裂缝抢险

(一)裂缝分类

堤坝裂缝较为常见,按其走向可分为龟状裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、内部裂缝等四种。

1.龟状裂缝

龟状裂缝多出现在土坝表面,分布较均匀,缝细而短,对堤坝危害较小。龟状裂缝产生的原因,主要是粘性土水分蒸发,表面土体收缩,故又称干缩裂缝。填筑土料粘性愈大、含水量愈高,干裂的可能性愈大。

2.横向裂缝

横向裂缝的走向与堤坝轴线垂直或斜交,常出现在堤坝顶部并伸入堤坝内一定深度,严重的可发展到堤坝坡,甚至贯通上下游造成集中渗漏,直接危及堤坝的安全。产生横向裂缝的原因,主要是相邻堤坝段坝基产生较大的不均匀沉陷,常发生于堤坝合拢段,堤坝体与交界部位施工分缝交界段以及坝基压缩变形大的坝段等。

3.纵向裂缝

纵向裂缝的走向与堤坝轴线平行或接近平行,多出现在堤坝顶部或堤坝坡上部,裂缝逐渐向坝体内部垂直延伸。它一般比横向裂缝长,若不及时处理,雨水入侵后会造成大坝脱坡险情。纵向裂缝产生原因：一种因分期加高,压实质量和填筑材料不同；用贴坡培厚法处理背水坡渗水时,贴坡砂层未灌水也不压实,致使蓄水后砂层浸水下沉,培土表面发生纵向裂缝；另一种因施工碾压不实,施工质量不好,筑坝土料含水量过高；初次蓄水,或汛期水位骤降导致堤坝坡失稳,产生脱坡初期的纵向裂缝。

4.内部裂缝

龟形裂缝、横向裂缝和纵向裂缝都出现在堤坝体表层,缝口随着深度变窄而消失。而在堤坝体内部也可能发生裂缝,这种裂缝是堤坝体的隐患,容易引起集中渗漏,对堤坝危害很大。

产生内部裂缝的原因和可能出现的部位有:如在狭窄山谷压缩性大的地基上修建土坝,在坝体沉降过程中,上部坝体重量通过剪力和拱的作用,被传递到两端山体和基岩中去,而坝体下部沉陷,有可能使坝体在某一平面上被拉开,形成水平裂缝；此外,堤坝坝基或堤坝与建筑物接触处因产生不均匀的沉陷而产生内部裂缝等。

(二)、裂缝的抢护

堤坝发现裂缝后,先查明裂缝的宽度、深度、长度和走向等；注意观测裂缝的发展变化,分析裂缝的原因和性质,制订处理方案,尤其是注意贯穿堤坝体的横向裂缝、内部水平裂缝和脱坡裂缝的处理。同时要注意水位的变化,及时对裂缝部位采取临时保护措施。

1.开挖回填

开挖回填施工简单,裂缝处理较彻底,效果较好,适用于深度在5m以内,并已停止发展的裂缝。开挖前应沿裂口灌注少量石灰水,以掌握开挖的范围。挖槽深宽均应超过裂缝0.3m～0.5m，长度超出缝端1m。

(1)梯形台阶。槽坑开挖时顺缝抽槽,保持梯形断面,以利于原堤坝的结合。当裂缝较深时可挖成阶梯形槽坑,台阶高1.5m。槽口附近不宜堆放土料,以利于出土和施工安全。槽坑回填前先削去台阶,洒水湿润槽壁并刨毛,再回填与原堤坝体相同的土料,分层夯实(图3-1)。

图3-1　梯形台阶槽坑开挖(单位:m)

(2)十字形结合槽。适用于贯穿堤坝的横向裂缝。开挖时顺裂缝方向每隔5m～6m,设一道垂直裂缝的结合槽,回填时要注意新老土的结合(图3-2)。

(a)横向裂缝处理　　　(b)坝端裂缝处理　　　

图3-2　十字形结合槽开挖(单位:m)

在汛期,抽槽法适用于高出洪水位的裂缝抢护。一般裂缝处理宜在枯水期或降低水位后进行,必要时应在上游堤坝坡加筑临时围堪,以策安全。龟形裂缝一般不作处理,若处理也可采取泥浆封口,或将龟裂土层刨松湿润夯实,面层再铺以砂性土保护。

2.充填灌浆

对于较深的裂缝,可采用灌浆法,或采取上部开挖回填、下部灌浆的方法处理,以减少抽槽工程量。灌浆部位的顶部必须保持有2m以上的开挖回填层作为阻浆盖,以防止浆液外喷。回填时预埋灌浆管(铁管或竹管)。如条件许可可采用分段、回浆的灌浆方法,效果较好。浆液浓度应先稀后稠,灌浆压力由小到大。

裂缝灌浆应注意的是:①对长而深的、非发展性的纵向裂缝,一般宜用重力或低压灌浆,以免影响堤坝坡的稳定；②对尚未作出判断的纵向裂缝,不应采用压力灌浆；③对脱坡裂缝一般不宜采用灌浆法处理,只有裂缝深度过大,全部开挖回填工程量很大时,才可先开挖回填裂缝的上部,再进行压重固脚,然后对深处裂缝进行灌浆。此外,由于泥浆不易固结,在雨季和水位较高时,一般也不宜进行灌浆。在灌浆过程中,要密切注意坝坡稳定,加强土坝沉陷、位移和测压管的观测工作,发现问题,及时处理。