農(nóng)田水利修建土壩裂縫分類的分析研究

王彬

摘 要：在農(nóng)田水利建設(shè)的過程中，一定要重視起土壩裂縫的產(chǎn)生，這是一種十分常見的問題，關(guān)于土壩裂縫分類的問題，相關(guān)工作者已經(jīng)有了一些可喜的研究成果，筆者在此基礎(chǔ)上又進行了進一步的分析。因為土壩工程在我國的發(fā)展建設(shè)中具有重要的作用，不僅可以為農(nóng)田提供充足的水源，同時還可以預(yù)防洪水災(zāi)害，及時對土壩進行養(yǎng)護，可以延長使用壽命，因此為了下游人們的生活以及財產(chǎn)安全，也要進行土壩工程的養(yǎng)護工作，進行必要的防裂縫處理，這樣才能確保土壩工程充分的發(fā)揮其作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；水土保持；土壩；裂縫

農(nóng)田土壩工程是基礎(chǔ)性的工程項目之一，無論是在防止洪澇災(zāi)害方面還是在灌溉農(nóng)田方面都具有重要的作用，因此，加強對土壩裂縫現(xiàn)象的研究顯得十分必要。土壩裂縫的種類十分豐富，掌握不同類型裂縫產(chǎn)生的原因，才能有效的加以預(yù)防，從而獲得理想的效果。在本文的論述中，主要根據(jù)裂縫發(fā)生的部位以及深度、走向的不同等，將土壩裂縫分為幾種不同的類型，希望通過本文的論述能夠為相關(guān)工作者在今后對土壩養(yǎng)護的工作提供一定的幫助，促進土壩工程水平的提升。

1 按照裂縫發(fā)生部位的不同進行分類

在土壩裂縫產(chǎn)生的過程中，如果按照其發(fā)生部位的不同，主要具有兩種類型。一種是在壩體表面發(fā)生的，另一種是在壩體內(nèi)部發(fā)生的。首先，在壩體表面產(chǎn)生的裂縫中，縫口較寬，隨著裂縫的深入會逐漸變細最終消失，有時在壩體表面也會出現(xiàn)龜裂狀的裂縫，這種裂縫呈現(xiàn)出上寬下窄的現(xiàn)象，其寬度一般都不足1cm，深度相比之下也較小，達不到1m。在有些情況下，也能出現(xiàn)裂縫的開口度較寬同時深度較深的情況。而壩內(nèi)裂縫的產(chǎn)生主要是在土壩之中，呈現(xiàn)出透鏡狀的分布形態(tài)，有時也會具有上窄下寬的分布，如果仔細觀察會在心墻內(nèi)部以及狹窄的河谷處發(fā)現(xiàn)這些裂縫的存在。

2 按照裂縫的走向進行分類

如果按照裂縫的走向進行分類，主要可以分為四種不同的類型。一是橫向裂縫。橫向裂縫產(chǎn)生的原因主要是在不均勻沉降的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，其走向會與壩軸線垂直分布，在壩段以及剛性建筑物的連接處經(jīng)常會出現(xiàn)此類裂縫。裂縫的深淺不一，有時幾米深，有時又可以達到十幾米，甚至還會出現(xiàn)更深更寬的現(xiàn)象。綜上所述，在這種情況下，更加應(yīng)該對土壩的裂縫問題進行詳細的分析。

二是縱向裂縫，縱向裂縫的產(chǎn)生經(jīng)常是與壩軸線呈現(xiàn)出平行的狀態(tài)，有時接近平行，這種裂縫的特點是縫口相對較寬，并且與一般的裂縫相比更長，在心墻壩以及透水壩殼等位置上經(jīng)常會出現(xiàn)縱向裂縫的情況。造成縱向裂縫的原因主要是因為壩基以及壩體的質(zhì)量不達標造成的，這樣就會出現(xiàn)深陷的情形，滑坡的現(xiàn)象也會時有發(fā)生，所以嚴重影響到了土壩的質(zhì)量，造成不必要的安全隱患。

三是水平裂縫，這一現(xiàn)象的發(fā)生主要是在壩體內(nèi)部出現(xiàn)的，與水平面相接近或是呈現(xiàn)出平衡的狀態(tài)。在這種情況下，裂縫的形態(tài)主要是呈透鏡狀的，由于施工質(zhì)量沒有達到工程質(zhì)量標準，所以就會造成此類裂縫。一般情況下，裂縫的中間位置比較寬，而周圍是較為狹窄的，在建筑物與壩段相連接的位置上最容易發(fā)生水平裂縫的問題。

四是龜紋裂縫。裂縫呈龜紋狀，其方向無規(guī)律，紋理分布均勻，一般與土壩表面垂直，下寬下窄，縫寬往往小于1cm，深度不超過1m，個別情況也可能較寬較深。多出現(xiàn)在無保護層的壩頂和壩坡，或水庫泄空而出露的鋪蓋表面上。如某省水庫土壩出現(xiàn)龜裂，寬達4cm，最深達4.6m。主要是因為當(dāng)時干旱，壩坡上又種植了柴穗槐，吸收水分，使壩體含水量降低而引起裂縫。

3 按裂縫成因分類

3.1 變形裂縫是由于土壩變形而產(chǎn)生的裂縫，且隨壩體高度增加越易發(fā)生

因多種因素影響，在土體相鄰部位產(chǎn)生不均勻深陷和水平位移，使土體產(chǎn)生裂縫。土壩中的多數(shù)裂縫屬于變形裂縫。不同方位的變形，將引起縱向、橫向和內(nèi)部裂縫?？v向裂縫多發(fā)生在壩軸線中間的上、下游壩坡上，橫向裂縫一般在壩軸線兩端的上部，內(nèi)部裂縫發(fā)生在壩體內(nèi)部。水庫險情資料證明，土壩裂縫的產(chǎn)生，多發(fā)生在水庫初期蓄水及運行的前10年內(nèi)。變形裂縫共有3種形式：縱向裂縫、橫向裂縫、水平裂縫?？v向裂縫的危害較小。橫向裂縫易發(fā)展成通縫，穿過壩身形成滲流通道，裂縫的發(fā)展將使防滲體斷裂失去防滲作用而造成潰壩。有時內(nèi)部裂縫發(fā)生在壩體內(nèi)混凝土齒墻頂部或壩的底部，由沉降不均勻和清基不良引起，這類型裂縫較隱蔽，平時不易察覺，一旦發(fā)現(xiàn)，事態(tài)已相當(dāng)嚴重。

3.2 滑坡裂縫是由于滑移土體開始發(fā)生位移而出現(xiàn)的裂縫

這種裂縫一般發(fā)生在滑坡頂部，在壩體橫剖面上呈弧形?；孪虏柯∑鹛幙赡艹霈F(xiàn)一些細小的裂縫，這是滑坡的前兆。

3.3 干縮裂縫又稱龜狀裂縫，是由溫度變化和土體含水量減少引起的

一般多發(fā)生在黏土均質(zhì)壩的表面、黏土心墻壩的頂部或施工過程中黏土填筑面上。裂縫產(chǎn)生的位置多數(shù)是暴露在大氣中，黏土表面受日光暴曬而干縮，土體在干縮過程中，土粒表面的自由水逐漸消散使土體收縮，引起各部位土體之間產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過土體本身抗拉強度時就要開裂。形成的裂縫不規(guī)則，無特定方向，呈龜裂狀，密集交錯，縫間距離較均勻，無上下錯動，與壩體表面垂直，上寬下窄，一般寬度不超過1cm。

3.4 凍融裂縫主要發(fā)生在冬季北方季節(jié)性凍土區(qū)內(nèi)

在寒冷季節(jié)，黏土均質(zhì)壩的壩坡和壩頂、黏土心墻壩的項部，因冰凍產(chǎn)生開裂，特別是反復(fù)凍融之后，土體表面形成裂縫及松土層，失去原有的抗拉和抗剪能力而開裂。

3.5 水力劈裂縫

當(dāng)庫水進入壩體裂縫后，水壓力會使裂縫進一步張開，形成水力劈裂縫。這種裂縫可以發(fā)展成較大的滲漏通道。水力劈裂縫常發(fā)生在黏土心墻、黏土斜墻、黏土鋪蓋和均質(zhì)壩中。采用灌漿法處理壩體裂縫時，壓力過大也會產(chǎn)生水力劈裂縫。

3.6 溯流裂縫

由壩基土層發(fā)生塑性變形、流動而引起的裂縫。溯流裂縫多發(fā)生在含有大面積的淤泥黏土、含水量大的粉質(zhì)黏土和砂質(zhì)黏土的土壩基礎(chǔ)中。這種裂縫常從壩體貫穿到壩基，一旦發(fā)生，較難處理。在施工前可對地基進行預(yù)壓或設(shè)置砂井，防止溯流裂縫的發(fā)生。

3.7 振動裂縫

在壩體受強烈振動或地震時，由于壩體和壩基砂土液化而產(chǎn)生裂縫，其走向平行或垂直壩軸線方向。裂縫多暴露在壩面，縫長和縫寬與振動的程度和地震烈度有關(guān)，橫向縫口會隨時間逐漸變小或彌合，而縱向縫口不會彌合或變小。

結(jié)束語

綜上所述，加強對土壩裂縫相關(guān)問題的分析有助于農(nóng)田水利的灌溉，也有助于保證我國下游人民的生命財產(chǎn)安全。本文主要從裂縫的分類角度進行了論述，希望能夠在今后的工作中進一步優(yōu)化相關(guān)的問題，從而促進我國土壩工程的進一步發(fā)展?！?/p>

參考文獻

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