模量的變化，混凝土在這一時期形成殘余應力。 （2）中期：混凝土硬化后期的降溫階段，自水泥水化熱作用基本結束開始至混凝土冷卻到最終穩定溫度為止，這個階段，混凝土的彈性模量變化不大，溫度 5 應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起的，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加3。 （3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運行時期。溫度應力主要是由于外界氣溫變化所引起的，這些應力與前兩種的

65、應力相疊加。 當結構產生變形時，不同的結構之間、結構內部各質點之間都可能產生相互的影響，相互的牽制，這就是“約束”。由于建筑物有各種結構組合，約束的形式也有很多種，大致可分為兩類：“外約束”和“內約束”。溫度應力按其產生的原因可分為外約束應力和自約束應力。 2.2 收縮裂縫 2.2.1 裂縫產生機理 （1）混凝土的沉縮變形：混凝土拌合物是固體顆粒（水泥和集料）、水和空氣交混而成的三相體系。澆灌成型后，絕大部分空氣逸出，固體粒子互相接觸，形成一種空間結構，結構中充滿著水。由于顆粒之間的摩擦力比較小，彼此之間的摩擦力不足以阻止其相互滑移，由于受到重力的影響，彼此相互靠近，并且使空隙不斷的減小。隨著

66、這種沉降的作用，混凝土的體積勢必會逐漸減小，直到縫隙減小到不足以滑動為止。 （2）混凝土的干縮變形：體積收縮，混凝土配合比中所含水分，20%參與水泥的水化，其他80%水分蒸發，引起體積收縮。混凝土硬化以后，仍然含有一定數量可以揮發的水分。如果混凝土是裸露在外面，暴曬在干燥的空氣重，混凝土中的水分必將逐漸蒸發而減少。隨著水分的減少，混凝土的體積也會逐漸縮減，這種現象就稱之為混凝土的干縮變形。 （3）水泥水化體積收縮：當水泥化合物和水化合時，會有部分的水分進入物質的結構內部，因此會有一部分水分被消耗掉。這樣就會使參加反應的水分子體積加上參加反應的分子體積的和要變小，進而大體積混凝土的體積發生變化，

67、產生變形。 2.2.2 收縮裂縫的特征 高強度混凝土具有很好的工程性能，但它也會增加混凝土發生收縮裂縫的可能性3。一般來說高強度混凝土出現的裂縫有溫度裂縫、干燥裂縫、塑性裂縫以及自收縮。而他們各自發生的時間均有所不同，這也可以作為判斷裂縫的原則之一。 6 最早出現的是塑性收縮裂縫，它一般出現在澆筑后幾小時內甚至十幾小時內。其次是溫度裂縫，它一般發生在澆筑后的兩天至十天的范圍。再次是自收縮裂縫，它發生在混凝土硬化后的幾十天之內。而干燥裂縫出現最晚。在判斷好不同時期出現的裂縫對于我們處理收縮裂縫起到了重要作用。 （1）沉縮裂縫：從理論上說，混凝土的沉縮就是增實作用的延續，對混凝土各種性能會有積極影

68、響。然而，實際上發生的不均勻沉縮卻會導致產生一些不規則的混凝土塑性收縮裂縫。這種裂縫通常是互相平行的，間距一般為0.2-1.0m4，并且有一定的深度，它不僅可以發生在大體積混凝土中，而且可以發生在平面尺寸較大、厚度較薄的結構構件中。 （2）干縮裂縫：在干燥空氣中，混凝土表層的孔隙水很快離去，然而外界的空氣擴散進入表層內，取代已經離去的水原先所占據的空間。此后一方面下一層混凝土的孔隙水蒸發，使已經進入混凝土體內的空氣的濕度提高，另一方面濕空氣又憑借擴一散作用與外界的干燥空氣進行交換，使濕度降低，從而使孔隙水得以繼續蒸發。這種干燥過程一直進行到混凝土內部最深處的蒸汽壓與外界空氣的蒸汽壓持平為止。混

69、凝土的干縮與拉伸荷載下的應變屬于同一數量級。在結構物中出現的干縮率往往高以10，如果不加正確對待，往往導致構件表面開裂甚至整體斷裂等禍患。 -4 2.3 混凝土所用材料產生的裂縫 2.3.1 裂縫產生機理 （1）水泥和水的影響 混凝土結構的開裂主要是由于混凝土本身收縮所受到的拉應力超過期抗拉強度。混凝土的收縮值和所采用的混凝土的種類、混凝土中水泥的比例、水泥的細度等等問題。實驗研究表明，水泥的細度越細，混凝土開裂的可能性越5。 （2）砂石、石骨料的影響 混凝土開裂還和混凝土中骨料的含泥量相關。實驗研究表明，混凝土中骨料的含泥量越高，混凝土開裂的可能性越高。這是由于骨料中所含的泥土成分阻礙了骨料

70、和水之間的粘合，從而降低了混凝土的強度。 （3）外加劑和摻合劑的影響 外加劑和摻合劑的加入可以顯著提高混凝土的干縮值。如果使用的是一般類型的化學外加劑，混凝土的干縮值會低于使用促凝劑AE減水劑的外加劑。如果混 7 凝土中加入了膨脹劑，則需要更多的維護成本，如果早期維護不當，很容易產生裂縫。 2.2.2 裂縫的特征 由于大體積混凝土的組成材料的混雜而產生的裂縫也是非常常見的，這類裂縫，一般是由于混凝土摻入了礦物質（如硅粉、礦渣微粉），水化后產生的熱量會更大，裂縫的可能性就更大，其原因是由于水化速度過快和水化時發熱量不同而產生裂縫。 同時，如果混凝土中水泥摻和的量不同時，混凝土的性能也會產生很大影

71、響。如果水泥用量少時，自縮值就小。混凝土自收縮的大小也與水泥的摻和劑有關。如果外加劑的性能和品質都比較高的話，那么混凝土產生的收縮變形就比較小，反之亦然。 這類裂縫的特征是網狀龜裂，很不規則。一般斜向裂縫比較常見，出現中間寬、兩端細的特征。由于混凝土自身的性能不同，不同的大體積混凝土建筑產生的裂縫在不同的部位，有些裂縫甚至可能會大面積出現，影響建筑的正常使用。 8 3 水工大體積混凝土裂縫防治措施 3.1 溫度裂縫防治措施 3.1.1 降低原材料溫度 相關的工程實踐表明，大體積混凝土的澆筑溫度越高，水泥的水化速率越快。相關資料統計表明，澆筑溫度每增加10，混凝土內部的溫度會提高3-5。為了達到

72、降低溫度的目的，可以在大體積混凝土澆筑時，適當的降低原材料的溫度，可以采用冷水拌合，或者在混凝土中加入冰屑。但是，加冰需要注意，一定要保證在拌合的過程中冰屑會完全融化。 濕法、干法、真空汽化法是預冷卻骨料主要的三種手段。濕法冷卻是將冰水與骨料直接接觸進行降溫，可以采用浸水法與噴水法；干法冷卻是用冷空氣對骨料進行吹風冷卻；真空汽化法是利用在骨料周圍空間形成的部分真空，使骨料中水分蒸發、吸熱而冷卻骨料。預冷卻水泥一般采用氣冷法和浸水法。 3.1.2 埋設冷卻水管 在混凝土的內部預先埋設水管，通過水管打入冷水，可以起到降低混凝土內部溫度的作用。這種方法在國內外使用比較廣泛，因為這種方式降低混凝土內部

73、溫度的效果比較明顯，而且使用方法較靈活，并且可以控制整個結構內部的溫度。埋設冷卻水管這種做法一般在混凝土澆筑完成后通冷卻水，有些比較特殊的工程甚至在澆筑開始時就通冷卻水，以便減少初期由于水泥水化熱所帶來的最高溫度。 3.1.3 及時與嚴格地開展保溫工作 當水工大體積混凝土接近冷卻時，表面和內部的溫度會出現溫度差，產生溫度階梯，從而產生拉應力，造成混凝土的開裂。溫度階梯是水工大體積混凝土產生裂縫的重要原因之一。 為了防止水工大體積混凝土內外部的溫度差，施工中一般可以采用混凝土表面保溫的方法。水工大體積混凝土的保溫工作要盡早開展，并且越早越好，這樣就可以盡量減少混凝土表面的早期收縮裂縫。施工中經常

74、使用的保溫材料主要有：模板、草袋、麻袋、濕砂、鋸末等，保溫材料不僅要布置在混凝土的表面，還要注意結構物側面的保溫。 9 3.1.4 科學合理地分塊分層 對于大體積混凝土工程而言，若采用一次性整體式澆注法施工，必然會導致混凝土內部產生不容忽視的溫度應力，可能由此而造成溫度裂縫的產生。在征得業主與設計方同意的情況下，可以考慮對混凝土結構實施合理地分層分塊澆筑。目前工程界普遍使用的分層分塊方法主要有斜向分層、分段分層和全面分層三種，此法一般遵循第一層混凝土尚未初凝時，便立即澆筑下一層。 3.2 收縮裂縫防治措施 3.2.1 摻加外加劑 大體積混凝土事宜選擇緩凝型減水劑，如果在混凝土中摻入水泥重量的0

75、.2%-0.3%的具有緩凝作用的減水劑，可以延緩混凝土的凝結時間，降低水泥水化熱的速率，有利于水泥內部熱量的散失。 另外，在大體積混凝土中也可采用膨脹劑來控制裂縫的產生。以UEA為例，膨脹劑的摻入可產生膨脹效應，14天的限制膨脹率約為（2-4）×10，他不但可補償混凝土的收縮，而且能降低混凝土的綜合溫差。 3.2.2 加入摻合料 加入適當的攙和量可以明顯的減少混凝土中水泥的用量，因此可以減少水泥的水化熱。通常摻入的摻合料主要有：煤灰、礦渣、沸石粉、火山灰等。粉煤灰的顆粒具有滾珠效應，如果可以用適量的粉煤灰代替水泥，不僅可以改善混凝土和易性，還可以便于操作、減少混凝土攙和所需的水量，對

76、降低混凝土水化熱具有重要的意義。加入適當的摻合料，從經濟意義上來講，還具有明顯的經濟價值。 4 3.3 自身因素產生裂縫的防治措施 3.3.1 集料優選 混凝土中集料對混凝土性能的影響較大，一般混凝土中集料所占的比例高達70%-80%。由于集料表面的質地、最大粒徑、含水量、密度等都會影響到混凝土拌合料對水泥漿料的需求量，從而會影響混凝土表面的溫縮變形。經過實驗表明，對混凝土溫度收縮最有利的集料形狀應該是接近球形，并且表面比較光滑，這類集料可以減少包裹集料所需的水泥漿料，混凝土中顆粒的穩定性也較好。因此， 10 大體積混凝土最好可以選用來源不同、粒徑較大，并且比較連續的集料進行拌合，從而得到抗裂

77、性較好的混凝土6。 3.3.2 水泥品種優選及用量控制 大體積混凝土所采用的水泥品種和水泥的用量對混凝土表面的溫差值影響非常大。因為不同品質的水泥產生的水化熱不同，因此大體積混凝土在制備時，應當選用水化熱較低、凝結時間比較長的水泥，可以優先選用中低熱水泥、粉煤灰水泥或者火山灰水泥等。而且，在選用時，盡量選擇水泥強度比較低的水泥。 在水泥的制備時，滿足水泥所需的力學性和耐久性的條件下，應當盡可能的減少水泥的用量。根據相關資料顯示，在制備1m3的水泥中，減少10kg水泥的用量，可以使水泥內部的溫度降低1。 11 4 雁溪水利工程水工大體積混凝土應用案例分析 4.1 雁溪水利工程簡介 雁川溪地處浙江

78、省南部，為甌江上游龍泉溪支流之一，發源于龍泉與遂昌交界海拔1256m的淤連山。雁溪水利工程壩址以上控制流域面積116km2，主河長26.69km，河道比降17.83。壩址與電站廠址區間河道長4.64km，控制集雨面積10.65km2（原初設廠址9.59km2），流域內山高坡陡，洪水暴漲暴落。屬中亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，四季分明，受季風影響明顯。多年平均氣溫為17.6，多年平均降雨量1767.0mm。流域內森林為次生針葉闊葉混交林，山坡為黃、紅壤土，高山區留有半原始生態自然植被，植被條件較好。主河道深切，基巖裸露，陡坡流急，河槽調蓄能力小，洪水暴漲暴落。 雁溪水利工程總庫容為907萬m3，裝機

79、2×4000kw，為小（1）型水庫，樞紐工程屬等工程。相應各項水工建筑物的級別為：攔河壩、泄洪建筑物、發電引水建筑物為4級建筑物；電站廠房、二道壩等為5級建筑物；施工導流等臨時建筑物為5級建筑物。拱壩、溢洪道、發電引水建筑物設計洪水標準為30年一遇；校核洪水標準為200年一遇；發電廠房設計洪水標準為30年一遇；校核洪水標準為50年一遇。 圖4-1 雁溪水利工程 4.2 雁溪水利工程水工大體積混凝土應用情況分析 雁溪水利工程閘底板厚度為2.0m，每次澆筑方量1200m3，閘墩厚度為縫（邊）墩1.2m、中墩1.6m，每次一組（兩個縫墩及一個中墩），澆筑量為1500m3 ；均屬 12 于大

80、體積混凝土，其強度等級為C25；混凝土澆筑采用泵送，水灰比為0.48，水泥用量為400kg/m3；而混凝土的施工高峰期均在冬季，室外氣溫較低。 根據建設過程的相關資料表明，本建設工程選用的是泵送混凝土工藝，在施工完成之后，雁溪水利工程底板和閘墩工程中出現了很多的裂縫，這些裂縫雖然對水利工程的結構沒有造成危害，但是卻嚴重影響了水利工程的美觀。經過分析，其出現裂縫的原因有以下幾點： （1）混凝土澆筑后會由于水化熱的作用引起溫度升高而體積膨脹，隨著熱量的散發，又因降溫而發生體積收縮，當混凝土變形受到約束時就會產生溫度應力。混凝土熱脹時受到地基、等的約束會產生壓應力；施工期混凝土內外溫差較大，表面混凝土的降溫收縮受內部熱脹混凝土的約束會產生拉應力6，從而導致雁溪水利工程出現較多的混凝土裂縫。 （2）混凝土中約有20%的水分是水泥硬化所必須的，而約80%的水分要蒸發，多余的水分如果蒸發會引起混凝土的收縮。而雁溪水利工程在施工完畢后，一定時期內并沒有針對混凝土收縮進行相應的養護，從而導致裂縫的出現。 （3）雁溪水利工程在施工階段，氣溫的變化對混凝土的水化熱有較大的影響。外界的氣溫越高，混凝土的澆筑溫度就越高。雁溪水利工程在夏季進行水工大體積混凝土施工澆筑的，混凝土內部的溫度高達70，隨著溫度的下