淺談土壩裂縫的預防與治理 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文首先介紹了土壩裂縫的類型與成因，然后分析了土壩裂縫的預防措施，最后闡述了土壩裂縫的治理措施。 關鍵詞：土壩裂縫成因預防治理措施 P618 A 土壩壩體裂縫是一種較常見的病害現象，大多發生在蓄水運用期間。平行壩軸線的縱向裂縫最為普遍，而且深度大的縱向裂縫往往會導致壩體滑塌。垂直壩軸線的橫向裂縫可能發展成貫穿壩體的漏水通道，甚至造成潰壩失事。土壩裂縫 影響水庫正常蓄水，使水庫長期不能發揮效益。因此，對土壩的裂縫應予以足夠重視。 據統計，在國內大型水庫發生的 1000 宗工程事故中，裂縫所占比重為 25.3%，其中 90%以上土壩裂縫是由于不均勻沉降所引起的。不均勻沉降的主要原因是基礎處理不好、岸坡較陡、壩坡較陡、土料不符合設計要求、含水量控制不嚴、地震、干縮及凍融等。在不均勻沉降裂縫中，有壩頂或壩坡上出現的張開裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫，還有壩面上看不到的內部裂縫。在一定的條件下，作用于上游壩面上的庫水壓力在水力劈裂作用下，能夠引起現有的閉合裂縫張開 或形成新的裂縫。裂縫是初始滲漏的原因，而裂縫中的集中滲流引起了嚴重的管涌危害或完全破壞壩體，尤其橫向裂縫最危險。所以，土壩發生裂縫后應及時修補加固。 1 土壩裂縫的類型與成因 1.1 土壩裂縫的類型 1.1.1 按裂縫的部位分類： (1)表面裂縫； (2)內部裂縫。 1.1.2 按裂縫的方向分類： (1)橫向裂縫； (2)縱向裂縫； (3)水平裂縫； (4)斜向和龜紋裂縫。 1.1.3 按裂縫的成因分類： (1)變形裂縫； (2)干縮裂縫； (3)凍融裂縫； (4)滑坡裂縫； (5)沖蝕裂 縫等。 1.2 土壩裂縫的成因 通過對土壩裂縫類型的分析，其裂縫成因可概括為： 1.2.1 勘測設計方面 勘察不細，地質情況不清，壩址選擇不合適。設計標準低，設計方案不合理，計算有誤等勘測設計不當造成裂縫。 1.2.2 施工方面 違反施工技術操作規范和設計要求，施工方法不當，選用材料不合要求，工期延誤等施工不良造成裂縫。 1.2.3 管理運用方面 缺少觀測設施，檢查觀測制度不嚴，未能及時發現隱患，養護維修不及時，致使裂縫發展擴大。 1.2.4 自然因素 如發生非常洪水和大地震等造成土壩裂縫。 2 土壩裂縫的預防措施 土壩的裂縫是比較常見的。但是，相關部門對其中某些裂縫的潛在危險，往往沒有給予應有的重視，從而造成嚴重的后果。如細小的橫向裂縫可能發展成為壩體的集中滲漏通道，細小的縱向裂縫也可能是壩體滑坡的預兆。為此，對土壩裂縫應予以重視，并加強預防工作。 2.1 干縮和凍融裂縫的預防 為防止出現此種裂縫，在土壩建成后，壩面上及時鋪設砂性土保護層；在施工中，填筑中斷時，應在填土表面鋪松土保護。 2.2 沉陷裂縫的預防 為了減少不均勻沉陷，對壩基中的軟土層，應該優先考慮挖除，如不能挖除時，則考慮打砂井 (對軟粘土層 )或預先浸水 (對濕陷黃土 )等措施，使壩基土層事先沉陷。對于壩體，根據土料特性和碾壓條件，選擇適宜的填筑標準。在施工中，嚴格控制填土質量，保證填土密實均勻，防止出現漏壓少壓。為了減少壩體本身的不均勻沉陷，盡可能地避免壩體坡度的突變，土壩兩岸的山坡也應挖成較緩的邊坡，不允許有倒坡和峭壁存在。對于巖基，一般要求邊坡不陡于 1：0.75，對土基邊坡不陡于 1： 1。如果壩較 高，對巖基一般應采用邊坡 1： 0.75，土基邊坡 1： 1.5。埋在土壩下面的輸水管、涵和溢洪道導墻與土壩接觸處，應有一定坡度，這樣不僅可以減少壩體不均勻沉陷，而且有利于輸水管、涵和導墻與壩體的結合。 2.3 提高壩體填土適應變形能力 壩體填土的適應變形能力主要取決于填土的含水量和干容重。含水量增加，填土的適應能力提高，但是含水量過高，就會使填土壓實困難，沉陷量加大。因此，控制壩體的填土含水量，使之略高于塑限含水量，并碾壓均勻，對減少和防止出現裂縫是有效的。 2.4 必要的安全措施 在土壩與其它建筑物或岸坡接合處，適當加寬防滲體的厚度，采用刺墻、截水環和結合槽，以延長滲徑。在可能發生裂縫的部位，適當增加防滲體下游的反濾厚度，以防止因反濾層破壞而導致土壩出險。 3 土壩裂縫的治理措施 如果土壩壩體在竣工或運行時出現裂縫，應加強觀察，必要時可開挖槽坑和鉆探檢查。應根據檢查的情況和觀察資料，判斷裂縫的特征、規模和部位等，正確分析裂縫產生的原因，采取有針對性的措施，適時進行加固處理。 一般在砂礫石壩殼中防滲體發生的裂縫，可用砂土填塞，表面再以低塑性粘土封填 夯實，以防止雨水沖蝕。壩頂淺層縱縫可按干縮裂縫處理，為了慎重起見，也可挖除重填。 對于均質壩和多種土料壩的防滲體中深度較大的裂縫，特別是貫穿的橫向裂縫，粘土心墻的水平縫，粘土斜墻和鋪蓋的縱、橫向裂縫等，這些裂縫非常危險，必須給予慎重和嚴格的處理。對于暫時不致發生險情的裂縫，一般宜等待裂縫發展穩定后再進行處理，處理方法主要有開挖回填、灌漿以及造孔回填混凝土或粘土防滲墻等方法。下面主要介紹處理裂縫的開挖回填法和灌漿法。 3.1 開挖回填處理 開挖回填是處理裂縫比較徹底的方法，適用于處 理深度不超過 3m 的裂縫，或允許放空水庫進行修補加固防滲部位的裂縫。 3.1.1 裂縫的開挖 為顯示出裂縫，開挖時應先沿裂縫灌入少量石灰水，再沿石灰痕跡開挖，以利掌握開挖邊界。開挖長度應超過裂縫兩端 1m 以外，開挖深度應超過裂縫 0.5m，開挖邊坡以不致坍塌并滿足新舊填土接合緊密的要求為原則，槽底寬至少 0.5 m，開挖結束后應避免雨淋、曝曬和冰凍，以免影響回填質量。 開挖的橫斷面主要根據裂縫所在部位的不同而異。 1)梯形楔入法：適用于不太深的非防滲部位裂縫。開挖時采用梯形斷面 ，或開挖成臺階形的坑槽?；靥顣r削去臺階，保持梯形斷面，便于新老土料的緊密結合。 2)梯形加蓋法：適用于裂縫不太深的防滲斜墻和均質土壩迎水坡面的裂縫，其開挖槽形的下部尺寸與 “ 梯形楔入法 ” 大致相同，唯上部因防滲的需要，適當擴大開挖范圍。 3)梯形十字法：適用于處理壩體和壩端的橫向裂縫，開挖時除沿縫開挖直槽外在垂直裂縫方面每隔一定距離 (2 m 4 m)，加挖結合槽與裂縫坑槽組成 “ 十 ” 字。 3.1.2 土料的回填 根據壩體土料和不同裂縫性質，回填的土料按以下原則選用：沉陷裂縫應 選用塑性較大的土料，控制含水量大于最優含水量 1% 2%。干縮和凍融裂縫可用與原來相同的土料回填，回填前，如果壩土偏干，則應將其濕潤，對于過濕或冰凍的土，應清除后再回填?；靥钋皯獙⒉劭又車A先刨毛，回填土應分層夯實，填土層厚以 10cm 20cm 為宜。壓實工具視工作面大小，可采用人工夯實或機械碾壓，并注意將槽坑的階梯逐層挖至斜坡。 3.2 灌漿處理 3.2.1 灌漿孔的布置 灌漿孔應按照 “ 由疏到密 ” 的施工順序，按如下原則進行布置。 1)對于土壩表層可見的裂縫，孔位一般布置在長 裂縫的兩端、轉彎處、縫寬突然變化處及裂縫密集處。但應注意灌漿孔距、導滲設施和觀測設備之間應有足夠的距離，一般不應少于 3m，以防止因串漿而影響其正常工作。 2)對于壩體內部的裂縫，布孔時應根據內部裂縫的分布范圍、灌漿壓力和壩體結構綜合考慮。一般采用灌漿帷幕式布孔，在壩頂上游側布置 1 2 排，孔距由疏到密，最終孔距以 3m 6m 為宜?？咨顟^縫深 1m 2m。 3)對岸坡段或壩體內部有空洞的部位，應壓縮孔距，采用小于 0.05mPa 的低壓灌注，用較稠的漿液逐孔輪流慢速灌注，并在較大裂縫的兩側增加 2 3 排梅花型副孔，用充填法灌注。 3.2.2 灌漿的材料 一般可采用含粉砂甚至含少量中細砂的塑性指數在 10左右的粉質土或黃土。為改善漿液的流動性，增加可灌性，加速凝結或減小體積收縮，還可加入少量的摻和料，如低標號水泥和粘土，水玻璃、氧化鈣、鋁粉、硫化鈉等。 3.2.3 灌漿壓力 灌漿壓力的大小是保證灌漿效果的重要關鍵。灌漿壓力越大，漿液擴散半徑也越大，可減少灌漿孔數，并將細小裂縫也充填密實；同時漿液易析水，灌漿質量也越好。但是壓力過大，也往往會引起冒漿、串漿、裂縫擴展或新 的裂縫，甚至造成滑坡或擊穿壩殼，堵塞反濾層或排水設施。因此，灌漿壓力的選擇要十分慎重，一般可采取自重壓力，即使漿液面保持一定高度，靠液柱的自重灌入裂縫，必要時也可施加低壓。 3.3 開挖回填和灌漿相結合 在非滑動性很深的表面裂縫進行處理時，可以采用表層開挖回填，深層灌漿相結合的處理措施。 4 結語 土壩裂縫是土壩失事的主要原因之一，而土壩的裂縫大多是由于施工質量差而導致地基不均勻沉降所引起的。為了保證土壩能夠安全有效的正常運行，避免土壩的破壞與事故的發生，必須針對現有病險 土壩裂縫的產生原因進行分析，并結合裂縫的成因進行除險加固治理。同時，在調度運用期間，嚴格按照規范和操作規程進行，加強管理的專業性，避免調度運行中的行政干預，保證大壩安全有效利用，增加水庫的經濟效益。 參考文獻： 1SL 191-2008，水工混凝土結構設計規范 S.北京，中華人民共和國水利部， 2008 2張伯平，等 .羊毛灣水庫土壩裂縫產生與成因分析J.河海大學學報， 2002， (1) 3陳衛國 .病險土石壩加固工程主要方案確定方法及處理措施 J.水科學 與工程技術， 2009 文檔資料：淺談土壩裂縫的預防與治理 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :淺談通信工程的接地與防雷策略 淺談提高管道焊接質量的主要措施 淺談如何控制鋁合金門窗的制作安裝質量 淺談某高層住宅建筑地下室防水設計與施工技術 淺談市政道路排水系統結構與施工 建筑工程結算審核需要注意的問題及對策 淺談如何防治公路路基災害 淺談如何加強建筑工程施工管理 淺談農村飲水安全工程建設的幾項措施 淺談路橋施工企業安全生產執行力 對城市地下空間開 發的幾點對策與建議