水库围坝(堤)裂缝及其处理.doc

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1、水库围坝(堤)裂缝及其处理-水利治理【摘要】现今我国经济发展迅速，社会财富富裕，政府大力发展公共水利设施建设以造福于民。俗语“无坝不裂”，可见水利工程的建设长期以来一直受裂缝问题的困扰。而堤坝裂缝会造成渗漏问题，影响水库的安全性、耐久性，对水库下游人民的安全与财产产生威胁，因此急需寻找有效的解决方法。本文分析了水库围坝裂缝的形式，并就其成因提出一些可行的处理方法，提供读者借鉴。【关键词】水库围坝（堤）；裂缝；处理　　引言　　三峡工程举世瞩目，工程建设一直受严格监督与管控，然而坝段中的开裂现象依然存在。由此可见，水利工程建设中堤

2、坝裂缝问题长期存在并难以根治。目前，水库的堤坝主要仍是混凝土坝，它的裂缝成因复杂，受很多因素的影响。因此，我们需要系统的考虑各个因素，认真分析裂缝产生的原因并进行深入的研究，以找到合理的方案解决这一安全隐患，保护人民的生命财产安全。　　1坝体裂缝的勘察方法、形式及危害　　1.1裂缝形式　　裂缝的存在是堤坝开始发生老化病变的途径和反映方式，严重影响了水库堤坝的安全性与稳定性。目前我国水库坝体主要是混凝土坝，裂缝形式分为纵向、横向、水平三种。纵向裂缝一般情况下容易在坝顶或上游的坝肩出现，它危害性不带，不会影响到防渗层，对大坝安全没

3、有致命的威胁；横向裂缝则常常在坝顶的两端产生，在大坝完工后不久就可以看出来，大多数是垂直向的，贯穿堤坝的上下游。虽然横向裂缝张开深度不大，只有5到6米，而且在内部应力的影响下，会往下慢慢闭合消失，但它却是渗流的隐蔽通道，水库水位升高到裂缝处后，堤坝的防渗体被破坏，严重的时候甚至会造成大坝的溃堤，危害巨大。水平裂缝在较薄的粘土心墙中发生的比较多，严重的时候甚至会贯穿心墙。而因为它是内部裂纹，从坝体的表面不容易看出且危害很大。　　1.2采用的勘察方法　　要解决堤坝裂缝问题，首先要查明裂缝在坝中的分布、走向及形态。目前，我国勘测坝体

4、裂缝的方法是水平向开挖探槽。探槽的位置一般选在坝体的背水坡面中下部分地区。开凿出的探槽可以初步观测坝中裂缝的分布以及走向。然后可以在比较典型的坝段挖楔形的探井，从井壁上取土样进行调查研究，以充分了解裂缝处的物理性质如含水量、密度等；同时也可以在实地取混合土料进行试验，为裂缝的预防与治理提供科学有效的参数。　　1.3裂缝危害　　水库堤坝中产生裂缝后，外界环境对混凝土影响比如风化、腐蚀、溶蚀等经裂缝进入到堤坝内部，不停对其加以破坏，直至堤坝彻底崩溃，危害巨大。而在一些地区温度作用下，堤坝裂缝中的水分重复结冰膨胀，融化收缩的过程，回

5、事堤坝底部空洞，发生溃堤危险。此外，外界环境中的水具有酸碱性，会沿裂缝的表面溶蚀堤坝的混凝土材料，使堤坝混凝土材料变得疏松、老化，不堪一击。总之，水库堤坝中的裂缝会威胁堤坝安全稳定，对下游人民的生命与财产造成威胁，需要水利工程师重视并寻找有效途径解决。　　2坝体裂缝原因分析　　堤坝裂缝的产生原因复杂，温度变化、干燥收缩等都会造成裂缝出现，而温度占主要作用。当堤坝的体积变形超过了自身的许用极限变形事，裂缝就会产生。而要保证坝体工程质量，就必须分析坝体裂缝的原因以采取相应的解决方法。目前钢筋混凝土坝体裂缝的成因主要有以下几种：　　

6、2.1坝体干缩作用引起　　水库堤坝的坝体表面在修成一段时间后会失水收缩，而坝体内部干的慢，收缩程度较小，表层的混凝土受到约束产生拉应力，造成堤坝的干缩裂缝。这种裂缝一般在含水量高的混凝土中发生，大多出现在堤坝表面于顶部，初期危害性不高，但是延时性的。随着筑坝的混凝土中水分的挥发，裂缝会不断的加深变宽，甚至贯穿坝体，破坏防渗体，此时危害巨大。　　2.2变形引起的裂缝　　当水库的坝围有不均匀的变形发生，局部的拉应变或剪应变超过坝体的变形极限时，堤坝会产生拉伸裂缝或剪切裂缝。这种不均匀变形产生的裂缝通常情况下规模大且深入坝体，严重时

7、会破坏这个堤坝。　　2.3水力劈裂作用　　当堤坝的坝壳迅速沉降时，薄心墙的压缩量大、沉降速度慢，会受到坝壳的拱作用不能正常沉降。此时心墙某个面上的压应力会小于库水压力，产生水力劈裂，出现贯穿的水平裂缝，破坏防渗体。　　此外，地震影响、冻融作用等因素也会造成水库堤坝产生裂缝，地震的时候在水平和垂直的地震力相互作用下，堤坝会产生纵向与横向的裂缝。而冻融裂缝一般在含水量较高的土中产生，当土体已经冻结。由于这种裂缝深度在冻土层的范围中且会自行闭合，所以危害不大。　　3裂缝的防治措施　　在水库坝围产生裂缝的原因中，危害性较大的是变形、水

8、力劈裂、地震。而干缩、冰冻的危害虽然较轻，但也需要及时的发现、解决，控制裂缝扩大。根据以上影响裂缝产生的原因，本文提出了一系列解决方法：　　3.1改善堤坝材料　　根据不断的实践研究，我们可以发现堤坝混凝土材料的选取和配比对裂缝的产生具有重要影响，如水泥的种类、用量，添加剂、水