水闸工程裂缝的原因分析及防治措施

水闸工程裂缝的原因分析及防治措施
摘要：随着社会经济的发展，水利工程的建设数量在不断的增多，水闸工程的
施工也成为一个重要的工程项目。

在目前的水闸工程施工和使用中，发生裂缝是
较为常见的现象，但是裂缝的出现往往会影响水闸的结构安全，所以有关部门和
人员要给予充分的注意。

同时还要根据裂缝的不同成因进行具有针对性的分析，
对可能造成的危害进行预防并制定切实可行的防御措施，要将工程实践作为一切
措施的基础。

本文就水闸工程的裂缝成因和防治措施进行了分析，希望能够对以
后的工作带来帮助。

关键词：水闸工程；裂缝的产生原因；防治措施
引言：水闸工程的裂缝主要在寒冷的施工环境中比较常见，严寒地区较容易
出现裂缝，一些裂缝的深度会比较大，严重的影响了整个工程的安全运用，需要
进行及时有效的处理，否则造成的后果不可设想。

而水闸工程产生裂缝的原因有
很多，同外力环境的作用有着密不可分的关系，如基础条件、工程布置、混凝土
配比等方面。

所以想要有效的解决水闸工程的裂缝问题就要抓住原因，提出行之
有效的防治措施。

一、裂缝形成的主要原因
（一）不均匀沉降引起的裂缝
水闸工程的混凝土结构中，地基表面的高低差会使其无法处在同一个水平面上，在结构布置和分缝上就会存在不合理的现象，这样就会由于不均匀的沉降导
致裂缝的出现。

另外，即使地基的混凝土结构处于同一个平面上但是地基的软硬
程度不均匀同样会导致沉降和裂缝的发生，而基础所受负荷的不同即使在均匀的
地基上仍然会出现沉降。

不均匀的沉降一般是具备惯性的特征，其规律性比较强，而且裂缝产生的规模也相对较大，产生的危害比较严重。

贯穿性裂缝的出现会严
重的影响到底板的整体性，使得渗径减短并且会影响到水闸工程的抗渗稳定性。

所以要将不均匀产生的沉降这一问题充分的重视起来，有效的防止裂缝的产生。

（二）温度应力的作用
温度应力是产生水闸工程裂缝的又一原因，其主要是由于温度差和基础约束
形成。

底板的尺寸比较大，并且较薄，而闸墩和边墩等在尺寸上也比较大，并且
墩厚较薄，这样就不容易形成一个恒温场，场内的温度很容易受到外界温度环境
的影响。

在浇筑混凝土时，混凝土的温度会由于加水化热而升高，在浇筑完成后
混凝土的温度会逐渐的降到最低，这样就产生了变化较大的温差，导致结构应力
超过混凝土所能承受的范围而产生裂缝。

同时，由于温度产生的裂缝是有规律的，温差的大小在很大程度上决定了裂缝的深度和宽度。

大贯穿性的温度裂缝同不均
匀沉降产生的裂缝大体相同，轻的会影响结构的整体性，重的则会使闸室的稳定
性受到影响。

（三）混凝土的干缩裂缝
混凝土的硬化过程十分复杂，在这一过程中需要吸收水分，失水干缩的概率
一般为百分之零点五，需要进行周到的养护，如果养护工作不到位就会出现干缩
裂缝的现象，在水闸工程中出现混凝土表面的干缩裂缝比较常见，这种裂缝较小
并且不会贯穿，同时没有规律可以掌握，在深度上比较浅。

混凝土的干缩裂缝不
会对工程结构带来影响，但是长期的发展下去就有可能会造成对混凝土结构带来
的不利影响，甚至会对钢筋保护层带来侵蚀。

（四）其他影响因素造成的裂缝
在水闸工程的裂缝产生中，还有一种就是由于其他因素而产生的裂缝，比如
结构裂缝、混凝土标号低及施工质量不高等方面，都会造成水闸工程产生裂缝。

二、针对裂缝不同成因的防治措施
（一）不均匀沉降产生裂缝的防治
在上文中我们提到，造成工程地基不均匀沉降的原因有地基不均匀、荷载引
发的不均匀这两种情况，地基的均匀程度是比较复杂的，在一定程度上来说，其
一定是不均匀，因此产生一定的沉降是再所难免，只要不出现大面积的沉陷就不
会出现具有危害性的裂缝。

但是在软土地基中要十分的注意，软土地基相对比较
复杂并且存在透镜体和不均匀带的现象，这样往往就会产生大规模的沉降。

另外
就是荷载引起的沉降，荷载的沉降往往被人们所忽视，闸室的荷载大于上游铺盖、下游护坦荷载，在相连接的板块之间就会出现明显的不均匀沉降，会使得岸墙的
沉降大于闸室的沉降，边墙外基土的沉降大于边孔的沉降，这已经成为水闸沉降
的常见现象。

所以针对地基不均匀沉降的现象要进行三点处理办法，一，要进行合理的结
构布局，设计水闸工程的人员要在基础轮廓的周围和周边地区对沉降进行充分的
分析，如果发展地基不均匀沉降超过允许值时，可以通过设置沉降缝来对闸室进
行分段的处理；二，为了防止不均匀荷载引起的裂缝，应该事先规划出减轻荷载
的有效措施，减小边墙和上游翼墙外的填土高度；三，如果以上两种措施都无法
很好的解决这一沉降问题，则可以对沉降区域中的基础进行加固处理，而具体的
加固方法要根据地基类别的不同有所差异。

（二）温度裂缝的防治措施
针对温度裂缝的问题，在结构上进行一定的处理十分的必要，结构的设计布
局应该同当地的实际情况充分的结合在一起，减少底板分块尺寸和闸墩的长度。

并且还可以在闸底板和闸墩可能出现裂缝的部分设置预留混凝土后浇带，两侧则
增强钢筋的作用，等到混凝土进行有效的收缩以后，在温度较低的情况下回填膨
胀性混凝土。

另外，UEA膨胀混凝土也能够有效地减少温度裂缝的发生机率，混
凝土的配比同裂缝的产生有很大的关系，混凝土采用干缩性小、水化热低的水泥
比较有利，适量的加入UEA膨胀剂能够提高混凝土的和易性、不透水性和抗裂性。

粉煤灰双掺混凝土中也能够有效的减少水泥的水化热的有效途径。

所谓粉煤
灰双掺混凝土就是用一级的粉煤灰取代一定量的水泥掺入到混凝土中，同时加入
一定的高效减水剂，这样能够有效的利用到粉煤灰比热低的优势，增强混凝土的
密实度。

另外，采用一定的温控措施也能够有效的减少温度差引起的裂缝，可以
使用低发热量的水泥，加入大粒径骨料，这样能够有效的提高骨料的级别，加掺
合料也是一种比较有效的办法。

在施工的季节上，如果是低温的季节则要充分的
做好相应的防护措施，这样能够防止浇筑的混凝土受到寒流的影响。

在温度裂缝出现以后要采用合理的处理措施，降裂缝造成的损失降到最低，
在具体的措施使用中，要根据裂缝的部分和程度不同进行有针对性的处理，对于
闸底板、闸墩、铺盖、护坦等裂缝，一般可以采用化学灌浆的方法进行解决，对
于开张的结构性裂缝也使用柔性的聚合物材料进行填充和封堵。

（三）干缩裂缝的防治
对于干缩裂缝的防治首先要在混凝土的早期养护工作上进行加强，采取适合
的保温保湿措施，对于混凝土的侧面应该使用塑料布和草袋来覆盖，草袋和塑料
布一定要安装严密，最好让其保持不透风的状态。

同时，想要有效的减少混凝土
干缩带来的裂缝，可以使用聚丙烯纤维混凝土来缓解这一问题，这种混凝土坍落
的比重较普通的混凝土低百分之三十左右，可以从根本上改变纤维表面的性能，增加混凝土的握裹能力。

在干缩性裂缝的处理上可以采用防腐涂料封闭保护措施，这样能够有效的阻止有害物质的入侵，有效的提高其耐久性。

另外，水闸工程采用TK砂浆也能够对混凝土的表面起到封闭保护的作用，达到理想的效果。

结论：在水闸工程裂缝产生的原因上，会由于不同的因素产生不同的裂缝形状和程度，在防治工作中首先要做的就是找到裂缝的成因，再根据工程的具体情况制定合理的防治措施。

参考文献：
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