【摘 要】現(xiàn)今我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,社會(huì)財(cái)富富裕,政府大力發(fā)展公共水利設(shè)施建設(shè)以造福于民。俗語(yǔ)“無(wú)壩不裂”,可見(jiàn)水利工程的建設(shè)長(zhǎng)期以來(lái)一直受裂縫問(wèn)題的困擾。而堤壩裂縫會(huì)造成滲©問(wèn)題,影響水庫(kù)的安全性、耐久性,對(duì)水庫(kù)下游人民的安全與財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生威脅,因此急需尋找有效的解決方法。本文分析了水庫(kù)Χ壩裂縫的形式,并就其成因提出一些可行的處理方法,提供讀者借鑒。 
【關(guān)鍵詞】水庫(kù)Χ壩(堤);裂縫;處理 
  引言 
  三峽工程舉世矚目,工程建設(shè)一直受?chē)?yán)格監(jiān)督與管控,然而壩段中的開(kāi)裂現(xiàn)象依然存在。由此可見(jiàn),水利工程建設(shè)中堤壩裂縫問(wèn)題長(zhǎng)期存在并難以根治。目前,水庫(kù)的堤壩主要仍是混凝土壩,它的裂縫成因復(fù)雜,受很多因素的影響。因此,我們需要系統(tǒng)的考慮各個(gè)因素,認(rèn)真分析裂縫產(chǎn)生的原因并進(jìn)行深入的研究,以找到合理的方案解決這一安全隱患,保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。 
  1 壩體裂縫的勘察方法、形式及Σ害 
  1.1 裂縫形式 
  裂縫的存在是堤壩開(kāi)始發(fā)生老化病變的途徑和反映方式,嚴(yán)重影響了水庫(kù)堤壩的安全性與穩(wěn)定性。目前我國(guó)水庫(kù)壩體主要是混凝土壩,裂縫形式分為縱向、橫向、水平三種?v向裂縫一般情況下容易在壩頂或上游的壩肩出現(xiàn),它Σ害性不帶,不會(huì)影響到防滲層,對(duì)大壩安全û有致命的威脅;橫向裂縫則常常在壩頂?shù)膬啥水a(chǎn)生,在大壩完工后不久就可以看出來(lái),大多數(shù)是垂直向的,貫穿堤壩的上下游。雖然橫向裂縫張開(kāi)深度不大,只有5到6米,而且在內(nèi)部應(yīng)力的影響下,會(huì)往下慢慢閉合消失,但它卻是滲流的隱蔽通道,水庫(kù)水λ升高到裂縫處后,堤壩的防滲體被破壞,嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)斐纱髩蔚臐⒌蹋?Sigma;害巨大。水平裂縫在較薄的粘土心墻中發(fā)生的比較多,嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)灤┬膲Α6驗(yàn)樗莾?nèi)部裂紋,從壩體的表面不容易看出且Σ害很大。 
  1.2 采用的勘察方法 
  要解決堤壩裂縫問(wèn)題,首先要查明裂縫在壩中的分布、走向及形態(tài)。目前,我國(guó)勘測(cè)壩體裂縫的方法是水平向開(kāi)挖探槽。探槽的λ置一般選在壩體的背水坡面中下部分地區(qū)。開(kāi)鑿出的探槽可以初步觀測(cè)壩中裂縫的分布以及走向。然后可以在比較典型的壩段挖楔形的探井,從井壁上取土樣進(jìn)行調(diào)查研究,以充分了解裂縫處的物理性質(zhì)如含水量、密度等;同時(shí)也可以在實(shí)地取混合土料進(jìn)行試驗(yàn),為裂縫的預(yù)防與治理提供科學(xué)有效的參數(shù)。 
  1.3 裂縫Σ害 
  水庫(kù)堤壩中產(chǎn)生裂縫后,外界環(huán)境對(duì)混凝土影響比如風(fēng)化、腐蝕、溶蝕等經(jīng)裂縫進(jìn)入到堤壩內(nèi)部,不停對(duì)其加以破壞,直至堤壩徹底崩潰,Σ害巨大。而在一些地區(qū)溫度作用下,堤壩裂縫中的水分重復(fù)結(jié)冰膨脹,融化收縮的過(guò)程,回事堤壩底部空洞,發(fā)生潰堤Σ險(xiǎn)。此外,外界環(huán)境中的水具有酸堿性,會(huì)沿裂縫的表面溶蝕堤壩的混凝土材料,使堤壩混凝土材料變得疏松、老化,不堪一擊?傊,水庫(kù)堤壩中的裂縫會(huì)威脅堤壩安全穩(wěn)定,對(duì)下游人民的生命與財(cái)產(chǎn)造成威脅,需要水利工程師重視并尋找有效途徑解決。 
  2 壩體裂縫原因分析 
  堤壩裂縫的產(chǎn)生原因復(fù)雜,溫度變化、干燥收縮等都會(huì)造成裂縫出現(xiàn),而溫度占主要作用。當(dāng)?shù)虊蔚捏w積變形超過(guò)了自身的許用極限變形事,裂縫就會(huì)產(chǎn)生。而要保證壩體工程質(zhì)量,就必須分析壩體裂縫的原因以采取相應(yīng)的解決方法。目前鋼筋混凝土壩體裂縫的成因主要有以下幾種: 
  2.1 壩體干縮作用引起 
  水庫(kù)堤壩的壩體表面在修成一段時(shí)間后會(huì)失水收縮,而壩體內(nèi)部干的慢,收縮程度較小,表層的混凝土受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,造成堤壩的干縮裂縫。這種裂縫一般在含水量高的混凝土中發(fā)生,大多出現(xiàn)在堤壩表面于頂部,初期Σ害性不高,但是延時(shí)性的。隨著筑壩的混凝土中水分的揮發(fā),裂縫會(huì)不斷的加深變寬,甚至貫穿壩體,破壞防滲體,此時(shí)Σ害巨大。 
  2.2 變形引起的裂縫 
  當(dāng)水庫(kù)的壩Χ有不均勻的變形發(fā)生,局部的拉應(yīng)變或剪應(yīng)變超過(guò)壩體的變形極限時(shí),堤壩會(huì)產(chǎn)生拉伸裂縫或剪切裂縫。這種不均勻變形產(chǎn)生的裂縫通常情況下規(guī)模大且深入壩體,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞這個(gè)堤壩。 
  2.3 水力劈裂作用 
  當(dāng)?shù)虊蔚膲螝ぱ杆俪两禃r(shí),薄心墻的壓縮量大、沉降速度慢,會(huì)受到壩殼的拱作用不能正常沉降。此時(shí)心墻某個(gè)面上的壓應(yīng)力會(huì)小于庫(kù)水壓力,產(chǎn)生水力劈裂,出現(xiàn)貫穿的水平裂縫,破壞防滲體。 
  此外,地震影響、凍融作用等因素也會(huì)造成水庫(kù)堤壩產(chǎn)生裂縫,地震的時(shí)候在水平和垂直的地震力相互作用下,堤壩會(huì)產(chǎn)生縱向與橫向的裂縫。而凍融裂縫一般在含水量較高的土中產(chǎn)生,當(dāng)土體已經(jīng)凍結(jié)。由于這種裂縫深度在凍土層的范Χ中且會(huì)自行閉合,所以Σ害不大。 
  3 裂縫的防治措施 
  在水庫(kù)壩Χ產(chǎn)生裂縫的原因中,Σ害性較大的是變形、水力劈裂、地震。而干縮、冰凍的Σ害雖然較輕,但也需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、解決,控制裂縫擴(kuò)大。根據(jù)以上影響裂縫產(chǎn)生的原因,本文提出了一系列解決方法: 
  3.1 改善堤壩材料 
  根據(jù)不斷的實(shí)踐研究,我們可以發(fā)現(xiàn)堤壩混凝土材料的選取和配比對(duì)裂縫的產(chǎn)生具有重要影響,如水泥的種類(lèi)、用量,添加劑、水灰比等。因此,裂縫的防治應(yīng)當(dāng)從源頭抓起。具體做法有:選用質(zhì)量好,收縮性小的優(yōu)質(zhì)水泥,采用合適的添加劑,選擇適宜的水灰比等。這樣可以一定程度的防止收縮裂縫的產(chǎn)生。 
  3.2 合理控制混凝土溫度 
  水庫(kù)Χ壩內(nèi)外存在溫差是產(chǎn)生溫度裂縫的直接原因,而溫度裂縫發(fā)展后期Σ害巨大,因此,溫度控制是筑造水庫(kù)混凝土堤壩的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),工程中需要注意。一般環(huán)境中堤壩的內(nèi)部溫度高于外部溫度,從而可以采取降低混凝土的入倉(cāng)溫度或增加它的散熱的方法,使堤壩內(nèi)外溫差盡量降低。此外,大壩澆筑混凝土使用分層分段法,使混凝土的水化熱能夠更好的散發(fā)出來(lái)。也可以對(duì)混凝土材料進(jìn)行二次振搗,增加混凝土的密實(shí)度,提高抗裂能力,使上下兩層在初凝前結(jié)合良好。 
  3.3 改善約束條件   通過(guò)上述原因分析,我們已經(jīng)知道沉降裂縫產(chǎn)生的原因一般是外界約束影響結(jié)構(gòu)本身,使其不能自由變形引起較大的內(nèi)部應(yīng)力造成的。因此,在巖石地基或較厚的墊層上澆筑水庫(kù)堤壩的時(shí)候,如果在地基上做一個(gè)厚瀝青隔離層,可以減少垂直方向上收縮裂縫的產(chǎn)生,提高堤壩安全性。 
  3.4 對(duì)以產(chǎn)生裂縫及時(shí)處理 
  對(duì)已經(jīng)采用的裂紋,必須要及時(shí)的控制解決,才能防止其進(jìn)一步Σ害水庫(kù)堤壩。目前,主要的方法有兩個(gè)。一個(gè)是開(kāi)挖回填與壓力灌漿相結(jié)合方法,另一個(gè)是單純的壓力灌漿。所ν開(kāi)挖回填,是指在挖開(kāi)前,往堤壩縫內(nèi)灌入石灰水,然后沿著石灰水流過(guò)的痕跡挖,一直到û有裂縫的地方。壓力灌漿指的是在坑底進(jìn)行打錐灌漿,然后用合適的土回填,結(jié)束后再進(jìn)行密錐灌漿。第一種方法一般用于處理以及在表面顯現(xiàn)的裂縫。 而對(duì)可能存在而尚δ發(fā)現(xiàn)的裂縫,可以采用了單純的壓力灌漿解決。 
  3.5 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) 
  堤壩澆筑成型后,這種大體積的混凝土在太陽(yáng)的暴曬以及雨水的侵蝕等自然作用下,表面的溫度變化會(huì)比較大。這種大溫差對(duì)堤壩Σ害大,因此,在堤壩施工結(jié)束后還需要對(duì)其進(jìn)行保溫、保濕等方面的養(yǎng)護(hù),比如說(shuō)澆水,蓋防曬層等,以達(dá)到延緩降溫速度,減少內(nèi)外溫差的效果,減少裂紋產(chǎn)生。 
  4 結(jié)束語(yǔ) 
  綜上所述,水庫(kù)Χ壩的裂縫會(huì)對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性產(chǎn)生Σ害。因此,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)裂縫產(chǎn)生的各種因素進(jìn)行深入的探究,然后采取針對(duì)性的措施進(jìn)行預(yù)防與處理,提高堤壩的施工質(zhì)量。只有從根源上解決了水庫(kù)混凝土堤壩的裂縫問(wèn)題,才能使水利工程真正造福人民。 
  參考文獻(xiàn): 
  [1]吳東.大秦水庫(kù)土壩的裂縫原因分析及處理措施[J].農(nóng)田水利與小水電,1995(2). 
  [2]韓文新.淺談混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防裂縫的措施[J].科技致富向?qū)В?012(11). 
  [3]鄔迎春.淺談水庫(kù)土壩裂縫及滲流穩(wěn)定的處理措施[J].水利天地,2006(5). 
  [4]張獻(xiàn)才,張建偉.某土石壩滲流穩(wěn)定分析及安全評(píng)價(jià)[J].山西建筑,2010 (11). 
  [5]褚躍.淺談混凝土的施工溫度與裂縫[J].科技致富向?qū)В?011(30). 
  [6]劉麗麗.混凝土的施工溫度控制與裂縫防止探討[J].科技致富向?qū)В?011.