简析土坝裂缝预防和处理

简析土坝裂缝预防和处理

坝体的修建是保证水利工程建设质量的基础，现阶段我国最为常见的坝体材质主要有钢筋混凝土和土坝两种，其中土坝的修建在蓄水之后，很容易出现坝体的开裂现象，造成土坝出现渗漏等情况，影响工程最终的实际功效。因此，要提升我国土坝裂缝的预防和处理工作，以提升坝体的质量，保证我国水利工程建设的合理应用。

标签：土坝；裂缝；预防；处理措施

一、简述土坝裂缝的危害

首先，裂缝的生成会造成坝体自身防渗现象的降低，使得坝体表面出现渗漏现象，在水源的渗漏过程中，还会带走相应的土石等基本材料，一旦原材料过少，很容易造成坝体的坍塌，引起事故的发生。其次，根据我国的相关资料表明，土坝中裂缝的产生是影响土坝整体质量的关键因素，同时也是造成人身以及财产损失的元凶。再次，由于土坝产生裂缝，会有水源不断的通过裂缝留出，随着水量的加大，其裂缝也会逐渐的增加，很容易造成坝体的滑坡和垮坝现象的发生。最后，土坝中裂缝的生成，不仅会造成水位的下降，还会降低其自身承压能力，使其抗震等功效明显减弱。

二、土坝裂缝的预防措施

结合目前的实际情况来看，土坝裂缝主要可以分为龟纹裂缝和沉陷裂缝两种。预防龟纹裂缝产生的方式为：在土坝施工完成之后，利用砂性土在坝面上建立一层保护层，以降低此裂缝的形成。这也是现今我国应用最为广泛的一种预防措施。另外，在施工的过程中，还要保证坝体填土工作的质量，以减少龟裂现象的发生。在填土工作完成后，还应在其上面铺设一些松土来起到相应的保护作用。如果在施工过程中，已经出现了龟纹裂缝，需要将这部分的图面进行重新施工，从而保证土坝的质量。预防沉陷裂缝的方式主要可以从三个方面着手：一是对坝体的沉陷现象进行合理的控制；二是，提升坝体的拉力，减少变形对坝体的影响；三是做好安全防御措施，以免裂缝导致土坝质量受损，发生危险事故。

2.1 加强坝体和坝基沉陷情况的控制力度

首先，沉陷裂缝的产生主要是由于坝体出现不均匀沉陷情况造成的，沉陷越大，不匀均沉陷也会跟着逐渐的变大，因此在施工过程中，要对坝体的沉陷情况进行合理的控制工作，以提升土坝的质量。在施工过程中，首先应对坝基中的软涂层进行合理的挖掘剔除工作，如果采用挖掘的方式比较困难，则可以利用打砂井或预先浸水的方式，来实现坝基的沉陷工作。而在解决坝体沉陷过程中，大多都是利用填筑的方式来完成的，不过在填筑操作中，一定要结合坝体的材质情况以及承压能力选择合适的填筑方式，从而提升坝体的整体质量，减少沉陷裂缝的生成。另外，在填筑过程中，还要对填筑的材质质量进行严格的控制，以免影响

填筑的效果。

其次，土坝变形主要是出现在于土质防渗体连接的岸坡位置的，因此在施工中，一定要对岸坡的挖掘工作进行严格的控制。在挖掘过程中，应保证坡面的平整，避免出现阶梯状、反坡和变坡情况的出现；岸坡自上而下由缓坡变陡坡时，变换坡度应小于20；岩石岸坡不宜陡于1U0.5，陡于此坡度时应有专门论证，并应采取相应工程措施；土质岸坡不宜陡于1：1.5。

最后，在施工的过程中，应保证涵管的外墙壁面和溢洪道边墙与土坝相接触的壁面，要有一定的坡度，这样不仅可以使这几个部位进行有效的连接，还可以降低沉陷裂缝发生的概率。另外，在施工过程中，填充的土质密度一定要保持一致，以免部分区域出现松散等现象，造成沉陷情况的发生。

2.2 提升坝体的拉力，减少变形对坝体的影响

影响坝体拉力的因素主要有：填充土质的质量、水分以及干容重。其中土质中水分的增加，会直接影响自身的拉力情况，从而提升坝体的抗变形能力。不过在施工过程中，如果水分增加过量，则会对土质的压实工作带来一定的困难性，提升坝体沉陷现象的发生。所以，在实际的工作中，要对坝体填筑土质的水分含量进行合理的控制，略高于塑限含水量即可，从而有效的降低沉陷裂缝发生的概率。另外，在施工过程中，一些部分是很难检查其存在的裂缝生成情况的，比如说混凝土防渗强或者涵管的部位，因此咋进行填筑工作时，一定要选择塑性较好、适应变形能力较强的土料进行填充。

2.3 利用合理的安全防护措施，提升土坝质量

在土坝建设中，横向裂缝和内部裂缝应是影响土坝质量的重要因素，也是造成事故发生的关键，因此，在建设过程中，一定要加强这些裂缝的处理，降低危险发生的概率。通常情况下，采用的主要方式有：利用加宽防渗体的厚度，来实现土坝与其相连部位的稳定性；利用刺墙、截水环或结合槽等設施来延长渗水路径等等。在土坝施工中，对于一些比较容易出现裂缝的位置，增加其防渗体下游反滤层的厚度，从而形成合力的保护层，以提升坝体的质量。同时，此方式还可以有效的降低横向裂缝产生的频率，保护土坝与周边建筑之间的紧密连接性。

三、土坝裂缝的处理措施

3.1 缝口封堵法

此方式与填筑和灌浆的方式类似，都可以有效的处理坝体中出现的不规则裂缝，不过此方法仅使用于较浅的裂缝生成。其具体方式为：首先，挑选干且细的沙土填充到裂缝中，然后夯实沙土。其次，向夯实的沙土中加水，并压实，降低沙土之间的紧密性。需要注意的是，如果坝体 的裂缝比较小，采用此方法前，需要先将裂缝扩大，方可进行后期的操作；不过裂缝过宽则不适合使用此类操作。

3.2 开挖回填法

此方法则是处理较宽裂缝的最佳方式，不过如果裂缝太深则不适合。其处理的具体方式为：在裂缝的位置挖出一个形状为梯形的洞口，且要保证洞口的深度比裂缝深半米左右，洞口要比裂缝大0.7米左右。另外，在施工过程中，由于存在新旧土料交替使用的现象，一定要考虑两种土料之间的融合性。因此，在回填之前要将洞口周围润湿，然后回填湿度一定的土壤，厚度大约每隔0.2m夯实一次，层层夯实，直到回填高度略微高于原裂缝高度。

3.3 封堵灌浆法

（1）分自流灌浆法。此操作通常被应用在裂缝较宽、深度不大的情况下。先在裂缝的位置上挖出一个20cm左右的正方形沟槽，之后将水土按照一定的比例进行混合，之后倒入沟槽内，直到填满沟槽为止。

（2）压力灌浆法。压力灌浆法可以说是分自流灌浆法的引申，其可以对较宽且比较深的裂缝进行很好的修补工作，同时也可以有效的解决在挖掘过程中出现的问题。在实际的施工过程中，首先，对裂缝进行缝口的划分，然后逐一进行浇灌工作，以保证裂缝被填充密实。不过如果裂缝比较小的话，可以直接进行浇灌操作，来进行裂缝的封堵工作。另外，要对灌浆中的压力进行合理的测试，保证在灌浆过程中，不会因为压力太大而造成坝体的损毁，提升灌浆处理的效果。

四、防护结构对坝体裂缝的影响

目前，我国在进行土坝的加固工作中，会经常的使用现浇混凝土的方式来实现坝体的保护工作，就连坝顶的硬化也利用混凝土材料或者沥青材料。其优势在于，具有很好的承压能力和稳固性，可以有效的抵御水流的冲击，保证土坝的质量。不过其缺点在于，变形能力较差，无法适应坡面的变形压力，很容易产生裂缝或者塌陷现象，再加上在施工过程中，会利用混凝土板进行掩埋工作，使其产生的问题不容易被及时的发现，为土坝的使用埋下了安全隐患。除此之外，在坝顶使用此处理方式，也会出现相应的情况。坝顶是整个坝体中最容易出现裂缝的部位，如果不能及时的发现裂缝的产生并进行合理的封堵工作，很容易造成土坝出现坍塌等现象，造成人身以及财产的损失。

五、结论

综上所述，土坝中裂缝的形成对土坝的质量以及其功效的发挥带来了严重的制约性，因此，要加强对其裂缝的预防和处理力度，做到及时发现，及时解决，在确保土坝质量的基础上，提升其使用的效率，有效的降低事故发生的概率。

参考文献：

[1]刘平.分析土坝填筑的施工方法及其质量控制[J]. 科技与企业. 2012（15）