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谈谈土石坝地基裂缝控制与成因 　　【摘要】土坝是现今应用非常广泛的挡水建筑物，建筑取材较为方便，土石坝地基的裂缝控制是保证土石坝安全使用的重要条件。通过论述地基处理和裂缝成因及控制等方面，为水利工作者提供技术参考。 　　【关键词】土石坝地基处理裂缝成因控制 　　土石坝是利用当地土料、砂砾、卵砾石渣、石料等建筑而成。按施工方法不同可以分为碾压式土石坝、水中填土石坝和水力冲填坝，现代土石坝多由碾压而成。按筑坝材料、坝内的配置又可分为均质土坝、分区坝和人工防渗材料坝。土石坝设计的总体要求是，大坝在正常和非正常工作条件的荷载组合条件下，必须保证完成它能长期安全运用和充分发挥经济效益，满足稳定变形、渗流以及规定的超高等要求。因此，对土石坝的地基处理与裂缝控制不容忽视。 　　一、土石坝的地基处理 　　土石坝的底面积大，坝基应力较小，坝体具有一定的适应变形的能力，坝体断面分区和材料的选择也具有灵活性。因此，土石坝对天然地基在强度和变形方面的要求以及处理措施、应达到的标准等，均可比混凝土坝相对较低，但防渗要求上则与混凝土坝基本相同。土石坝对不同的地基有不同的处理方法，着重对土石坝地基处理与软土地基处理的方法作以介绍。 　　1、砂卵石地基处理 　　许多土石坝建在砂卵石地基上，对于砂卵石地基的处理主要是解决渗流控制问题。处理的主要措施有垂直防渗措施、水平防渗措施和下游排水设施及盖垂等，垂直防渗措施可有效地截断坝基渗流，在技术条件许可且较经济合理时，应优先采用。 　　（1）垂直防渗设施。垂直防渗设施包括黏性土截水槽、混凝土防渗墙和灌浆帷幕等。 　　a、黏性土截水槽。当坝基砂砾石层深度不大时，可开挖深槽直达不透水层或基岩，槽内回填黏性土，与坝内防渗体连成整体，称之为截水槽。它结构简单、工作可靠、防渗效果好、应用较广，适用于砂砾石层深度在 15m 以内，最大深度一般不超过 20m。截水槽底宽根据回填土的容许渗透坡降及施工条件而定。为防止截水墙与基岩间可能出现的集中渗流，常在基岩上设置混凝土齿墙或垫座，必要时还需要进行???浆。 　　b、混凝土防渗墙。当坝基砂砾石层较深时，采用混凝土防渗墙是经济而又有效的防渗措施。施工时用冲击钻分段在土层中造成圆孔或槽形孔，以泥浆固壁，然后在槽孔内浇筑混凝土，最后连成整体，形成混凝土防渗墙。墙底嵌入弱风化基石，深度不少于 0.5～1.0m，墙顶插入防渗体内的深度 1/10 坝高。墙厚一般为 0.6～1.3m，多采用 0.8m 左右。混凝土防渗墙一般适用砂砾石层深度在 80m 以内的情况。 　　c、灌浆帷幕。当砂砾石层深度很大时，可采用灌浆的方法进行防渗处理。也可在土层采用黏土截水槽或混凝土防渗墙，下部采用灌浆帷幕。砂砾石地基是否适合于灌浆，取决于它的可灌性，其可灌性可根据砂砾料的性质和级配，用可灌比和渗透系数来判别。根据反滤原理，一般认为 M＜5时，可灌性很小；M＝5~10 时，可灌性差；M＞10 时，可灌水泥黏土浆；M＞15 时，可灌水泥浆。渗透系数 K＞40m/d，可灌水泥黏土浆；K＞80m/d 时，可灌水泥浆。当可灌性不好时，可考虑采用化学灌浆。砂砾层的帷幕灌浆大多采用水泥黏土浆，它不仅耗费水泥量少，比较经济，而且还有浆液性能好、不易深沉、防渗效果好等优点。帷幕的厚度按容许坡降确定，而帷幕厚度 T＝H/J（H 为最大设计水头，J 为帷幕容许坡降），对于水泥黏土浆，帷幕的渗透坡降可采用 3～4。 　　（2）水平防渗铺盖。防渗铺盖是一种水平防渗设备，可由斜墙、心墙等防渗体或均质坝体向上游水平延伸而成。其结构简单，防渗可靠，造价较低廉。铺盖通常采用黏性土料铺筑，也可以采用土工膜作铺盖，铺盖不能完全截断渗流，但能增加渗径，可将坝基渗透坡降和渗流量控制在容许范围内。当河床透水层很厚时，采用垂直防渗设施有困难时，可以考虑采用铺盖防渗，有时还可以利用天然透水地基中的 1层不透水层作铺盖。如果地基是渗透性很大的砾石层或渗透稳定性很差的粉细砂，不宜采用铺盖。铺盖的渗透系数应小于 1×10-5cm/s，并至少比地基渗透系数小 100 倍，铺盖长度应根据地基特性和防渗需要由计算确定，一般为 4～6 倍水头，铺盖厚度由土料的容许渗透坡降而定，由上游端向下游端逐渐加厚。上游端最小厚度可以取 0.5～1.0m，铺盖顶面要有保护层，以防蓄水发生干裂及运用期间的波浪作用和水流冲刷而导致破坏。 　　（3）排水减压等措施。一般而言，当坝下游表层土较薄时，可开挖排水沟深入到下部透水层、排水沟底和边坡设反滤层；当表层土较厚或深部有强透水层时，设排水减压井比较有效，有时也可采取减压井加盖的方法。盖一般采用透水料，盖重与被保护土之间应设反滤层。 　　2、软土地基处理 　　（1）淤泥层地基处理。淤泥夹层天然含水量大、容量小、抗剪