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三峡大坝曾检查出80条裂缝?为防止情况恶化,我国工程师咋解决的

2025-01-18 1 yuneu

三峡大坝作为顶尖的水利工程,将“天险”长江三峡改造成了具有防洪能力和生态价值的宜人景色。

在三峡大坝建设过程中,在1992年的报告中,专家首先发现了长江下游存在非常严重的问题,长江河床较高,上游洪水倒灌的概率非常大,因此必须对河床进行加固。

1994年,三峡大坝最终建成,但是在后期查看大坝评估的时候,却发现了80条缝隙。

这些裂缝的的发现引起了公众的广泛恐慌,但是最终经过工程师们的认真修复后,这些裂缝问题得到了解决。

那么这些裂缝又是从何而来的?

工程师又是怎么在众多因素面前解决这些裂缝的呢?

80条裂缝原来是这样“长”出来的!

众所周知,水利工程在建造时有着怎样复杂而严谨的过程,然而即便如此,高超的技术水平也无法百分之百确保建造成后不会出现任何问题。

1994年,三峡大坝于建成进行了试验之后正式投用,至今已走过20个年头运行历程。

然而,自1994年建成至今,工程师们却发现了大坝上游泄洪坝段上面有80条裂缝。

从深度上看,这些裂缝分别约有50~100cm,裂缝宽度约在0.1~0.3mm之间。

从位置上看,这些裂缝都出现在泄洪坝段上游的区域。

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逐渐的,这一消息被传出后引发了公众的不安情绪。

甚至有传言称:“如果裂缝再继续扩大的话可能会导致整个三峡大坝崩盘,并将致使长江上线数十亿人口的生命安全受威胁,一旦大坝崩盘造成下游洪水泛滥,损害影响将不可估量。”

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最终,有负责三峡工程建设的专家亲自出马来平息大家紧张和恐慌的情绪。

那么,这裂缝又是怎样出现的呢?

其实这与环境有很大关系。

长江上游地区长期都处于动荡状态,因其泥浆物质堆积会产生一定程度的地壳下沉现象,同时下沉也伴随着地壳变动。

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因此,当原本结实的大坝墙体受到这两种条件作用下,就会产生一定程度上的变形最终导致开裂。

不仅如此,还有一个原因就是,大坝前面承压的大量水流带来的强水压,是之后各种动荡及循环持续产出的加压要高出数个数量级,这无疑是将缝隙问题加速放大。

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再有,当日夜温差变化时,大坝因温差变化频繁而导致收缩和膨胀,再加上大坝墙体本身就有热胀冷缩现象,因此就加剧了缝隙的形成。

然而大家要知道的是,这些裂缝并不等同于直接渗水的问题,它们只是影响着墙体的完整性的问题。

事实上,这些裂缝也文明之为浅层裂缝。

因为最深只到了一米,并且是由于地壳运动所产生的动能通常不会造成很大的影响,如果真要说对大坝产生影响的话,那就是可能会加快大坝材料老化以及有可能会加大之后地震对大坝的影响。

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工程师们如何进行修复?

按照世界上现存混凝土材料科学,其拉伸强度约为12mpa,而要保证整体结构安全,混凝土裂需要占据一定比例才能保证抗坏功能,因此,标准要求抗裂混凝土强度不能低于25mpa。

但是在我国混凝土结构设计中,由于成本考虑方面,还要考虑到市场需求以及当地实际情况等多层次因素,目前我国混凝土抗裂标准主要保持在超过21mpa。

而要想让一项工程满足相应标准,就需要将配合比进行科学计算。

三峡大坝混凝土所采取是C30,也就是强度水平值为30mpa,抗拉强度值要高达15mpa才行。

因此这样来看,这些裂缝并不会导致混凝土被撑坏,那么工程师们还要进行修复吗?

应该说是需要的。

一方面,专家认为这些裂缝在长期影响下如果没有进行及时修复的话,将会随着长期作用不断增大,最终可能会导致有一定程度上的渗水。

再者,这些裂缝也可能影响长江中下游防洪能力;

不仅如此,还有更重要的一点就是作为世界工程奇迹,如果出现这种现象,无疑会对国家信誉形象产生影响。

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那么为了修复这些裂缝,并且要减少对整个大坝和航运设施运作和使用以及对正常交通带来的影响,就要采用一种高精度监测手段去跟踪这些裂缝变化,以求最短时间内发现问题并进行解决处理,同时也能及时反馈修复后的效果。

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因此,采用现代精密探测技术去评估其变化过程,就能很快分析出如何对应及预计实施方案。

为此,要构建一个三维空间监测系统,通过35个高精度监测点组成网格体系,让扭曲变形成为这个体系变形特征值,在数据反馈下形成一套可靠模型,从而可以获得最有效的信息反馈并实现修复目标。

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为此,要进行三方面因素分析:

第一,了解其变化态势;

第二,对其态势进行分析预判;

第三,提出有效合理且具可行性的方案措施,从而实现科学合理化修复方案目标。

那么在这个过程中,该如何实施呢?

首先,为了精准无误,将采取具有高精度和可靠记录手段的监测设备同时设立35监测点,实时监控并记录下变化进程数据,并将数据反馈至数据库中进行分析、处理和评估,真正实现数据化管理和效果评估。

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第二,在经过科学计算与规划后,将会采取注浆灌入混凝素材裂隙中,以知识力与聚硫耐油防水材料相结合的方法,将其注入裂隙中形成密封膜,实现零渗漏目标。

第三,在完成上述步骤后,将会构建一个长期动态监测系统,对后续效果进行长期监测和评估,以确保裂隙不再扩大并且不再出现新的裂隙。

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修复后是怎样的结果?

最终,在经过工程师们的研究与修复后,对这些裂缝进行了有效修复,使得大坝溢洪能力和泄洪能力均得到了显著提升,同时也减去了公众心中的一块石头。

并且,在科学评估下,修复后的大坝抗裂能力相比于以前提升了30%!

可以说作为一项世界工程奇迹,三峡大坝无疑是将中国的水利工程水平推进到了国际前沿。

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