土石坝的地基处理与裂缝成因及控制
土石坝几种主要病害的成因分析、判断与处理
（4）坝后反滤排水体高度不够；下游水位过高 淤泥倒灌淤塞反滤层，抬高出逸点（引起大面 积散浸）。 （5）坝下涵管，埋管的外壁与土体结合部回填 不密实，涵洞未做截流环；涵管断裂；涵管自身质 量差；砖、石、碑砌涵管等（引起大坝渗透破坏， 造成大坝塌坑或跨蹋）。 （6）生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。 （7）坝体不均匀沉降引起的横向裂缝，水平裂 缝（引起坝体集中渗透破坏）。
（四）危险性渗漏的判断
1、通过渗漏部位判断（以下部位渗漏最危险） （1）坝基接触面及坝山接触面（渗透变形， 接触冲刷，管涌）。 （2）各种原因造成输水涵（管）周边渗漏 （渗透变形，接触冲刷、管涌）。 （3）水平裂缝，横向裂缝处的渗漏（渗透 变形，管涌）。 （4）反滤坝排水体上部的渗漏（脱坡）。
2、通过色、温、量的变化判断 （1）色——水中抽烟，冒浑水，带砂（清水 恒量正常）。 （2）温——库中底层水冬暖夏凉与气候相反 ，山坡水冬冷夏热与气候一致（判断连通性）。 （3）量——渗漏量增大不依库水位高低而变 化，而且依时间推延而变化（即同一水位下， 渗漏量随时间增长而增大）则为有害渗漏。
2、坝基渗漏产生的原因（4种） （1）清基不彻底，筑坝前一是未将杂草、
树 根等清除；二是破碎风化层未清到新鲜层面（引 起层面、接触面渗水）。 （2）缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基 础坝 前未做铺盖，或厚度不够，质量不好被水压击穿， 二是强透水基础，坝体与坝基部位未做截水 槽、截水墙。
（3）库内粘土铺盖下未设反滤层，渗 水压力破坏了铺盖。
（三）三种渗漏产生的原因
1、坝体渗漏产生的原因（7种） （1）筑坝质量差。铺土过厚，碾压不实或
漏 压；粘土心墙或斜墙层面结合不好等。（引起 渗漏） （2）坝体单薄或土料透水性大。（引起散 浸） （3）反滤设施质量差。未按要求铺设反滤 层， 土石混合坝未设过度段，以致破坏心墙、斜墙 （引起管涌塌方）。
土石坝裂缝成因及处理方法
土石坝裂缝成因及处理方法【摘要】本文分析了土石坝产生裂缝的原因，强调了防止裂缝的产生、早期发现裂缝（尤其是内部裂缝）出现的重要性；阐述了土石坝裂缝的常用处理措施。
【关键词】土石坝；裂缝成因；灌浆；防渗体土石坝因可就地取材，造价低，施工方法灵活，施工技术简单，对地质、地形条件要求较低等优点而被广泛采用。
但其在应用中也不可避免的存在着一些缺点，如土石坝易产生裂缝就是其中一个很严重的问题。
土石坝裂缝一般是指土石坝防渗体（粘土心墙或粘土斜墙）内出现裂缝，这是土石坝常见隐患。
由于裂缝的出现，使水库效益不能充分发挥，甚至使整个坝体溃决，造成严重灾害。
一、土石坝裂缝的成因（一）干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩，而土体内部不收缩（或收缩很小），使表层土受到约束，产生接应力而形成裂缝。
造成冻融裂最主要的原因是土壤温度发生急剧变化，有冻裂状态到解冻会使得土壤内部结构极不稳定，表面疏松。
在通常的情况下，干缩与冻融裂缝都呈现不规则形状，裂缝条纹众多且深度千差万别，最深的可以达到一米。
裂缝呈现标准的漏洞状态，上面宽度较大，随着深度的增加，裂缝宽度降低。
在土质含水量丰富，沙粒较细，植被覆盖率低的地方，这种现象最为常见。
此外，需要注意的是，干缩裂缝与冻融裂缝也会出现在流水冲击过的地面，沙滩等地方。
在修建水利工程时，为了保证工程的质量，应当加强防范此现象。
（二）变形裂缝变形裂缝，顾名思义裂缝不规则，这种裂缝是泥土沉降不均匀导致的。
变形裂缝广泛的出现在大坝内部，严重威胁大坝的安全。
根据其走向，大致归为以下几类：1 、纵向裂缝纵向裂缝是变形裂缝的一种，裂缝的方向与坝轴一致，通常分布在坝顶与坝坡上，由于大坝的各个分肢受力分均匀，在形变剧烈程度上表现各异，尤其是坝顶相对位移最大，所以坝顶的裂缝宽度也最大。
2 、横向裂缝与纵向裂缝相反，横向裂缝与坝轴的方向互相垂直。
横向裂缝一般分布在大坝的与地面接触的地方。
在大坝与地面接触的横截面上，大坝的高度具有一定的差异性，高度不同，建设过程坝基也不同。
土石坝的地基处理
一、土石坝的地基处理1、砂卵石地基的处理砂卵石地基的特点：具有较高的抗剪能力和承载 能力，压缩变形小，抗渗性能差，因此对这类地 基的处理以渗流控制为主。
原则：前堵后排。
处理措施：v垂直防渗：粘土（混凝土）截水槽、砼防渗 墙，灌浆帷幕，高压喷射灌浆；v水平防渗：铺盖；v下游设排水减压设施。
v覆盖层深度不大，一般在10~15m以内。
v结构简单，工作可靠，防渗效果好。
应用广，如官厅 坝、清河坝等。
（1）粘性土截水槽v当砂砾石透水层较深时(>30米)，采用粘土截水墙不 经济。
v施工快，材料省，防渗效果好。
应用广泛，如碧口 坝、毛家村坝等（2）混凝土防渗墙（3）帷幕灌浆v当透水层很厚时，用粘土截水墙或混凝土防渗墙有 困难，不经济。
v帷幕灌浆施工期长，效果不如防渗墙。
应用较广， 如罗贡坝，谢尔庞桑坝。
v世界最深的帷幕灌浆：埃及，阿斯旺心墙坝，高 111m，帷幕深174m。
v由心墙、斜墙等防渗体或均质坝体向上游水平延伸而 成。
v世界最长的铺盖：巴基斯坦，塔培拉坝，高147m，铺 盖长2347m，厚1.5~10m（4）水平防渗铺盖（5）排水减压等其他措施v相对不透水层——排水沟、减压井2、软土地基处理（1）淤泥质地基处理v层薄，能短时间固结——不挖v范围不大、埋藏较浅——全部挖除v范围广、埋藏深——预压，设砂井排水固结v反压法——坝趾处堆放土石料，以限制淤泥等软土层 外挤（2） 细砂地基处理v主要是防止振动液化破坏。
v浅层：清除v较厚：上下游截水墙或板桩封闭v很厚：坝趾附近设砂井，降低水头；振冲法加固v官厅坝——2~4m厚的细砂层，用振冲法加固处理后， 相对密度从0.53增大到0.85，效果好，施工快（3）软粘土及黄土地基(a) 软粘土地基v较薄：清除v较厚：坝基设排水井，加速固结(b)黄土地基v湿陷性大，可预先浸水湿陷；表层挖除换土、压实；夯实，破坏其天然结构，使之密实二、土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的连接土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的接触面容易形成 集中渗流，造成渗透破坏。
浅谈水利工程中土坝的裂缝及处理措施
在处理完成后，对土坝进 行定期监测和评估，确保 裂缝不再扩张，同时对坝 体的稳定性和安全性进行 评估。
通过采取上述措施，该土 坝水利工程的裂缝得到了 有效处理，坝体的稳定性 和安全性得到了保障。同 时，加强了工程运行过程 中的监测和管理，避免了 类似问题的再次发生。
05
结论与展望
结论
土坝裂缝是水利工程中常见的 安全隐患，需要引起足够重视 。
灌浆处理
水泥灌浆
使用水泥灌浆材料对裂缝进行灌浆处理，适用于较小的 裂缝。
化学灌浆
使用化学灌浆材料对裂缝进行灌浆处理，适用于较大的 裂缝或深层裂缝。
锚固处理
锚索加固
在坝体内部设置锚索，对土坝进行加固，提 高土坝的稳定性。
土钉加固
在坝体表面设置土钉，对土坝进行加固，提 高土坝的稳定性。
加强运行管理
合理调度水资源
合理调度水资源，避免土坝在短时间内遭受过大的水 压力，以减少裂缝产生的可能性。
定期检查与维护
定期对土坝进行检查和维护，及时发现和处理裂缝等 隐患，以保障土坝的安全运行。
04
案例分析
工程概况
工程名称：某市土坝水利工程
建设时间：20世纪80年代 工程类型：土坝
工程地点：某市山区 工程规模：中型
浅谈水利工程中土坝 的裂缝及处理措施
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目录
• 水利工程中土坝概述 • 土坝裂缝的产生原因 • 土坝裂缝的处理措施 • 案例分析 • 结论与展望
01
水利工程中土坝概述
土坝的定义和特点
土坝
一种以土料为主要建筑材料的坝体，利用碾压、夯实或振动 等方法进行密实而形成的挡水建筑物。
特点
结构简单、就地取材、施工方便、适应地基变形能力强、造 价低廉。
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述 张敏
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述张敏摘要：土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
与其他坝型相比较，从经济和施工工艺方面，土石坝具有较大的优势，据不完全统计，中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
土石坝常见的病害有裂缝、渗漏、滑坡等，如何预防裂缝的产生和对裂缝的处理是土石坝工程建设和运行管理中非常重要的工作。
关键词：土石坝；裂缝；防治处理1.土石坝设计的技术要求1.1.不允许水流漫顶，对洪水总量估计偏低、坝顶高程不足、溢洪道设计过流量偏小、水库调度运用不当等都可能导致土石坝漫顶事故。
统计资料表明在土石坝的事故中由于水流漫顶而失事的约占1/3，所以须要设计泄洪能力足够大的泄水建筑物。
要考虑坝体沉降预留超高，防止水库近坝区的滑坡、涌浪，运行时要加强管理优化调度水库。
1.2.满足渗流控制要求土石坝易存在坝体渗流和绕坝渗流等问题。
若渗流量太大，会影响水库效益，因此在避免坝体和坝基渗透变形发生的同时，还需设计合理的防渗体并确保施工质量。
1.3.坝体、坝基稳定可靠在土石坝的事故中，由于坝体滑坡导致的险情约占1/4，所以需设计合适的坝坡坡比以保证大坝安全运行；另需考虑土石坝抗震设计烈度，确保地震发生时，坝体仍能稳定运行。
1.4.抵抗其他自然界的破坏作用土石坝还要抵抗其他自然力的破坏作用，如风浪淘刷坝坡、雨水冲刷坝体、冬季冰冻裂缝、夏季日晒龟裂、白蚁蛀空坝体等。
2 坝体裂缝原因分析2.1 纵向裂缝（1）纵向沉陷裂缝常成直线，且多垂直向下延伸。
滑坡裂缝应为弧形，位于上游坝坡的滑坡裂缝，其两端将弯向上游；下游坝坡的滑坡裂缝，其两端弯向下游。
（2）纵向沉陷裂缝宽度较窄，一般仅几毫米到几十厘米，缝表面两侧错距较小。
滑坡裂缝宽度则较大，可达1m以上，错距可达数米。
（3）纵向沉陷裂缝的发展，随着土体的固结将逐渐减缓，而滑坡裂缝在开始时发展较慢，当滑坡体失稳后，将突然加快。
（4）纵向沉陷裂缝发展到后期，将趋于稳定。
浅析土石坝裂缝成因及防治措施
一
致产 生横 向裂缝。如双坪 水库 、 土坝坝高 １ ９ ． ８ ｍ， 库容 １ ３ ． ０ ８万
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
缝及振动裂缝。 （ ３ ） 按裂缝部位分： 表面裂缝、 内部 裂 缝 。
方， 于 １ ９ ８ ０年 １ ２月完工后， １ ９ ８ ７年 ２月发现左岸坝段出现 横向 裂 缝 。事 后 分 析 ， 是 因 坝 基岩 性 不 一 所 致 ， 右岸为泥岩， 左 岸 堆积
（ １ ） 按 裂 缝 主 平 面 的走 向分 ： 龟 状 裂缝 、 横 向裂 缝 、 纵 向裂 缝 、 水平裂缝、 斜 向裂 缝 、 孤 形裂 缝 、 环 形 裂缝 。
（ ２ ） 按裂缝的成因分： 干缩裂缝、 沉 降裂 缝 、 冻融裂缝 、 滑 坡 裂
（ １ ） 沿坝轴线方 向坝基岩石 的力学性质差异较大 。如坝基局
２ 土 石 坝 裂 缝
裂 缝 是坝 体 变 形 过 大 、 过快 而 超 过 允 许 变 形 出现 破 裂 。 同坝 体 填 筑 土 石 料 的应 力应 变直 接 相 关 ， 裂缝产状 、 分 布 位 置 和 出现 时 间 等 往 往 反 映 了 裂 缝 的起 因 。
２ ． １ 裂 缝 的类型
该文档贡献者很忙什么也没留下
２ ０ １ ３ 年 ８ 月
建 而 囡 曩 酶
水利 建设
浅析土石坝裂缝成 因及防治措施
向 浩
（ 云 阳县 水 务 局 重庆 市 云 阳县 ４ ０ ４ ５ ０ ８ ）
摘
要： 本 文通过对 土石坝裂缝的特征及 成 因分析 ， 针对性地提 出了预 防及治理措施 。对防治土石坝裂缝具有借鉴参
土石坝安全监测与维修养护—土石坝裂缝处理
1、纵向裂缝。主要因坝体在横向断面上不同土料的固结速度不同，由坝
体、坝基在横断面上产生较大的不均匀沉陷所造成的，有的是滑坡引起的。
2、横向裂缝。沿坝轴线纵剖面方向相邻坝段的坝高不同或坝基的覆盖厚
度不同，产生不均匀沉陷，当不均匀沉陷超过一定限度时，即出现裂缝。
3、龟状裂缝。主要是干缩引起或为冻融引起的。 4、沉陷裂缝。由坝体或坝基的不均匀沉陷引起的裂缝。 5、滑坡裂缝。由坝体滑动引起。 6、干缩裂缝。由于坝体受大气和植物的影响，土料中水分大量蒸发，土
1. 开挖回填
回填土料应根据坝体土料性质和裂缝特征来选用，对于较浅的小裂缝， 可采用原来开挖出来的坝体土料回填；对于滑坡、干缩和冰冻裂缝，应采用 含水量低于最优含水量1%～2%的土料；对于沉陷裂缝应采用含水量大于最 优含水量度1%～2%的塑性粘土。
02
灌浆处理
2．灌浆处理
对于采用开挖回填法困难（或危及坝坡稳定，或工程量过大）的较深的非 滑动性裂缝和内部裂缝，可采用灌浆处理法。试验证明，合适的浆液对坝体中 的裂缝、孔隙或洞穴均既有良好的充填作用，同时在灌浆压力作用下对坝内土 体有压密作用，使缝隙被压密或闭合。
目 录
1 裂缝的类型和表现特征 2 裂缝的成因和部位
01
裂缝的类型和表现特征
1．裂缝类型
（1）按部位分。表面裂缝和内部裂缝。 （2）按走向分。纵向裂缝、横向裂缝、水平裂缝和龟纹状裂缝。 （3）按成因分。干缩裂缝、沉陷裂缝、滑坡裂缝、冻融裂缝、水力劈裂缝、 塑流裂缝和振动裂缝。
在实际工程中土石坝的裂缝常由多种因素造成，并以混合的形式出现。
2．灌浆处理
灌浆孔的布置应根据裂缝的分布和深度来决定，对坝体表面裂缝，每条裂 缝上均应布孔，孔位宜布置在长裂缝的两端和转弯处、裂缝密集处、缝宽突变 处及裂缝交错处，并注意与导渗或观测设备之间应有不小于3m的距离，防止串 浆。对坝体内部裂缝，可根据裂缝的分布范围、裂缝的大小、灌浆压力和坝体 的结构等综合考虑灌浆孔的布置，一般应在坝顶上游侧布置1～2排，必要时可 增加排数。孔距可根据裂缝大小和灌浆压力来决定，一般为3～6m。布孔时， 孔距应由疏至密，逐渐加密。孔深应超过缝深1～2m。
土石坝的地基处理与裂缝成因及控制
土石坝的地基处理与裂缝成因及控制土石坝是利用当地土料、砂砾、卵砾石渣、石料等建筑而成。
按施工方法不同可以分为碾压式土石坝、水中填土石坝和水力冲填坝，现代土石坝多由碾压而成。
按筑坝材料、坝内的配置又可分为均质土坝、分区坝和人工防渗材料坝。
土石坝设计的总体要求是，大坝在正常和非正常工作条件的荷载组合条件下，必须保证完成它能长期安全运用和充分发挥经济效益，满足稳定变形、渗流以及规定的超高等要求。
因此，对土石坝的地基处理与裂缝控制不容忽视。
1土石坝的地基处理土石坝的底面积大，坝基应力较小，坝体具有一定的适应变形的能力，坝体断面分区和材料的选择也具有灵活性。
因此，土石坝对天然地基在强度和变形方面的要求以及处理措施、应达到的标准等，均可比混凝土坝相对较低，但防渗要求上则与混凝土坝基本相同。
土石坝对不同的地基有不同的处理方法，着重对土石坝地基处理与软土地基处理的方法作以介绍。
1.1砂卵石地基处理许多土石坝建在砂卵石地基上，对于砂卵石地基的处理主要是解决渗流控制问题。
处理的主要措施有垂直防渗措施、水平防渗措施和下游排水设施及盖垂等，垂直防渗措施可有效地截断坝基渗流，在技术条件许可且较经济合理时，应优先采用。
1.1.1垂直防渗设施。
垂直防渗设施包括黏性土截水槽、混凝土防渗墙和灌浆帷幕等(1)黏性土截水槽。
当坝基砂砾石层深度不大时，可开挖深槽直达不透水层或基岩，槽内回填黏性土，与坝内防渗体连称之为截水槽。
它结构简单、工作可靠、防渗效果好、应用较广，适用于砂砾石层深度在15m以内，最大深度一般不超过20m截水槽底宽根据回填土的容许渗透坡降及施工条件而定。
为防止截水墙与基岩间可能出现的集中渗流常在基岩上设置混凝土齿墙或垫座, 必要时还需要进行灌浆(2)混凝土防渗墙。
当坝基砂砾石层较深时，采用混凝土防渗墙是经济而又有效的防渗措施。
施工时用冲击钻分段在土层中造成圆孔或槽形孔，以泥浆固壁，然后在槽孔内浇筑混凝土，最后连成整体，形成混凝土防渗墙。
大坝面板裂缝处理方案
大坝面板裂缝处理方案1. 引言大坝面板裂缝是指在大坝面板结构上出现的裂纹或裂缝。
这些裂缝可能导致水泄漏或结构不稳定，对大坝的安全性和可靠性产生严重影响。
因此，需要采取有效的处理方案来修复和加固大坝面板裂缝，以确保大坝的正常运行和安全性。
本文将介绍大坝面板裂缝的成因分析，并提出一套可行的处理方案。
通过对裂缝的修复和增强，可以延长大坝的使用寿命并提高其稳定性。
2. 大坝面板裂缝成因分析大坝面板裂缝的成因可能是多种多样的，下面是一些常见的成因分析：2.1 混凝土龟裂混凝土的收缩和温度变化可能导致面板龟裂。
当混凝土收缩时，面板上会出现龟裂，这是由于混凝土在干燥和固化过程中产生的体积变化引起的。
此外，温度变化也会引起面板的收缩和膨胀，从而导致裂缝的产生。
2.2 地基不均匀沉降大坝的地基沉降不均匀也可能导致面板裂缝的产生。
当地基中的某些区域沉降较快或较慢时，会引起大坝局部的变形，从而造成面板裂缝的出现。
2.3 响应地震地震是导致大坝结构破坏的一个重要因素。
在地震发生时，地震波的振动会对大坝结构产生较大的影响，可能导致面板的破裂和裂缝的形成。
3. 大坝面板裂缝处理方案针对以上成因分析，我们提出了以下可行的大坝面板裂缝处理方案：3.1 龟裂修复对于龟裂引起的面板裂缝，可以采取以下措施进行修复： - 清理裂缝：首先，需要清理裂缝，将裂缝中的杂物和灰尘清理干净。
- 压入填缝剂：将适宜的填缝剂压入裂缝中，填补裂缝并加固面板结构。
- 平整处理：使用加固材料进行平整处理，使整个面板表面平滑。
3.2 地基加固对于地基不均匀沉降导致的面板裂缝，可以考虑对地基进行加固：- 增加地基承载力：通过深层处理或加固地基的方法，可以增加地基的承载力，减少地基沉降的不均匀性。
- 安装支撑设施：在地基不稳定的区域，安装支撑设施，增加大坝的稳定性和整体结构的均衡性。
3.3 抗震设计为了应对地震引起的面板裂缝，需要进行抗震设计： - 结构加固：采用钢筋混凝土等加固材料，增加大坝结构的抗震能力。
谈土坝裂缝和渗漏产生的成因及处理方法
谈土坝裂缝和渗漏产生的成因及处理方法摘要：土坝是土料堆积而成，具有一定的透水性的堤坝。
因此水库蓄水以后总会有较小的裂缝或渗漏，这是不可避免的。
但是，如果裂缝过宽或者渗漏量过大，坝坡出现台水散浸就会直接危及大坝安全。
因此，对土坝裂缝、渗漏必须引起注意，及时采取措施进行处理。
关键词：土坝裂缝；土坝渗漏1土坝裂缝土坝裂缝就其成因可分为干缩裂缝、冻融裂缝、沉陷裂缝和滑坡裂缝；按其走向分为纵向裂缝、横向裂缝和龟裂。
根据其不同的成因和情况采用不同的方法进行处理，常用的处理方法有：1.1开挖回填法开挖回填法是裂缝处理比较彻底的一种方法，适用于深度不大的表层裂缝及防渗部位的裂缝。
干缩裂缝的处理。
对均质土坝坝面产生的干缩裂缝较深(缝宽大于5mm，深度大于0.50m)，雨水沿缝渗入，将会增大土体含水量，降低裂缝区域的土体抗剪强度，促使裂缝发展，宜用开挖回填方法处理。
处理前应先沿缝灌入少量石灰水，显示出裂缝，再沿石灰痕迹挖槽，并把槽周洒湿，然后用相同土料回填，分层夯实，在表面再填筑砂性保护层，对粘土斜墙的干缩裂缝，应将裂缝表层土全部清除，按原设计的土料干容重分层填筑压实。
横向裂缝的处理。
横向裂缝因产生顺缝漏水，可能导致坝体穿孔，故对大小横缝均要开挖回填，彻底处理。
开挖时顺缝开槽。
如裂缝较深，沟槽可开挖为阶梯形。
对于贯穿性横缝，开槽时还应开挖与裂缝成十字形相交的结合槽，使沟槽呈梯形断面后再行回填。
纵向裂缝处理。
由于不均匀沉陷产生的纵向裂缝，如宽度和深度较小，对坝身安全无较大威胁，可只封闭缝口，防止雨水渗入；或先封闭缝口，待沉陷趋于稳定后再进行处理。
如纵向裂缝宽度和深度较大，则应开挖回填处理。
1.2灌浆法当土坝裂缝很深或很多，开挖困难或会危及坝坡稳定时，则以采用灌浆法处理为宜。
对坝体内部裂缝，应采用灌浆法处理。
要注意以下几个问题：灌浆孔布置。
应根据调查、探测所掌握的土坝裂缝分布、位置、深度及施工时坝体填筑的质量和蓄水后坝体渗漏等资料拟定。
土石坝渗漏裂缝产生的原因及处理
的危 害 ， 但 由于渗 漏会 呈徐 变渐 进式变 化 ， 会 使坝体 漏 点管 路周 围的 土质变软 ， 慢慢 浸润下 而导 致渗孔 变大 ， 最后 形成 大 的渗流 ， 对坝体 的稳定 性产 生影响 ， 严重可 能造 成堤 防溃 决、 垮坝等灾难性后 果 ， 所 以要 引起 足够的重视 。
１ ． １坝 基 渗 漏
３ 土 坝 裂 缝 的 处 理 土 石坝 裂 缝 对 土 石 坝 安 全 的 影 响 是 相 当严 重 的 ，发 现 裂 缝后， 要 通过表面观 测 、 开挖探坑及探 槽等方 法和手段 ， 查明 裂缝 的具体 情况 ， 比如产 生部 位 、 长度 、 深度 、 错距、 走向， 还 要 根据裂 缝 的产生情况 分析 裂缝 的发 展 ， 采取合 理 的处理 措 施。
２． １ 龟 裂 缝 的 特 征 与 成 因
开挖回填 ， 就 是 把 裂 缝 处 开 出槽 坑 ， 然 后 再 把 土 石 料 回填 到坑 中 ， 重新夯 实 ， 这 种办法施 工简 单 ， 效 果比较 好 ， 一 般 处 理 比较彻底 ， 但适 用深度不宜 过大 ， 一 般 要 在 ５米 之 内 ， 而 且 裂 缝 已 经停 止 发 展 。在 开 挖 前 ， 在 裂 缝 口处 ， 用 石 灰 水 进 行 灌 注， 石 灰 水 会 沉 到 裂缝 深 处 ， 这样便 于掌握 开挖 的范围 ， 开 挖 槽深宽 都要超过裂缝 ， 一般在 ５ ０厘 米 。 梯 形台阶 ： 槽 坑 开 挖 时 顺 着 缝 隙 进 行 开槽 ， 同 时 要 保 持 开 出梯形的断面 ，这 种断面 能使回填 土料与原 坝很好 的结合 ， 如果裂缝较 深 ， 可 以挖出台阶高 １ ． ５ 米 的队梯形槽 坑 ， 挖时要 保 持槽 口整 齐 ， 不要堆 放土料 ， 回填 料 前 要 把 台 阶 削除 ， 同 时 进行洒水 使槽 壁润 湿 ， 并 且把槽壁 刨毛 ， 然 后再 回填 同样 的 土料 ， 分 层进 行 夯 实 ， 确保密实度 。 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 ５ ～ ６ 米， 设 一 道 垂直 于 裂 缝 的 结 合 槽 ， 回 填 时 要 注 意 新 老 土 的 结 合 。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 堰 ， 以策安全 。
土石坝几种主要病害的成因分析、判断和处理办法
2、处理：
浅层缝开挖翻筑，中层缝套井开挖回填， 深层缝灌浆充填。
3、施工注意事项：
（1）灌石灰水标深。 （2）开挖深度要超过裂缝深0.3-0.5米。 （3）灌浆为泥浆。
（四）纵向裂缝
其特点是缝线接近于直线,平行于坝轴,错距 小。
1、成因： （1）坝基横向地质不一致，由不均匀沉降而产生。 （2）坝基横向地形落差大,由沉降量不一致而产生。 （3）由填坝土料不一致，碾压质量不一致而产生。 （4）坝体骑在条形山嵴上（叫骑局加坝）,坝体向 2两、侧处沉理降：而同产横生向。裂缝。
（5）坝下涵管，埋管的外壁与土体结合部回填 不密实，涵洞未做截流环；涵管断裂；涵管自身质 量差；砖、石、碑砌涵管等（引起大坝渗透破坏， 造成大坝塌坑或跨蹋）。
（6）生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。 （7）坝体不均匀沉降引起的横向裂缝，水平裂 缝（引起坝体集中渗透破坏）。
2、坝基渗漏产生的原因（4种） （1）清基不彻底，筑坝前一是未将杂草、树 根等清除；二是破碎风化层未清到新鲜层面（引 起层面、接触面渗水）。 （2）缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基础 坝 前未做铺盖，或厚度不够，质量不好被水压击穿， 二是强透水基础，坝体与坝基部位未做截水 槽、截水墙。
4、绕坝渗漏：均质坝，心墙坝的处理方 法相同，都是在坝肩处作铺盖，截渗槽、截渗墙、 灌浆、处理。如为心墙坝，其坝山接触面漏水， 只能用灌浆的办法处理。
5、输水涵管渗漏：
（1）周边漏水的可做截流坏灌浆。 （2）裂缝、断裂的可补砼再衬砌，套钢管灌浆。 （3）迎背水坡近距离的可部分翻筑更换。 （4）严重破坏老损的，或坝中断裂错位的小管 径则要全面翻开。
（二）冻融裂缝
1、成因：寒冷地区粘壤土均质坝、心 墙顶面未设防护，因冰冻产生的收缩缝。
土石坝常见病害成因及其处理对策
２０１０ ＮＯ．０３ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ建 筑 科 学由于各种不同的原因（如自然灾害、勘测和设计、施工、运行和管理），在我国修建的土石坝不同程度存在着不安全、不稳定的因素，大坝的安全、稳定直接影响着农业生产发展、城镇居民生活、生产用水，工矿企业生产用电的可靠性。
如果土石坝的病害得不到及时的整治处理和加固，一旦失事将造成不可弥补、不可挽回的损失；但从另一个方面来讲，土石坝的病害是可以预防和整治加固的，只要发现问题及时，分析和处理得当，土石坝的病害是完全可以及时得到整治处理和除险加固的，水库大坝的险情是可以安全排除的，农田灌溉用水，城镇居民的生产、生活用水，工矿企业的用电是可以得到保障的。
１ 土石坝病害的主要原因（１）自然灾害问题。
土石坝建筑物受到自然界难以预测或难以抗拒的灾害的作用，致使水库大坝发生灾害性事故，造成无可挽回的损失。
总的来讲土石坝可能遇到的自然界灾害有：一是遭遇非常洪水、特大水流。
二是遭遇强烈的风暴、地震、山崩、滑坡等自然界灾害。
（２）设计阶段的失误。
总结以往工程设计经验和教训，在设计阶段容易出现失误：一是缺乏勘测资料就盲目进行工程设计，或因勘测的深度、精度、范围和方法不当，勘测设计资料不准确，以及勘测和设计工作脱节等。
二是土石坝枢纽建筑物布置受地形、地势限制，在未作充分地质勘测及工程论证基础上，就确定坝址，由于大坝选址不当带来工程整体的不安全、不稳定隐患。
三是土石坝泄水建筑物设计标准偏低，达不到防汛泄洪要求，严重影响整个枢纽工程及下游区域防洪度汛的安全。
（３）施工阶段遗留下的隐患。
一是坝基基础开挖不到位，未开挖至设计基岩，而不作特殊处理，或开挖至设计高程，但基础仓面清理不到位，留下碎石、浮土、杂物等影响工程质量隐患，就进行下一道工序施工。
二是坝体回填土料（或石料）含水率不符合设计要求，土料（或石料）含水率高于或低于设计碾压含水率。
三是土石坝坝体土料（或石料）填筑质量差，每层土石料铺筑厚度超设计要求。
浅谈关于土石坝沉降裂缝的原因及防治措施
浅谈关于土石坝沉降裂缝的原因及防治措施摘要：土石坝因可就地取材，造价低，施工方法灵活，施工技术简单，对地质、地形条件要求较低等优点而被广泛采用。
但其在应用中也不可避免的存在着一些缺点，如土石坝易产生沉降裂缝就是其中一个很严重的问题。
土石坝沉降裂缝一般是指土石坝防渗体（粘土心墙或粘土斜墙）内出现不均匀沉降或者裂缝现象，这是土石坝常见隐患。
由于沉降裂缝的出现，使水库效益不能充分发挥，甚至使整个坝体溃决，造成严重灾害。
关键词：土石坝沉降裂缝措施一、土石坝沉降的原因1、不均匀沉降不均匀沉降主要是由于在建设过程中：①地基原始强度不均匀，后期施工时基础处理不当，以及处理深度不够；②坝体的上部荷载受压不均匀，受力点不同；③局部塌陷，加外部荷载造成，长期受积水、渗水侵泡等原因；④在均质中除有结构物，容易沉降，由于本身结构不同，重量不同，所受到的荷载不同；⑤施工过程中局部压实度不够等因素，造成坝体结构的不良影响。
2、容易出现沉降的部位坝体容易出现不均匀沉降的构筑物一般有：土石坝中的廊道、交通洞、泄水建筑物、引水建筑物等多种砼体构筑物或浆砌石构筑物。
在坝体填筑施工过程中，容易出现沉降的施工部位有：①使用不同材料，特别是过度段，一般过度段处理措施不当，或者未达到处理要求，易出现不均匀沉降；②临时分块分缝的搭接处，没有按照设计要求施工，造成不均匀沉降；③坝体变坡处，由于施工措施处理不当，易出现不均匀沉降；④一般土石坝中的混凝土材料构筑物，浆砌石构筑物容易沉降，由于材质不同，受力不均匀，沉降变形量亦不同，此类问题较可以做到提前预防。
二、坝体裂缝现象1、干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩，而土体内部不收缩（或收缩很小），使表层土受到约束，产生接应力而形成裂缝。
造成冻融裂最主要的原因是土壤温度发生急剧变化，有冻裂状态到解冻会使得土壤内部结构极不稳定，表面疏松。
在通常的情况下，干缩与冻融裂缝都呈现不规则形状，裂缝条纹众多且深度千差万别，最深的可以达到一米。
土石坝裂缝成因分析及对策
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土石坝缝成因分析及对策
叶晓晶
扬州大学!江苏扬州!##"&&&
摘5要土石坝因为施工简单)取材方便而被广泛使用!是水利工程中较为常见的一种挡水建筑物" 然而土石坝在使用过程 中有着不可忽视的缺陷,裂缝" 裂缝对土石坝的安全以及下游人们的生命财产安全产生了极大威胁" 本文对土石坝常见裂缝的 原因以及治理方法进行阐述"
关键词土石坝#裂缝#成因#治理方法
55到目前为止#我国共修建约 4&4 万座大坝#其中 '<=以上 是土石坝$ 土粒黏结强度低#土颗粒之间空隙较大#在渗流"冲 刷及地震作用下#土坝易受到破坏$ 其中#裂缝是土石坝较为 常见的问题$ 据不完全统计#土石坝裂缝问题占国内所有大坝 问题的 ('=$ 大坝出现裂缝后#可能会出现滑坡"管涌甚至溃 坝等事故$'$( 在查阅大量文献后#本文对裂缝特点"成因以及对 策进行了总结$
一土石坝 土石坝是指在施工过程中以土"石料以及混合料经过碾压 而形成的一种挡水结构#这种挡水结构在施工过程中是以土和 沙粒为主的坝体结构#因此被人们广泛地称为土石坝$')( 土石 坝通常按坝高"施工方法以及筑坝材料分类$ 其中#碾压式土 石坝应用最为广泛$ 土石坝因为其取材便利"价格低廉"施工 方法简单以及对地质地形条件要求不高的特点而广泛应用于 水利工程$ 二土石坝裂缝特点 土石坝裂缝极为常见#种类繁多$ 根据裂缝在土石坝中出 现的部位#裂缝可分为表面裂缝和内部裂缝/根据裂缝的走向# 裂缝可分为横向裂缝"纵向裂缝"水平裂缝和龟纹裂缝/根据裂 缝的成因#裂缝又可分为沉陷裂缝"滑坡裂缝"干缩裂缝"冰冻 裂缝和震动裂缝$ 土石坝中较为常见的裂缝是变形裂缝$ 变 形裂缝主要有横向裂缝"纵向裂缝和水平裂缝#多为表面裂缝$ 横向裂缝走向与坝轴线垂直或斜交#一般出现在坝顶#近似铅 锤或稍有倾斜#防浪墙及坝肩砌石常随缝开裂$ 土坝的横向裂 缝危害性极大$ 纵向裂缝走向一般平行于坝轴线或接近平行# 往往出现在坝顶以及坝坡上部$ 水平裂缝往往水平或接近水 平#大都出现在坝体内部$ 三土石坝裂缝成因 通过查阅资料#分析实例#土石坝出现的裂缝主要是横向 裂缝以及纵向裂缝#水平裂缝出现较少$ 裂缝出现的原因主要 有以下三个方面!第一#坝基处理不当#导致坝基不均匀压缩变 形$ 土石坝对天然坝基的强度和变形能力要求没有混凝土坝 要求高#但是#土石坝坝基的承载能力"强度"变形能力和抗渗 能力均低于混凝土坝坝基$ 因为土石坝在建造过程以及使用 过程中会发生变形#在坝基处理不当的情况下#土体会承受较 大的变形以及应力#从而导致土石坝出现裂缝$ 据国外资料统 计#土石坝出事约有 3%=是坝基不均匀沉降导致的$ 第二#坝 体碾压不到位$ 卵石"石渣"风化石都是良好的建筑材料#但是 需要充分碾压至密实状态$ 在 )% 世纪 <% 年代#心墙多采用碾 压方式建造#而坝壳常用主要用抛填或水力冲填方式填筑#因 为铺设层很厚#即使碾压#而激振力也不够大$ 因此#坝壳密实 度通常低于心墙$ 如果坝壳密实度不高#心墙与坝壳密实度差 异过大#有可能导致裂缝"渗漏以及沉陷等问题$ 江西七一土 坝使用粘性山皮土筑坝#只用拖拉机厚层碾压$ 投入使用后# 坝体裂缝多#沉陷量大#在水库放空时#上游出现滑坡$'(( 第三# 库区水位上升或下降速度过快$ 水位升降速度过快会导致坝 体出现过大局部变形#从而产生不协调变形甚至裂缝$ 巴西的 恩卜卡萨大坝在是 '4$ 年首次蓄水时#水位上升速度过快#库
土石坝地基处理及裂缝处理
土石坝地基处理及裂缝处理土石坝地基处理应力求做到技术上可靠，经济上合理。
筑坝前要完全清除表层的腐殖土，以及可能发生集中渗流和滑动的表层土。
1 、坝基清理大坝基础至坝脚线外10米范围内的树林，树根，耕枯土，垃圾，工厂废料，地表孤石，梯田硬石及田边块石，河床底的淤泥，沙壤土等应清理，地质勘探的钻孔，试坑，平洞井。
泵等均应回填。
坝基清理后，应平整密实，无明显陡坎和台阶，坡度一般不陡于1:1.5，为避免土坝与岸坡的接触面产生裂缝现象，坝体岸坡应削成斜面或接触面，不应成台阶状，反坡或突然变坡。
应对坝基进行平整，振动碾压或夯板夯实。
2 、土石坝的防渗处理坝基防渗措施有截水槽，板铺盖，混凝土防渗墙，帷幕灌浆，化学材料灌浆等。
渗流控制的原则是“上游堵，下游排”。
由于本坝址基岩为闪云斜长花冈岩，属怪硬岩石类。
故本设计采用截水槽与帷幕灌浆相结合。
3 、土石坝与坝基的连接由于坝体是建基岩上的所以本坝在坝底做混凝土齿墙与坝基连接。
4、土石坝与岸坡的连接土石坝的岸坡应清理成缓慢的坡度，不应为阶梯状或反坡。
对不宜消除的反坡用贴补混凝土修整，填补凹坑，当岸坡上缓下陡时，凹出部位的变坡角应小于20 。
开挖坡度不宜太陡，岩石岸坡不陡于1：0.5或1：0.75;土岸坡不陡于1：1.5；砂砾坝壳部位的岸坡以维持岸坡自身稳定为原则。
为延长渗径，黏土心墙在岸坡结合处应适当加宽，心墙一般加宽1/4—1/3。
5、裂缝处理土石坝裂缝按其产生的原因分为干缩和冻融裂缝、变形裂缝、滑动裂缝和水力剪裂缝。
1.干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面失水发生收缩，而土体内部不收缩或收缩很小使表层土受到约束，产生拉应力而形成裂缝。
冻融裂缝是由于土体冻结后气温骤降，表层冻土收缩时受到内部未降温土的约束，因而发生在表层。
此裂缝深度不大，但要注意不让雨水进入其中，以免发生冲蚀使裂缝扩展，在寒冷地区，土石坝表层有足够厚度的非粘性土保护层，可防止冻裂。
2.变形裂缝由于坝体不均匀沉降引起的，这种裂缝一般规模较大，深入坝体内部，是破坏坝体完整性的主要裂缝。
针对土石坝裂缝的原因分析及解决方法
宜采 用 原 坝 体 土 料 ， 实 含水 量 可控 制 在 略大 于 最 优 含 压 水量， 严格 分 层 夯 实 ， 采 取 洒 水创 毛笔 措 施 ， 并 以保 证 新
老 填土 良好 结 合 。 ２３充填 灌 浆 处 理 － 灌 人 裂 缝 的 浆 液 失 水 后 ， 能 充 满 裂 缝 ， 能 起 防 要 才 渗 作用 。 因此 灌 浆材 料 和 灌 浆 浓 度 应满 足 可 灌 性 、 满 填 缝 隙 、 结后 收 缩 小 或 不 收 缩 ， 及 能 与 坝 体 协 调 变 形 固 以
１２变形 裂缝 ．
这 类 裂 缝 是 由于坝 体 不 均 匀 变形 ， 多 是 由于 不 均 大 匀 沉 降 引起 的。 般 规 模 较 大 ， 入 坝体 内 ， 一 深 是破 坏 坝 体 完 整性 的 主要 裂 缝 。 变形 裂 缝 按 其方 向分 有 以 下 几种 ： （） 向裂 缝 。纵 向裂 缝 是 走 向 与坝 轴 平 行 的 裂缝 ， １ 纵 般 出现 在 坝 顶 和 坝 坡 ， 中 以 出现 在 坝 顶 居 多 ， 宽 其 缝 往 往 也 较大 。其 成 因 主要 是 由于 在 坝 的横 断 面 上 坝 身 、
・
水利建设・
针对土石坝裂缝的原 因分析及解决方法
１ 裂缝 的 原 因 、 土 石 坝 裂缝 产 生 的 主 要 原 因 是 坝 身 和 坝 基 的不 均 匀 变 形 。土 石坝 裂 缝 按 其 几何 形 状 可 分 为 横 向缝 、 向 纵
缝、 水平 缝 、 龟裂 缝 等 。按 其产 生 的 原 因 ， 分 为 干缩 和 可 冻融 裂 缝 、 形 缝 、 坡缝 和 水力 劈 裂 缝 等 。 总之 ， 石 变 滑 土
坝 基 各 部位 变形 的 不 调 所 引 起 。
土坝施工及运行中裂缝的防治_0
土坝施工及运行中裂缝的防治摘要：土坝裂缝这一问题，无论在施工中还是日常管理运行中都是经常出现的，作者通过多年的管理实践，并查阅众多有关文献的基础上，对土坝裂缝的成因、预防与控制进行了概述。
关键词：土坝裂缝、产生原因、预防控制水库土坝在施工及运行中很容易产生裂缝，在渗流等因素的作用下，裂缝将进一步发展，威胁大坝的安全。
这就要求在日常管理中做好定期检查，及时发现隐患，及时处理。
1 裂缝检查对霸体及周边进行全面检查，找出所有裂缝。
土坝裂缝易在坝顶、坝坡、坝肩与岸坡接触带、放水设施及溢洪道与坝体接触带等部位发生，当水库缺水或干枯时，上游坝脚附近也会出现裂缝。
2 裂缝的分类及成因在不利的地形和坝基土质条件下，大坝可能产生局部过大的变形和应力，当变形和应力超过坝体材料的承受能力时就将产生裂缝。
土坝裂缝类型按其走向可分为纵向裂缝、横向裂缝和不规则的龟纹裂缝，按裂缝深度可分为浅表层裂缝和深层裂缝，按裂缝宽度大小可分为显著裂缝和细小裂缝。
对大坝威胁最大的是较大的纵向裂缝和横向裂缝2.1纵向裂缝。
走向大体上与坝轴线平行，多数发生在坝顶和坝坡中部。
施工中的心墙坝和多种土质坝，由于心墙料的固结化比较缓慢，坝壳土料的沉降速度较心墙快，坝壳和心墙之间发生应力传递，在坝顶部出现拉应力区导致裂缝。
这种裂缝多发生在接近竣工期，竣工初期或初次蓄水等坝壳沉降变形较大的时候，裂缝形成后，应力释放，达到新的平衡，使其不再继续发展。
土质斜墙坝的坝壳土料，如压实不足，沉降变形大，上部和下部沉降不均，都可使斜墙断裂，形成纵向裂缝。
在高压缩性地基上也易形成坝坡面和坝内部的纵向裂缝。
2.2横向裂缝。
走向与坝轴线垂直，多发生在两岸坝肩附近。
当岸坡比较陡峻或地形突然发生变化时，都易发生该种裂缝。
横向裂缝常贯穿坝的防渗体，并在渗流作用下继续发展，因而危害极大。
3常用的裂缝处理方法3.1封堵法。
此法适用于缝深和缝宽均不大的不规则的龟纹裂缝。
方法是：先用干而细的沙壤土由缝口灌入，用扦插捣塞密实；再沿缝口翻挖，将土洒水湿润后压实。
土石坝裂缝成因及处理方法
因而岸坡坝段i 嘲端处易产生横向裂缝。横向裂缝往往上下游贯通，其
深度又往往延伸到正常蓄水位以下，可造成集中渗流，所以危害性极
21缝口封堵法 此法适用于缝深和缝宽均不大的不规则的龟纹裂缝。方法是：先用 干而细的沙I 襄土由缝口灌入，用扦插捣塞密实；再沿缝口韶挖，将土洒 水湿润后压实。当缝口较小，不易灌^ ．沙嚷土时，也可直接沿缝口翻挖， 将土洒水湿润后压实。—般，膨兄下，坝顶和坝坡部位的细小裂缝( 3mm 以下) 和表层裂缝C300mm以下) 可不作处理，但要注意观察其发展 情况 。也可采 用缝口封 堵法处理 ，以免 雨水侵入 ，引起裂 缝扩．| 曩o 22开挖回填法 开挖回填法是裂缝处理比较彻底的一种方法，适用于深度不大的
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土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型， 因为它不仅造洲氏，施工速度快，而且能莲应各种不同的地形、地质和 气候条件，因此土石坝在我国得到广泛的应用和发展。但是由于设计、 施工不当等诸多原因，现有的一些水库工程存在着不同程度的质量问 题，这些工程威胁着广大人民群众的生命财产安全和国民经济的发展。 土石坝的裂缝就是其中是最为重要的问题，不同程度的裂缝将会给大坝
由束 于，土因体而冻在结表后层气发温生再裂骤缝降。，干表缩层和冻土棚收缝缩呈时龟受裂到状内，部纵未横降交温错土，体缝的约深
从凡厘米到1 米左右，上宽下窄逐渐尖灭。这种裂缝常见于含水量较高 的细位土中，没有护坡或保护层的粘性土上下游坝坡，不可避免地会产 生这种裂缝，这种裂缝—般对坝的安全没有妨碍，但会加剧坝面雨淋沟 的发展。这种裂缝也可能出现在水库泄空而出露的上游防渗铺盖表面 上，如果施工期由于停工一段时间，没有对填土表面进行保护，也会因 干缩而发生 裂缝。
水利工程管理技术——任务八 土石坝的裂缝处理
任务八 土石坝裂缝处理
土石坝裂缝的种类
坝体在横向断面上不同土料的固结速度不同，或由坝 体、坝基在横断面上产生较大的不均匀沉陷所造成的。
1-纵缝 走向平行于坝轴线
水利水电建筑工程
任务八 土石坝裂缝处理
土石坝裂缝的种类
产生的根本原因是沿坝轴线纵剖面方向相邻坝段的坝高不 同或坝基的覆盖厚度不同，产生不均匀沉陷。
任务八 土石坝裂缝处理
裂缝的处理
2）土料回填
（3）回填土料应根据坝体土料和裂缝性质选用，并作物理力学 性质试验。对沉陷裂缝应选用塑性较大的土料，控制含水量 大于最优含水量1％～2％；对于滑坡、干缩和冰冻裂缝的回 填土料的含水量，应等于或低于最优含水量1％～2％。回填 土料的干容重，应稍大于原坝体的干容重。对坝体挖出的土 料，亦须经试验鉴定合格后才能使用。对于较小裂缝，可用 和原坝体相同的土料回填。
裂缝甲、乙-横缝 垂直于坝轴线
水利水电建筑工程
任务八 土石坝裂缝处理
土石坝裂缝的种类
干缩裂缝
成因：土中水分蒸发，引起土体干缩。 当筑坝土料粘性越大、含水量越高时，产生干缩裂缝的可
能性越大。在壤土中，干缩裂缝则比较少见，而在砂土中则不 可能出现干缩裂缝。 干缩裂缝的待征：发生在坝体表面，分布较广，呈龟裂状，密 集交错，缝的间距比较均匀，无上下错动。一般与坝体表面垂 直，上宽下窄，呈楔形尖灭，缝宽通常小于lcm，个别情况下 也可能较宽较深。
水利水电建筑工程
任务八 土石坝裂缝处理
土石坝裂缝的种类
冻融裂缝
成因：主要由冰冻而产生。 即当气温下降时土体因冰冻而冻胀，气温升高时冰融，
但经过冻融的土体不会恢复到原来的密实度，反复冻融， 土体表面就形成裂缝。 冻融裂缝的特征：发生在冻土层以内，表层破碎，有脱空现 象，缝深及缝宽随气温而异。
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土石坝的地基处理与裂缝成因及控制摘要土坝是应用较为广泛的挡水建筑物,建筑材料取用方便,土石坝的地基处理及裂缝控制是保证土石坝安全、经济、适用的前提条件。
着重阐述了地基处理和裂缝成因及控制等内容,为筑坝提供技术参考。
关键词土石坝;地基处理;裂缝;成因;控制
中图分类号tv641文献标识码a文章编号
1007-5739(2009)15-0275-02
土石坝是利用当地土料、砂砾、卵砾石渣、石料等建筑而成。
按施工方法不同可以分为碾压式土石坝、水中填土石坝和水力冲填坝,现代土石坝多由碾压而成。
按筑坝材料、坝内的配置又可分为均质土坝、分区坝和人工防渗材料坝。
土石坝设计的总体要求是,大坝在正常和非正常工作条件的荷载组合条件下,必须保证完成它能长期安全运用和充分发挥经济效益,满足稳定变形、渗流以及规定的超高等要求。
因此,对土石坝的地基处理与裂缝控制不容忽视。
1土石坝的地基处理
土石坝的底面积大,坝基应力较小,坝体具有一定的适应变形的能力,坝体断面分区和材料的选择也具有灵活性。
因此,土石坝对天然地基在强度和变形方面的要求以及处理措施、应达到的标准等,均可比混凝土坝相对较低,但防渗要求上则与混凝土坝基本相同。
土石坝对不同的地基有不同的处理方法,着重对土石坝地基处理与
软土地基处理的方法作以介绍。
1.1砂卵石地基处理
许多土石坝建在砂卵石地基上,对于砂卵石地基的处理主要是
解决渗流控制问题。
处理的主要措施有垂直防渗措施、水平防渗措施和下游排水设施及盖垂等,垂直防渗措施可有效地截断坝基渗流,在技术条件许可且较经济合理时,应优先采用。
1.1.1垂直防渗设施。
垂直防渗设施包括黏性土截水槽、混凝土防渗墙和灌浆帷幕等。
(1)黏性土截水槽。
当坝基砂砾石层深度不大时,可开挖深槽直达不透水层或基岩,槽内回填黏性土,与坝内防渗体连成整体,称之为截水槽。
它结构简单、工作可靠、防渗效果好、应用较广,适用于砂砾石层深度在15m以内,最大深度一般不超过20m。
截水槽底宽根据回填土的容许渗透坡降及施工条件而定。
为防止截水墙与基岩间可能出现的集中渗流,常在基岩上设置混凝土齿墙或垫座,必要
时还需要进行灌浆。
(2)混凝土防渗墙。
当坝基砂砾石层较深时,采用混凝土防渗墙是经济而又有效的防渗措施。
施工时用冲击钻分段在土层中造成圆孔或槽形孔,以泥浆固壁,然后在槽孔内浇筑混凝土,最后连成整体,形成混凝土防渗墙。
墙底嵌入弱风化基石,深度不少于0.5~1.0m,
墙顶插入防渗体内的深度1/10坝高。
墙厚一般为0.6~1.3m,多采用0.8m左右。
混凝土防渗墙一般适用砂砾石层深度在80m以内的情况。
(3)灌浆帷幕。
当砂砾石层深度很大时,可采用灌浆的方法进行防渗处理。
也可在土层采用黏土截水槽或混凝土防渗墙,下部采用灌浆帷幕。
砂砾石地基是否适合于灌浆,取决于它的可灌性,其可灌性可根据砂砾料的性质和级配,用可灌比和渗透系数来判别。
根据反滤原理,一般认为m10时,可灌水泥黏土浆;m>15时,可灌水泥浆。
渗透系数k>40m/d,可灌水泥黏土浆;k>80m/d时,可灌水泥浆。
当可灌性不好时,可考虑采用化学灌浆。
砂砾层的帷幕灌浆大多采用水泥黏土浆,它不仅耗费水泥量少,比较经济,而且还有浆液性能好、不易深沉、防渗效果好等优点。
帷幕的厚度按容许坡降确定,而帷幕厚度t=h/j(h为最大设计水头,j为帷幕容许坡降),对于水泥黏土浆,帷幕的渗透坡降可采用3~4。
1.1.2水平防渗铺盖。
防渗铺盖是一种水平防渗设备,可由斜墙、心墙等防渗体或均质坝体向上游水平延伸而成。
其结构简单,防渗可靠,造价较低廉。
铺盖通常采用黏性土料铺筑,也可以采用土工膜作铺盖,铺盖不能完全截断渗流,但能增加渗径,可将坝基渗透坡降和渗流量控制在容许范围内。
当河床透水层很厚时,采用垂直防渗设施有困难时,可以考虑采用铺盖防渗,有时还可以利用天然透水
地基中的1层不透水层作铺盖。
如果地基是渗透性很大的砾石层或渗透稳定性很差的粉细砂,不宜采用铺盖。
铺盖的渗透系数应小于1×10-5cm/s,并至少比地基渗透系数小100倍,铺盖长度应根据地基特性和防渗需要由计算确定,一般为4~6倍水头,铺盖厚度由土料的
容许渗透坡降而定,由上游端向下游端逐渐加厚。
上游端最小厚度可以取0.5~1.0m,铺盖顶面要有保护层,以防蓄水发生干裂及运用
期间的波浪作用和水流冲刷而导致破坏。
1.1.3排水减压等措施。
一般而言,当坝下游表层土较薄时,可开挖排水沟深入到下部透水层、排水沟底和边坡设反滤层;当表层土较厚或深部有强透水层时,设排水减压井比较有效,有时也可采取
减压井加盖的方法。
盖一般采用透水料,盖重与被保护土之间应设反滤层。
1.2 软土地基处理
1.2.1淤泥层地基处理。
淤泥夹层天然含水量大、容量小、抗剪强度低、承截力小。
当分布范围不大,埋藏较浅时,一般应全部挖除;当埋藏较深,分布范围较广时,常采用压重法或采用砂井加速排水
固结。
1.2.2细砂地基处理。
均匀饱和细砂地基在地震或其他突然荷载作用下易于液化,常采取措施加以处理。
当厚度不大且接近地面时,可考虑将其挖除。
若砂层较厚可用上下层截水墙或板桩加以封闭,但此法不够经济。
当砂层很厚时,可在坝址附近设砂井,降低砂层承压水头以防液化。
用振冲器法加固地基,防止液化也有较优的效果。
1.2.3软黏土和黄土地基处理。
软黏土层较薄时,一般全部挖除,当土层较厚时,可用砂换法、振冲器法,或在坝基中设排水砂井加速软土固结,提高承载力。
2土坝的裂缝成因及控制
2.1裂缝成因
由于土石坝的不均匀沉降、地基处理不当、设计和施工过程中的问题,使土石坝产生形态各异的裂缝,大致可以分为以下几类。
2.1.1变形裂缝。
它是由于坝的不均匀沉降所引起的,是破坏坝体完整性的主要裂缝,危害性较大。
根据裂缝的走向和位置,又分为3种:一是纵向裂缝。
缝的走向与坝轴线平行,主要出现在坝顶,有时出现于坝坡或坝体内部。
这是由于坝体或坝基各部位沿横向的不均匀沉降所引起的。
二是横向裂缝。
裂缝的走向与坝轴线垂直,这是由于坝体沿坝轴线方向不均匀沉降所引起的,多出现于坝体或岸坡接头处。
三是水平裂缝。
水平裂缝多出现在较薄的心墙坝中。
2.1.2干缩和冻融裂缝。
它是黏土表面由于失水和冻融而产生的裂缝,呈龟裂状,纵横交错,但深度不大,一般从几厘米到1m。
缝宽常小于1cm,而且上宽下窄,在浅层处逐渐尖灭,所以这种裂缝一般对土坝的危害性不大。
2.1.3滑坡裂缝。
它是坝坡失稳以前产生的裂缝。
它不是一般的变形缝,而是因滑移土体开始发生位移而出现的裂缝。
这种缝多发生在滑坡顶部,在平面上是成形,方向大致与坝轴线平行。
滑坡下部隆起处,也可能出现一些细小的裂缝,这种裂缝是滑坡的前兆。
2.1.4水力甓裂缝。
它是由于水压力所引起的水平或垂直裂缝,水力劈裂缝多发生在水库多次蓄水时,危害性很大。
2.2土石坝裂缝的控制
控制土石坝裂缝的途径,首先是要合理地计算坝体应力和压力的大少及分布,根据试验测定的土体强度特性,分析和估计坝体可能产生裂缝的危险部位、裂缝的性质以及裂缝的几何参数,据此采取相应的地基处理措施;合理地设计土石坝剖面和细部结构;选择适宜的土料并采用合理的设计参数;严格控制施工质量,明确运行管理上的要求,并精心进行管理等。
土石坝一旦出现裂缝,应及时查明性状进行处理。
如处理不当或不及时,常会造成坝的失事。
国内外处理土石坝裂缝常采用挖除回填和灌浆的方法。
2.2.1挖除回填。
此法简单可行,比较彻底可靠,对纵向、横向裂缝均可使用。
对于表面干缩或冻融裂缝,因深度不大可不必挖除,可用砂土填塞,再用低塑黏土封填夯实,以防雨水渗入冲蚀。
深度不大的裂缝可按干缩缝处理,也可挖除裂缝部位土体,回填稍高于最优含水率的土料,严格分层夯实,并采用洒水刨毛等措施,以保证新老土体结合良好。
2.2.2灌浆处理。
当裂缝位于深部或延伸至深部时,常用黏土浆或黏土水泥浆处理。
浅层缝可用自流式灌浆,深层缝应采用低压灌浆,以防产生水力劈裂。
当裂缝严重不能用上述方法处理时,可采用泥凝土或黏土防渗墙,从坝顶开始,直达基岩。
对于滑坡裂缝,应采用反压盖重,加强排
水及至放缓坝坡等措施。
3参考文献
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