裂縫搶險(xiǎn)

(一)裂縫分類

堤壩裂縫較為常見(jiàn),按其走向可分為龜狀裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫、內(nèi)部裂縫等四種。

1.龜狀裂縫

龜狀裂縫多出現(xiàn)在土壩表面,分布較均勻,縫細(xì)而短,對(duì)堤壩危害較小。龜狀裂縫產(chǎn)生的原因,主要是粘性土水分蒸發(fā),表面土體收縮,故又稱干縮裂縫。填筑土料粘性愈大、含水量愈高,干裂的可能性愈大。

2.橫向裂縫

橫向裂縫的走向與堤壩軸線垂直或斜交,常出現(xiàn)在堤壩頂部并伸入堤壩內(nèi)一定深度,嚴(yán)重的可發(fā)展到堤壩坡,甚至貫通上下游造成集中滲漏,直接危及堤壩的安全。產(chǎn)生橫向裂縫的原因,主要是相鄰堤壩段壩基產(chǎn)生較大的不均勻沉陷,常發(fā)生于堤壩合攏段,堤壩體與交界部位施工分縫交界段以及壩基壓縮變形大的壩段等。

3.縱向裂縫

縱向裂縫的走向與堤壩軸線平行或接近平行,多出現(xiàn)在堤壩頂部或堤壩坡上部,裂縫逐漸向壩體內(nèi)部垂直延伸。它一般比橫向裂縫長(zhǎng),若不及時(shí)處理,雨水入侵后會(huì)造成大壩脫坡險(xiǎn)情。縱向裂縫產(chǎn)生原因：一種因分期加高,壓實(shí)質(zhì)量和填筑材料不同；用貼坡培厚法處理背水坡滲水時(shí),貼坡砂層未灌水也不壓實(shí),致使蓄水后砂層浸水下沉,培土表面發(fā)生縱向裂縫；另一種因施工碾壓不實(shí),施工質(zhì)量不好,筑壩土料含水量過(guò)高；初次蓄水,或汛期水位驟降導(dǎo)致堤壩坡失穩(wěn),產(chǎn)生脫坡初期的縱向裂縫。

4.內(nèi)部裂縫

龜形裂縫、橫向裂縫和縱向裂縫都出現(xiàn)在堤壩體表層,縫口隨著深度變窄而消失。而在堤壩體內(nèi)部也可能發(fā)生裂縫,這種裂縫是堤壩體的隱患,容易引起集中滲漏,對(duì)堤壩危害很大。

產(chǎn)生內(nèi)部裂縫的原因和可能出現(xiàn)的部位有:如在狹窄山谷壓縮性大的地基上修建土壩,在壩體沉降過(guò)程中,上部壩體重量通過(guò)剪力和拱的作用,被傳遞到兩端山體和基巖中去,而壩體下部沉陷,有可能使壩體在某一平面上被拉開(kāi),形成水平裂縫；此外,堤壩壩基或堤壩與建筑物接觸處因產(chǎn)生不均勻的沉陷而產(chǎn)生內(nèi)部裂縫等。

(二)、裂縫的搶護(hù)

堤壩發(fā)現(xiàn)裂縫后,先查明裂縫的寬度、深度、長(zhǎng)度和走向等；注意觀測(cè)裂縫的發(fā)展變化,分析裂縫的原因和性質(zhì),制訂處理方案,尤其是注意貫穿堤壩體的橫向裂縫、內(nèi)部水平裂縫和脫坡裂縫的處理。同時(shí)要注意水位的變化,及時(shí)對(duì)裂縫部位采取臨時(shí)保護(hù)措施。

1.開(kāi)挖回填

開(kāi)挖回填施工簡(jiǎn)單,裂縫處理較徹底,效果較好,適用于深度在5m以內(nèi),并已停止發(fā)展的裂縫。開(kāi)挖前應(yīng)沿裂口灌注少量石灰水,以掌握開(kāi)挖的范圍。挖槽深寬均應(yīng)超過(guò)裂縫0.3m～0.5m，長(zhǎng)度超出縫端1m。

(1)梯形臺(tái)階。槽坑開(kāi)挖時(shí)順縫抽槽,保持梯形斷面,以利于原堤壩的結(jié)合。當(dāng)裂縫較深時(shí)可挖成階梯形槽坑,臺(tái)階高1.5m。槽口附近不宜堆放土料,以利于出土和施工安全。槽坑回填前先削去臺(tái)階,灑水濕潤(rùn)槽壁并刨毛,再回填與原堤壩體相同的土料,分層夯實(shí)(圖3-1)。

圖3-1　梯形臺(tái)階槽坑開(kāi)挖(單位:m)

(2)十字形結(jié)合槽。適用于貫穿堤壩的橫向裂縫。開(kāi)挖時(shí)順裂縫方向每隔5m～6m,設(shè)一道垂直裂縫的結(jié)合槽,回填時(shí)要注意新老土的結(jié)合(圖3-2)。

(a)橫向裂縫處理　　　(b)壩端裂縫處理　　　

圖3-2　十字形結(jié)合槽開(kāi)挖(單位:m)

在汛期,抽槽法適用于高出洪水位的裂縫搶護(hù)。一般裂縫處理宜在枯水期或降低水位后進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)在上游堤壩坡加筑臨時(shí)圍堪,以策安全。龜形裂縫一般不作處理,若處理也可采取泥漿封口,或?qū)斄淹翆优偎蓾駶?rùn)夯實(shí),面層再鋪以砂性土保護(hù)。

2.充填灌漿

對(duì)于較深的裂縫,可采用灌漿法,或采取上部開(kāi)挖回填、下部灌漿的方法處理,以減少抽槽工程量。灌漿部位的頂部必須保持有2m以上的開(kāi)挖回填層作為阻漿蓋,以防止?jié){液外噴。回填時(shí)預(yù)埋灌漿管(鐵管或竹管)。如條件許可可采用分段、回漿的灌漿方法,效果較好。漿液濃度應(yīng)先稀后稠,灌漿壓力由小到大。

裂縫灌漿應(yīng)注意的是:①對(duì)長(zhǎng)而深的、非發(fā)展性的縱向裂縫,一般宜用重力或低壓灌漿,以免影響堤壩坡的穩(wěn)定；②對(duì)尚未作出判斷的縱向裂縫,不應(yīng)采用壓力灌漿；③對(duì)脫坡裂縫一般不宜采用灌漿法處理,只有裂縫深度過(guò)大,全部開(kāi)挖回填工程量很大時(shí),才可先開(kāi)挖回填裂縫的上部,再進(jìn)行壓重固腳,然后對(duì)深處裂縫進(jìn)行灌漿。此外,由于泥漿不易固結(jié),在雨季和水位較高時(shí),一般也不宜進(jìn)行灌漿。在灌漿過(guò)程中,要密切注意壩坡穩(wěn)定,加強(qiáng)土壩沉陷、位移和測(cè)壓管的觀測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理。