小縣域防洪土壩裂縫、滲漏、滑坡及其處理

岳華軍　黃羅軍

摘要：在我國一些小縣域地區(qū)，防洪措施都很簡單，修筑土壩擋水就是最常見的。由土壩裂縫、滲漏、滑坡引起的問題也就隨之而來。本文主要談?wù)勍翂瘟芽p、滲漏、滑坡的成因及其處理。

關(guān)鍵詞：小縣域；土壩；裂縫；處理

1 土壩裂縫的類型和產(chǎn)生原因

1．1 干縮裂縫

干縮裂縫多系由于壩體的土體中水分大量蒸發(fā)，在土體收縮時而產(chǎn)生的裂縫。

干縮裂縫一般只發(fā)生在壩體的表面，多是不規(guī)則分布，縱橫交錯裂縫深度不大，一般不超過1米，縫寬小于1厘米，因此也把這類裂縫稱為表面裂縫。

干縮裂縫一般不影響壩體安全。但如不及時處理，雨水沿縫滲入，將增大土體含水量，降低裂縫區(qū)域土體抗剪強(qiáng)度，促使其他病害情況的發(fā)展。必須指出，斜墻和鋪蓋的干裂縫可能會引起嚴(yán)重的滲透破壞，應(yīng)予及早處理。

1．2 不均勻沉陷引起的裂縫

壩體和壩基，在荷重作用下，其土體發(fā)生垂直方向的壓縮，就叫做沉陷。同一個土壩，沿壩軸線方向的壩高不同，由于壩體和壩基的土質(zhì)不同，其壓縮性不同，因此土壩將產(chǎn)生不均勻沉陷，當(dāng)不均勻沉陷超過一定限度時，就會產(chǎn)生不均勻沉陷裂縫。

沉陷裂縫一般可分為橫向沉陷裂縫，縱向沉陷裂縫，內(nèi)部裂縫三種形式。

a.橫向沉陷裂縫，其走向與壩軸線垂直或斜交．一般垂直(或稍有傾斜)伸入壩體，深達(dá)幾米至幾十米，縫寬幾毫米至十幾厘米，裂縫兩側(cè)可能錯開幾厘米到幾十厘米，嚴(yán)重的可能穿裂心墻，、造成集中滲透通道，危及大壩安全，因此對于土壩的橫向裂縫應(yīng)予以重視。壩體的下列部位，容易產(chǎn)生橫向不均勻沉陷裂縫。

河床壩段與臺地壩段的結(jié)合處；壩體與兩岸山坡的結(jié)合處；壩下涵洞位置與相應(yīng)的壩頂或壩坡上。土壩與溢洪道結(jié)合處；壩基壓縮性大的壩段；土壩分段施工的結(jié)合部位。

b.縱向沉陷裂縫，平行壩軸線的裂縫，叫做縱向沉陷裂縫?？v向沉陷裂縫基本上是垂直地向壩體內(nèi)部延伸，裂縫兩側(cè)填土的錯距，一般不大于30厘米，縫深幾米至幾十米，縫寬幾毫米至十幾厘米。

一般的縱向沉陷裂縫危險性較小，不致影響壩體安全，但也應(yīng)及時進(jìn)行處理，以免雨水灌入裂縫引起滑坡。在防滲透墻上的縱向裂縫直接危及壩體安全，應(yīng)特別予以重視。

縱向沉陷裂縫通常出現(xiàn)以下一些部位：壩殼與心墻的結(jié)合處；河道坡降變化大的壩段；壩基壓縮性不一致的壩段；壩體填筑質(zhì)量差的部位；跨騎在山脊上的土壩。

c 內(nèi)部裂縫

上述橫向和縱向沉陷裂縫，在土壩壩面上是可以見到。此外，在壩體內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，稱為內(nèi)部裂縫，這種內(nèi)部裂縫不易發(fā)覺，往往可能成為壩內(nèi)隱患，容易引起集中滲流，甚至發(fā)展成為管涌通道，因此其危害性很大，應(yīng)予認(rèn)真檢查，一般發(fā)生部位是：修筑在高壓縮性地基上的土壩；粘土心墻壩。

1．3 因滑坡而引起的裂縫

因土壩滑坡而引起的裂縫叫做滑坡裂縫?；铝芽p在初期一般先出現(xiàn)縱向裂縫，隨著裂縫的發(fā)展成弧形，滑坡裂縫開展時發(fā)展較慢，當(dāng)壩坡體失穩(wěn)后，則突然加快，滑坡裂縫危害性大，也應(yīng)及時處理。

2 土壩裂縫及滑坡的處理

對裂縫的處理一般有以下方法：翻松夯實(shí)，灌土封口；開挖回填；灌漿處理，土壩灌漿，即是利用壓力使?jié){液通過管道，鉆孔注入壩體裂縫中，漿液在壓力的作用下析水后密實(shí)，膠結(jié)，把裂縫堵塞，達(dá)到加固防滲透的目的，裂縫較深或較普遍，開挖回填工程量大，或開挖會危及壩坡穩(wěn)定，以及土質(zhì)疏松，施工碾壓不實(shí)等情況，都可以采用灌漿處理。尤其是對壩體內(nèi)部裂縫進(jìn)行灌漿處理有良好的效果。

土壩滑坡及處理

土壩壩體部分(也可能包括部分地基)發(fā)生顯著的相對位移或錯位，最后甚至脫離原來的壩體面塌落滑出，這種現(xiàn)象稱為滑坡。根據(jù)大量的滑坡現(xiàn)象觀測，滑坡初期，大壩坡面一般先出現(xiàn)裂縫，滑坡體可能滑出很遠(yuǎn)，也可能錯開一定距離后就停止發(fā)展。

2．1 產(chǎn)生滑坡的原因，主要有以下幾個因素。

對輾壓式土壩而言，施工質(zhì)量太差；筑壩土料沒有進(jìn)行鑒定試驗而選用過陡的邊坡，不能滿足壩坡穩(wěn)定要求；壩基有淤泥或其他壓縮性大的土層，在筑壩時未加以處理；土壩加高培厚，新舊土體之間沒有很好的結(jié)合。特別是當(dāng)結(jié)合面發(fā)生縱向裂縫浸水飽和后，很容易引起滑坡；水庫庫水驟降時，上游坡可能產(chǎn)生滑坡；土壩排水設(shè)施淤塞，壩內(nèi)浸潤線抬高，使下游壩體浸水飽和；壩面發(fā)生縱向裂縫，未及時處理，長期持續(xù)降雨，雨水滲入壩體，使土體飽和；其它原因，如地震，在土壩附近炸石、炸魚等等。

2．2 土壩滑坡的處理

土壩滑坡的根本原因是由于土體的滑動力超過了抗滑力，所以滑坡的處理的基本原則應(yīng)該是設(shè)法減少滑動力，增加抗滑力，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗．有以下幾種具體的處理措施：

開挖回填；放緩壩坡；壓重固腳，一般采用鎮(zhèn)壓臺和壓坡體兩種形式；清淤排水，同時，在壩腳用砂石或代料壓重固腳；開溝導(dǎo)滲，濾水還坡。

裂縫處理，當(dāng)采用灌漿處理時，在灌漿前應(yīng)先進(jìn)行壓重固腳處理，撐住壩坡體后，再行灌漿。

應(yīng)該指出，由于引起土壩滑坡的原因是多方面的，因此，處理滑坡的措施也應(yīng)經(jīng)常是綜合性的，有時可能是上述幾種措施的共同組合。

土壩滲漏及其處理

土壩是土料堆積而成，具有一定的滲水性，所以對土壩滲漏應(yīng)及時采取措施進(jìn)行處理。

土壩滲漏及其原因：土壩滲漏按其發(fā)生部位，可以分為壩身滲漏，壩基滲漏和繞壩滲漏等三種，其產(chǎn)生原因是：

壩身滲漏。水庫蓄水后，庫水通過壩身，在背水坡面和壩腳附近逸出，叫做壩身滲漏，產(chǎn)生的原因主要是壩身填筑質(zhì)量太差；或是土料中含砂石多，滲透性過大；或是土料中含有雜草、樹根腐爛后在壩身內(nèi)形成空隙，蓄水后成為滲水通道；或壩身過于單薄，沒有排水設(shè)施或排水設(shè)施設(shè)計不當(dāng)，浸潤線抬高，其它的如生物孔穴(白蟻、蛇、鼠洞等)往往也是造成集中滲漏的重要原因。

壩基滲漏。滲水通過壩基透水層，從壩腳或壩腳以外，覆蓋薄弱的部位逸出。產(chǎn)生原因通常是壩基的砂卵石透水層，在設(shè)計施工中沒有做到很好的垂直和水平的防滲處理，施工質(zhì)量不好，施工時清基不徹底，留下隱患，致使壩身與基礎(chǔ)接合不好，在結(jié)合面上產(chǎn)生滲漏；在壩后任意挖坑取土，修建魚池破壞了地基的滲透穩(wěn)定，而引起滲漏。

繞壩滲漏。水庫蓄水后，庫水通過土壩兩岸的山體或山坡，從下游岸坡上逸出；叫做繞壩滲漏，產(chǎn)生原因主要是施工時壩端山頭沒有很好處理，接合不好，例如可能在岸坡中夾有透水性大的砂礫層，風(fēng)化破碎帶，植物根基等未予清除，壩山接合處壓實(shí)不夠。

土壩滲漏的處理：無論土壩滲漏發(fā)生在什么部位，滲漏處理的總原則是"上截下排"，即在壩上游采取防滲措施，堵截滲漏途徑，防止或減少滲漏水量，在壩下游采取導(dǎo)滲排水，將壩體(或壩基、岸坡)內(nèi)的滲透水安全地導(dǎo)出，以增加壩坡(壩基、岸坡)的穩(wěn)定。

主要的處理措施是：上游防滲減滲措施①拋土；②粘土鋪蓋，對已做成的土壩壩基滲漏，一般做垂直防滲比較困難，特別是當(dāng)不透水層層較深情況下，則采用粘土鋪蓋，施工比較方便，并有一定效果，粘土鋪蓋長度不小于3-5倍壩前水深，厚度上游端不小于0.5米，與壩體接觸處不小于1～2米。③粘土防滲墻，在壩基不透水層上建筑垂直防滲墻(或截水槽)是堵截壩基滲漏的有效措施。④粘土貼坡；⑤漿砌石護(hù)面；⑥灌漿形成阻水帷幕或填塞孔隙，對于壩基形成防滲帷幕。⑦毒殺生物，堵塞洞穴。

下游導(dǎo)滲透排水措施

①導(dǎo)滲溝。有很多縣域地區(qū)，由于資金短缺，只能建一些簡單的排水措施。導(dǎo)滲溝就是常用的一種。形狀有V型、W型、T型、I型，溝寬約0.5-0.8米，深0.8-1.0米，間距5-15米，溝內(nèi)分層填筑反濾材料，按反濾要求，溝底填砂，再填礫石或碎石，上層填塊石．各層厚約O.2-0.3米。②導(dǎo)滲培厚，當(dāng)壩身滲漏嚴(yán)重，散浸面積大時，甚至遍及整個壩坡，說明浸潤線逸出點(diǎn)高，土壩壩身單薄，這種情況宜用導(dǎo)滲培厚，即在壩坡貼一層砂殼，再培厚壩身斷面，既導(dǎo)滲又增加壩坡穩(wěn)定性。③壩后導(dǎo)滲、壓滲，由于壩基滲漏，造成壩后長期積水，形成淤泥或沼澤地，從而降低了地基的承載力，影響壩坡穩(wěn)定，在這種情況下．必須采用壩后導(dǎo)滲排水措施。如果壩基滲漏嚴(yán)重，在壩后發(fā)生翻水冒砂，管涌或流土現(xiàn)象，則必須壓滲，常用的是壓滲臺形式，壓滲臺的作用可使地基滲水排出，又給地基以一定的壓重，以抵抗?jié)B水壓力，增加地基的滲透穩(wěn)定。

土壩的滲漏處理，要因地制宜，具體分析，從實(shí)際情況出發(fā)，盡量不影響周邊人民的正常生活和人身安全。