水利工程堤防裂缝成因及加固的措施.doc

水利工程堤防裂缝成因及加固的措施 　　摘要：裂缝是水利工程施工中常见的一种问题，严重影响着水工建筑的整体质量。我国水利事业虽然有了很大的发展，但仍存在一些问题，这需要水利工作者在实践工作中改进完善。文章主要对堤防裂缝进行简要的分析。 　　关键词：水利工程；堤防裂缝；加固 　　一、裂缝险情的分类和成因 　　1.1 险情的分类 　　（1）按裂缝产生的成因可分为不均匀沉陷裂缝、滑坡裂缝、干缩裂缝、冰冻裂缝、振动裂缝。其中，滑坡裂缝是比较危险的。 　　（2）按裂缝出现的部位可分为表面裂缝、内部裂缝。表面裂缝容易引起人们的注意，可及时处理，而内部裂缝是隐蔽的，不易发现，往往危害更大。 　　（3）按裂缝走向可分为横向、纵向和龟纹裂缝。其中，横向裂缝比较危险，特别是贯穿性横缝，是渗流的通道，属重大险情。即使不是贯穿性横缝，由于它的存在易缩短渗径，易造成渗透破坏，也属较重要险情。 　　1.2 裂缝的成因 　　（1）不均匀沉降。堤防基础土质条件差别大，有局部软土层；或堤身填筑厚度相差悬殊，引起不均匀沉陷，产生裂缝。 　　（2）施工质量差。堤防施工时上堤土料为粘性土且含水量较大，失水后引起干缩或龟裂，这种裂缝多数为表面裂缝或浅层裂缝，但北方干旱地区的堤防也有较深的干缩裂缝。筑堤时，填筑土料夹有淤土块、冻土块、硬土块，碾压不实，以及新老堤结合面未处理好，遇水浸泡饱和时，易出现各种裂缝，黄河一带甚至出现蛰裂（湿陷裂缝）。堤防与交叉建筑物接合部处理不好，在不均匀沉陷以及渗水作用下，易引起裂缝。 　　（3）堤身存在隐患。害堤动物如白蚁、獾、狐、鼠等的洞穴，人类活动造成的洞穴如坟墓、藏物洞、军沟战壕等，在渗流作用下，可引起局部沉陷并产生裂缝。 　　（4）水流作用。背水坡在高水位渗流作用下，由于抗剪强度降低，临水坡水位骤降或堤脚被掏空，常可能引起弧形滑坡裂缝，特别是背水坡堤脚有塘坑、堤脚发软时，容易发生。 　　（5）振动及其他影响。如地震或附近爆破造成堤防基础或堤身沙土液化，引起裂缝；背水坡碾压不实，暴雨后堤防局部也有可能出现裂缝。 　　二、裂缝险情的判别和抢护原则 　　2.1 险情判别 　　裂缝抢险，首先要进行险情判别，分析其严重程度。先要分析判断产生裂缝的原因，是滑坡性裂缝，还是不均匀沉陷裂缝；是施工质量差造成，还是由振动引起。而后要判明裂缝的走向，是横缝还是纵缝。对于纵缝，应分析判断是否是滑坡或崩岸性裂缝。如果是横缝，要判别探明是否贯穿堤身。如果是局部沉降裂缝，应判别是否伴随有管涌或漏洞。此外，还应判断是深层裂缝还是浅层裂缝，必要时还应辅以隐患探测仪进行探测。 　　2.2 抢护的原则 　　根据裂缝判别，如果是滑动或坍塌崩岸性裂缝，应先按处理滑坡或崩岸的方法进行抢护。待滑坡或崩岸稳定后，再处理裂缝，否则达不到预期效果。纵向裂缝如果仅是表面裂缝，可暂不处理，但须注意观察其变化和发展，并封堵缝口，以免雨水侵入，引起裂缝扩展。较宽较深的纵缝，即使不是滑坡性裂缝，也会影响堤防强度，降低其抗洪能力，应及时处理，消除裂缝。横向裂缝是最为危险的裂缝，如果已横贯堤身，在水面以下时水流会冲刷扩宽裂缝，导致非常严重的后果。即使不是贯穿性裂缝，也会因缩短渗径，浸润线抬高，造成堤身土体的渗透破坏。因此，对于横向裂缝，不论是否贯穿堤身，均应迅速处理。窄而浅的龟纹裂缝，一般可不进行处理。较宽较深的龟纹裂缝，可用较干的细土填缝，用水洇实。 　　三、裂缝险情的抢护 　　裂缝险情的抢护方法，一般有开挖回填、横墙隔断、封堵缝口等。 　　3.1 开挖回填 　　这种方法适用于经过观察和检查已经稳定，缝宽大于1cm，深度超过1m的非滑坡（或坍塌崩岸）性纵向裂缝，施工方法如下。 　　（1）开挖：沿裂缝开挖一条沟槽，挖到裂缝以下0.3～0.5m深，底宽至少0.5m，边坡的坡度应满足稳定及新旧填土能紧密结合的要求，两侧边坡可开挖成阶梯状，每级台阶高宽控制在20cm左右，以利稳定和新旧填土的结合。沟槽两端应超过裂缝1m。 　　（2）回填：在开挖回填处理裂缝时，回填土料应和原堤土类相同，含水量相近，并控制含水量在适宜范围内，土料过干时应适当洒水。回填要分层填土夯实，每层厚度约20cm，顶部高出堤面3～5cm，并做成拱弧形，以防雨水入浸。需要强调的是，已经趋于稳定并不伴随有坍塌崩岸、滑坡等险情的裂缝，才能用上述方法进行处理。当发现伴随有坍塌崩岸、滑坡险情的裂缝，应先抢护坍塌、滑坡险情，待脱险并裂缝趋于稳定后，再按上述方法处理裂缝本身。 　　3.2 横墙隔断 　　此法适用于横向裂缝，施工方法如下。 　　（1）沿裂缝方向，每隔3～5m开挖一条与裂缝垂直的沟槽，并重新回填夯实，形成梯形横墙，截断裂缝。墙体底边长度可按2.5～3.0m掌握，墙体厚度以便利施工为