【摘 要】本文就水庫常見的幾種裂縫的類型及其形成原因做出分析，并提出了相應(yīng)的加固措施，希望水庫的工程建設(shè)有一定的幫助。
【關(guān)鍵詞】水庫；裂縫
【關(guān)鍵詞】水庫；裂縫
水庫是水利工程建設(shè)必備的建筑設(shè)施，主要起到防洪減災(zāi)、蓄水的作用，也有的還可以用于水利發(fā)電、旅游觀光、休閑度假等。作為擋水建筑物的水庫，無論是哪個部位出現(xiàn)裂縫，都會給滲出水提供通道，加劇壩體滲漏，沖蝕壩體土質(zhì)，形成空洞，出現(xiàn)水庫塌坑和集中滲出點等現(xiàn)象。而水庫的裂縫問題一直未能很好的解決，給水庫的運行帶來了相當(dāng)大的危害，為人民的生命財產(chǎn)安全埋下了隱患，越來越受到水利工程界的重視。在收集多方文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，本文針對這一現(xiàn)象的成因及其加固措施進行了簡單的介紹。
1.水庫土壩裂縫
水庫土壩裂縫是一種比較常見的裂縫現(xiàn)象。一般來說，造成水庫土壩產(chǎn)生裂縫的原因有以下幾種：
�、僖蛑䦃尾牧匣炷潦煽s而導(dǎo)致的干縮裂縫。這種裂縫大都發(fā)生在壩體表面，多呈現(xiàn)不規(guī)則分布。
�、谝蛩艿匦囊Σ煌�，導(dǎo)致壩體和壩基不均勻沉陷引起的裂縫。這種裂縫又有三種表現(xiàn)形式：一是在壩體表面呈垂直或斜交于壩軸線的橫向裂縫；二是在壩體表面與壩軸線平行的裂縫；三是在土壩表面不可見，產(chǎn)生于土壩壩體內(nèi)部的不明顯裂縫，這種裂縫的危害極大，是壩體的內(nèi)部隱患。必須通過對土壩變形的長期觀測資料進行分析和計算，或者根據(jù)蓄水期對土壩滲漏水量和水的渾濁度觀測才會得知。
�、垡虻卣�、泥石流及滑坡等地質(zhì)災(zāi)害引起的裂縫。這種裂縫對水庫土壩壩體的危害較大，處理不當(dāng)容易引起二次災(zāi)害，應(yīng)引起人們的高度重視。
④壩體在建成運用之后，經(jīng)常由于各種原因要對壩坡進行加高培厚施工，而新加壩坡土體容易受雨水淋濾、庫水浸泡等外部因素的影響，在固結(jié)過程中很容易變形而產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。再者，新舊壩坡接觸面，也是產(chǎn)生滲流變形的薄弱部位，促使了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
開挖回填法是處理土壩裂縫的一般措施。具體施工加固步驟是，開挖前，先沿裂縫灌入少量的石灰水，以便顯示裂縫痕跡。然后沿石灰痕跡開挖梯型槽，槽的長度與深度應(yīng)超過縫長和縫深的0.3～0.5，梯型槽的坡度與底寬應(yīng)以不致引起坍塌和便于施工為原則。溝槽挖好后，將溝壁周圍灑水潤濕，并且分層填入與原壩體同類的土料，逐層夯實。對于橫向的裂縫，除應(yīng)沿裂縫開挖梯型槽外，為使溝槽側(cè)面新土與舊土結(jié)合得更堅實，還應(yīng)每隔2m～4m開挖一條與裂縫相交成十字形的梯型結(jié)合槽[1]。
2.水閘閘墩裂縫
底板和閘墩是水閘閘室的主要組成部分，是呈倒T字形“墻板”式水工混凝土結(jié)構(gòu)。一般常見的閘墩裂縫方向豎直向，兩端小，中間大，似棗核形。水閘閘墩裂縫向上開展，位于墩墻中間部分，一般略超過墩高的一半，是“上不著頂，下不著底”，稱之為貫穿性裂縫。
造成水閘閘墩產(chǎn)生裂縫的原因除混凝土的干縮及沉陷等因素外，還有：
�、僖蜷l墩墩體內(nèi)外溫差產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫大多發(fā)生在溫差變化較大的混凝土結(jié)構(gòu)中，水泥水化時，會產(chǎn)生大量的水化熱，閘墩作為大體積的混凝土結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的水化熱相當(dāng)之大，傳遞熱量的同時，又容易在內(nèi)部積存，使墩體的內(nèi)部溫度高于外部溫度。當(dāng)達(dá)到最高溫度后隨著熱量的散發(fā)又開始降溫，由于內(nèi)外混凝土散熱條件不同，外部空氣流通，與內(nèi)部相比，更容易散熱，于是，在升溫和降溫階段都使墩內(nèi)溫度高于墩外溫度，形成了同一方向的溫度梯度，導(dǎo)致了其變形的不一致，形成了裂縫。
②因自生體積變形而產(chǎn)生的裂縫。各組成部分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生得體積變形，是因為水泥在水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，水泥石供水不足，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，使混凝土體相對濕度降低，體積減小�？梢苑譃榕蛎浶秃褪湛s型兩種。膨脹性有利于防裂，自生體積變形通常為收縮型的。
③因受外部約束而產(chǎn)生的裂縫。閘墩是底部固結(jié)在底板上，上部自由的結(jié)構(gòu)。由于閘墩和底板的澆筑不是同時進行的，一般是在底板澆筑完間隔一定時間后才開始澆筑閘墩，這時的底板混凝土已經(jīng)固結(jié)，所以閘墩混凝土在澆筑時，容易受底板的約束，產(chǎn)生壓應(yīng)力，在固結(jié)時同樣受到底板約束，產(chǎn)生反方向拉應(yīng)力，產(chǎn)生的拉應(yīng)力足以很快抵消早期產(chǎn)生的壓應(yīng)力，并進而出現(xiàn)較大的凈拉應(yīng)力，于是在閘墩上產(chǎn)生了垂直于底板和水流方向的裂縫[2]。
以裂縫的性質(zhì)來說，裂縫可以分為兩種：死縫和活縫。死縫就是裂縫的深度和寬度基本不會變的裂縫，可以選擇剛性材料進行加固；活縫就是裂縫的深度和寬度會隨著外界環(huán)境的變化而變化，如受溫度影響或不均勻沉降所引起的裂縫等，必須選用柔性材料進行防水和封閉處理，以適應(yīng)裂縫變形。水閘閘墩裂縫大部分是活縫，因此在選擇灌縫材料時應(yīng)選擇柔性的且防水的材料。一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫加固處理辦法是采用化學(xué)灌漿工藝。所謂化學(xué)灌漿，就是將一定的化學(xué)漿材配成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入縫隙中或孔洞中，使其擴散、凝固，從而達(dá)到防滲、堵漏、補強加固的目的[3]。
3.溢洪道閘墩裂縫
溢洪道閘墩裂縫會破壞邊墩的整體性，使裂縫上游的部分邊墩對堰體穩(wěn)定不再起阻滑作用，惡化了工作條件，影響溢洪道弧形閘門的啟閉。由此看來，溢洪道閘墩裂縫影響了閘墩穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強度，威脅著溢洪道的防汛度汛安全。溢洪道閘墩裂縫的形成原因與水閘閘墩裂縫的原因大體相同，有以下幾種：
�、贈_擊荷載裂縫。弧門支座附近閘墩的局部受拉區(qū)在閘門啟閉過程中，承受的瞬間沖擊荷載作用很大。因此，閘門在啟閉時的瞬間沖擊荷載作用是產(chǎn)生閘墩裂縫的主要原因。
②受溫度影響產(chǎn)生的裂縫。主要有兩種：一種是閘墩澆筑后在散熱期受到底板約束而發(fā)生的裂縫；另一種是閘墩建成后因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。
�、凼苁┕たp的影響所形成的裂縫。施工縫系指澆筑塊間水平與垂直的結(jié)合縫，也是新老混凝土的結(jié)合面。在新混凝土澆筑前，對老混凝土表面含游離石灰的水泥膜往往清除不夠徹底，表面石子沒有充分半露，沒有形成完整的麻面，成為各種原因引起閘墩裂縫的隱患[4]。
通常，寬度＜0.1mm的裂縫進行嵌縫處理，寬度≥0.1mm的裂縫進行灌膠處理。嵌縫是沿裂縫走向鑿出一條梯形槽，修平槽內(nèi)各面并除塵清洗干凈，將膠填入槽內(nèi)并壓實抹平。
裂縫灌膠孔分為斜孔和騎縫孔。以騎縫孔為例說明，沿裂縫方向每隔150～300mm的距離布置一灌膠嘴，布置騎縫孔之前，先進行通氣實驗，在通氣大的地方埋設(shè)灌膠嘴。用批刀將密封膠沿裂縫方向涂裂縫表面，密封膠膠層厚度為1～2mm，寬度為50～100mm。
本文只是簡單的介紹了水利工程建設(shè)中幾種常見的裂縫及其加固處理辦法，在工作過程中，還要具體情況具體分析，發(fā)現(xiàn)裂縫，分析成因，選擇合適的方案，及時處理，避免因水庫老化失修而造成不必要的損失。
【參考文獻(xiàn)】
�。郏保菰∠�.論小型水庫滲漏原因與治理[J].科技資訊, 2008,(26) .
�。郏玻莺钨U,李國良.淺析某水閘閘墩裂縫成因與修補技術(shù)[J].廣東水利水電,2008,(06).
［３］古麗巴哈爾·阿熱甫.水閘閘墩細(xì)微裂縫成因及防治措施[J].新疆水利,2009,(01).
�。郏矗萁饦s,郭文泉.洪門水電站溢洪道閘墩裂縫處理[J].北京水利水電,2007,(06).
1.水庫土壩裂縫
水庫土壩裂縫是一種比較常見的裂縫現(xiàn)象。一般來說，造成水庫土壩產(chǎn)生裂縫的原因有以下幾種：
�、僖蛑䦃尾牧匣炷潦煽s而導(dǎo)致的干縮裂縫。這種裂縫大都發(fā)生在壩體表面，多呈現(xiàn)不規(guī)則分布。
�、谝蛩艿匦囊Σ煌�，導(dǎo)致壩體和壩基不均勻沉陷引起的裂縫。這種裂縫又有三種表現(xiàn)形式：一是在壩體表面呈垂直或斜交于壩軸線的橫向裂縫；二是在壩體表面與壩軸線平行的裂縫；三是在土壩表面不可見，產(chǎn)生于土壩壩體內(nèi)部的不明顯裂縫，這種裂縫的危害極大，是壩體的內(nèi)部隱患。必須通過對土壩變形的長期觀測資料進行分析和計算，或者根據(jù)蓄水期對土壩滲漏水量和水的渾濁度觀測才會得知。
�、垡虻卣�、泥石流及滑坡等地質(zhì)災(zāi)害引起的裂縫。這種裂縫對水庫土壩壩體的危害較大，處理不當(dāng)容易引起二次災(zāi)害，應(yīng)引起人們的高度重視。
④壩體在建成運用之后，經(jīng)常由于各種原因要對壩坡進行加高培厚施工，而新加壩坡土體容易受雨水淋濾、庫水浸泡等外部因素的影響，在固結(jié)過程中很容易變形而產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。再者，新舊壩坡接觸面，也是產(chǎn)生滲流變形的薄弱部位，促使了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
開挖回填法是處理土壩裂縫的一般措施。具體施工加固步驟是，開挖前，先沿裂縫灌入少量的石灰水，以便顯示裂縫痕跡。然后沿石灰痕跡開挖梯型槽，槽的長度與深度應(yīng)超過縫長和縫深的0.3～0.5，梯型槽的坡度與底寬應(yīng)以不致引起坍塌和便于施工為原則。溝槽挖好后，將溝壁周圍灑水潤濕，并且分層填入與原壩體同類的土料，逐層夯實。對于橫向的裂縫，除應(yīng)沿裂縫開挖梯型槽外，為使溝槽側(cè)面新土與舊土結(jié)合得更堅實，還應(yīng)每隔2m～4m開挖一條與裂縫相交成十字形的梯型結(jié)合槽[1]。
2.水閘閘墩裂縫
底板和閘墩是水閘閘室的主要組成部分，是呈倒T字形“墻板”式水工混凝土結(jié)構(gòu)。一般常見的閘墩裂縫方向豎直向，兩端小，中間大，似棗核形。水閘閘墩裂縫向上開展，位于墩墻中間部分，一般略超過墩高的一半，是“上不著頂，下不著底”，稱之為貫穿性裂縫。
造成水閘閘墩產(chǎn)生裂縫的原因除混凝土的干縮及沉陷等因素外，還有：
�、僖蜷l墩墩體內(nèi)外溫差產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫大多發(fā)生在溫差變化較大的混凝土結(jié)構(gòu)中，水泥水化時，會產(chǎn)生大量的水化熱，閘墩作為大體積的混凝土結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的水化熱相當(dāng)之大，傳遞熱量的同時，又容易在內(nèi)部積存，使墩體的內(nèi)部溫度高于外部溫度。當(dāng)達(dá)到最高溫度后隨著熱量的散發(fā)又開始降溫，由于內(nèi)外混凝土散熱條件不同，外部空氣流通，與內(nèi)部相比，更容易散熱，于是，在升溫和降溫階段都使墩內(nèi)溫度高于墩外溫度，形成了同一方向的溫度梯度，導(dǎo)致了其變形的不一致，形成了裂縫。
②因自生體積變形而產(chǎn)生的裂縫。各組成部分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生得體積變形，是因為水泥在水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，水泥石供水不足，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，使混凝土體相對濕度降低，體積減小�？梢苑譃榕蛎浶秃褪湛s型兩種。膨脹性有利于防裂，自生體積變形通常為收縮型的。
③因受外部約束而產(chǎn)生的裂縫。閘墩是底部固結(jié)在底板上，上部自由的結(jié)構(gòu)。由于閘墩和底板的澆筑不是同時進行的，一般是在底板澆筑完間隔一定時間后才開始澆筑閘墩，這時的底板混凝土已經(jīng)固結(jié)，所以閘墩混凝土在澆筑時，容易受底板的約束，產(chǎn)生壓應(yīng)力，在固結(jié)時同樣受到底板約束，產(chǎn)生反方向拉應(yīng)力，產(chǎn)生的拉應(yīng)力足以很快抵消早期產(chǎn)生的壓應(yīng)力，并進而出現(xiàn)較大的凈拉應(yīng)力，于是在閘墩上產(chǎn)生了垂直于底板和水流方向的裂縫[2]。
以裂縫的性質(zhì)來說，裂縫可以分為兩種：死縫和活縫。死縫就是裂縫的深度和寬度基本不會變的裂縫，可以選擇剛性材料進行加固；活縫就是裂縫的深度和寬度會隨著外界環(huán)境的變化而變化，如受溫度影響或不均勻沉降所引起的裂縫等，必須選用柔性材料進行防水和封閉處理，以適應(yīng)裂縫變形。水閘閘墩裂縫大部分是活縫，因此在選擇灌縫材料時應(yīng)選擇柔性的且防水的材料。一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫加固處理辦法是采用化學(xué)灌漿工藝。所謂化學(xué)灌漿，就是將一定的化學(xué)漿材配成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入縫隙中或孔洞中，使其擴散、凝固，從而達(dá)到防滲、堵漏、補強加固的目的[3]。
3.溢洪道閘墩裂縫
溢洪道閘墩裂縫會破壞邊墩的整體性，使裂縫上游的部分邊墩對堰體穩(wěn)定不再起阻滑作用，惡化了工作條件，影響溢洪道弧形閘門的啟閉。由此看來，溢洪道閘墩裂縫影響了閘墩穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強度，威脅著溢洪道的防汛度汛安全。溢洪道閘墩裂縫的形成原因與水閘閘墩裂縫的原因大體相同，有以下幾種：
�、贈_擊荷載裂縫。弧門支座附近閘墩的局部受拉區(qū)在閘門啟閉過程中，承受的瞬間沖擊荷載作用很大。因此，閘門在啟閉時的瞬間沖擊荷載作用是產(chǎn)生閘墩裂縫的主要原因。
②受溫度影響產(chǎn)生的裂縫。主要有兩種：一種是閘墩澆筑后在散熱期受到底板約束而發(fā)生的裂縫；另一種是閘墩建成后因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。
�、凼苁┕たp的影響所形成的裂縫。施工縫系指澆筑塊間水平與垂直的結(jié)合縫，也是新老混凝土的結(jié)合面。在新混凝土澆筑前，對老混凝土表面含游離石灰的水泥膜往往清除不夠徹底，表面石子沒有充分半露，沒有形成完整的麻面，成為各種原因引起閘墩裂縫的隱患[4]。
通常，寬度＜0.1mm的裂縫進行嵌縫處理，寬度≥0.1mm的裂縫進行灌膠處理。嵌縫是沿裂縫走向鑿出一條梯形槽，修平槽內(nèi)各面并除塵清洗干凈，將膠填入槽內(nèi)并壓實抹平。
裂縫灌膠孔分為斜孔和騎縫孔。以騎縫孔為例說明，沿裂縫方向每隔150～300mm的距離布置一灌膠嘴，布置騎縫孔之前，先進行通氣實驗，在通氣大的地方埋設(shè)灌膠嘴。用批刀將密封膠沿裂縫方向涂裂縫表面，密封膠膠層厚度為1～2mm，寬度為50～100mm。
本文只是簡單的介紹了水利工程建設(shè)中幾種常見的裂縫及其加固處理辦法，在工作過程中，還要具體情況具體分析，發(fā)現(xiàn)裂縫，分析成因，選擇合適的方案，及時處理，避免因水庫老化失修而造成不必要的損失。
【參考文獻(xiàn)】
�。郏保菰∠�.論小型水庫滲漏原因與治理[J].科技資訊, 2008,(26) .
�。郏玻莺钨U,李國良.淺析某水閘閘墩裂縫成因與修補技術(shù)[J].廣東水利水電,2008,(06).
［３］古麗巴哈爾·阿熱甫.水閘閘墩細(xì)微裂縫成因及防治措施[J].新疆水利,2009,(01).
�。郏矗萁饦s,郭文泉.洪門水電站溢洪道閘墩裂縫處理[J].北京水利水電,2007,(06).
