解决土坝裂缝的措施

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解析土木工程施工中的裂缝处理措施

解析土木工程施工中的裂缝处理措施

解析土木工程施工中的裂缝处理措施土木工程施工中,裂缝处理是非常重要的一环,因为裂缝的存在会影响结构的安全性和整体的美观度,同时也会影响工程的使用寿命。

对于裂缝的处理措施需要进行认真而有效的分析和解决。

本文将从土木工程施工中的裂缝形成原因入手,结合常见的裂缝处理技术和方法来进行深入分析和探讨。

一、土木工程施工中裂缝的原因1.材料问题在土木工程施工中,选择的材料质量不合格或者材料的使用不当都有可能导致裂缝的产生。

比如混凝土中使用了不合格的骨料或者掺和料,导致混凝土的强度不达标;又或者是在施工时未能按照标准操作,导致材料的使用寿命缩短,最终形成裂缝。

2.地基问题地基的承载力、稳定性很大程度决定了一个建筑物的安全性,如果地基的承载力不足或者地基出现变形,都会导致建筑物产生裂缝。

在施工时如果没有对地基进行充分的预处理和加固,也容易导致地基问题。

3.设计问题设计不合理也是造成土木工程裂缝的一个重要原因。

比如在设计建筑结构时没有考虑到地基的承载能力,或者设计的梁柱结构不合理,都会导致结构受力不均匀,最终形成裂缝。

4.施工问题施工过程中出现的问题也是导致土木工程裂缝的一个重要原因。

比如施工现场的管理混乱,工人的技术水平不高,施工设备不合理,都有可能导致裂缝的产生。

1.修复裂缝当裂缝出现时,首先需要对裂缝进行修复处理。

修复裂缝的方法有很多,比如可以采用注浆、封堵或者粘贴玻璃纤维布加固等方法。

注浆是将专用的高强度胶浆通过特定的设备注入到裂缝中,使得裂缝处得到了填充和增强。

封堵则是利用胶水、水泥等材料对裂缝进行填补和封堵,使得裂缝处得到了补强。

2.强化结构在处理了裂缝之后,还需要对结构进行强化处理,增加结构的承载能力和抗震能力。

可以采用在裂缝处设置钢筋加固、加固点粘贴碳纤维布、加固结构梁柱等方法。

3.预防措施除了对已经出现的裂缝进行处理外,还需要采取一些预防措施,防止裂缝再次出现。

在土木工程施工前,需要对工程的材料进行严格检测,合格的材料才能使用;同时需要对地基进行充分的预处理和加固,以增加地基的承载能力和稳定性;还需要对建筑结构的设计进行合理的评估,确保设计的合理性和稳定性;另外需要加强施工现场的管理,提高工人的技术水平,合理使用施工设备,以避免施工过程中出现的问题。

土石坝裂缝的处理方法PPT资料优秀版

土石坝裂缝的处理方法PPT资料优秀版
对坝体挖出的土料,亦须经试验鉴定合格后才能使用。
重庆(水2利)电力梯职业形技加术学盖院 法。适用于裂缝不太深的防渗部位及均质坝迎水坡的裂缝。其 开挖情形基本与“梯形楔入法”相同,只是上部因防渗的需要,适当扩大开挖 范围 。
水利工程管理技术
土石坝裂缝的处理方法
(3)梯形十字法。适用于处理坝体和坝端的横向裂缝,开挖时除沿缝开 挖直槽外,在垂直裂缝方向每隔一定距离(2~4m),加挖结合槽组成 “十”字,为了施工安全,可在上游做挡水围堰 。 2)土料回填
水利工程管理技术
土石坝裂缝的处理方法
主 讲 人:胡昱玲 安徽水利水电职业技术学院
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土石坝裂缝的处理方法
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土石坝裂缝的处理方法
裂缝处理前,首先应根据观测资料、裂缝特征和部位,结合现场探测结果, 分析裂缝类型、产生原因,然后按照不同情况,采取针对性措施,适时进 行加固和处理。 即先沿裂缝开挖至一定深度(一般2~4m左右)即进行回填,在回填时预埋灌浆管,回填完毕,采用粘土灌浆,进行坝体下部裂缝灌 浆回各处填种理 时。削裂去台缝阶对,保土持梯石形坝断面都,便有于不新老同士料的紧影密结响合。,危害最大的是贯穿坝体的横向裂缝、 参重内建庆部单 水位利裂:电力缝黄职河及业水技利滑术职学坡业院技裂术学缝院,一旦发现,应认真监视,及时处理。对缝深小于、 其缝开宽挖情小形基于本的与“表梯面形楔干入法缩”相裂同缝,只,是或上部缝因防深渗的不需大要,于适当lm扩大的开纵挖范向围裂。 缝,也可不予处理, (开但1挖)要中开应封挖注前意闭应的向缝事裂项口缝如内下;灌:入有较些稀的正石灰在水发,使展开挖中沿的石灰、痕迹暂进时行,不以利致掌发握开生挖边险界情。 的裂缝,可观测一 ( 施段2工)时时回对间填上时部,,采应待用将开裂坑挖槽回缝的填阶趋,梯下于逐部层采稳削用成定灌斜浆后坡处,理再并。将进结行合面处刨毛理、,洒水但,要要特作别注临意边时脚防处的护夯实措质施量。,防止雨水 重及庆冰水利冻电力影职响业技。术学院 回再非填沿滑土 缝料口坡的挖干一性容小裂重槽,,缝应深稍、处大宽理于各原约方坝15体法~的2O主干cm容要。重。有开挖回填、灌浆和两者相结合三种方法。 1.开挖回填 合适的浆液对坝体中的裂缝、孔隙或洞穴均有良好的充填能力。

结合工程实例对土石坝裂缝的成因及处理措施进行分析

结合工程实例对土石坝裂缝的成因及处理措施进行分析

结合工程实例对土石坝裂缝的成因及处理措施进行分析摘要:针对小型病险水库除险加固设计中常见的土石坝裂缝进行分析,介绍了土石坝裂缝的特征、成因,结合工程实例阐述了土石坝裂缝的常用处理措施,以供类似工程参考与借鉴。

关键词:小型病险水库;土石坝;裂缝;成因;处理措施一工程概况四清水库位于富民县大营镇束刻中村,所在河流属螳螂川支流大营河二级支流,地理坐标为东经102°36′54.8″,北纬25°15′15.5″。

坝址以上径流面积为1.3km2,主河道长1.34km,河床平均坡降60.1‰。

四清水库始建于1965年10月,水库总库容13.00万m3,属小(二)型水库,水库效益以灌溉为主兼顾下游防洪。

大坝坝型为均质土坝,最大坝高7.0m,坝顶高程1929.20m,坝顶宽度3.0m,坝轴线长295.0m。

设计人员在现场踏勘过程中发现,大坝坝顶有裂缝,裂缝走向与坝轴线基本平行,由大坝中部向两坝肩延伸。

经水库管理人员介绍,查明裂缝出现时间约为2011年11月,经过两个多月的时间慢慢发展成型,后期裂缝不再扩大,基本保持现状。

裂缝出现后对坝体基本没有影响,坝体没有出现过滑坡等现象。

随后勘测人员在坝轴线上人工开挖了3个探槽(先在坝顶对着裂缝灌注石灰水,然后进行开挖),对坝顶裂缝宽度及深度进行测量。

探槽1:长×宽×深=2.0m×0.8m×1.9m,探槽2:长×宽×深=1.5m×0.6m×0.9m,探槽3:长×宽×深=2.0m×0.6m×1.5m。

通过现场测量分析,大坝裂缝宽度约1~3cm,影响张力范围约50cm,深度约 1.0~2.0m,长约290m。

接下来对裂缝的特征及成因进行分析,以便采取相应的处理措施。

二大坝裂缝的特征及其成因分析(一)一般土石坝裂缝类型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,产生拉应力而形成裂缝。

土石坝裂缝成因及处理方法

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。

土石坝运用管理中存在问题及处理措施

土石坝运用管理中存在问题及处理措施

土石坝运用管理中存在问题及处理措施偃师市水利局:位建虎摘要:土石坝因其具有就地取材,施工简单,价格低廉而应用广泛,但由于自身强度低,抗剪能力小、颗粒间空隙大等原因,极易发生裂缝、渗漏、及护坡破坏等现象。

本文比较全面的介绍了土石坝日常管理中易发生主要问题的处理措施,对以后的管理工作具有一定的指导作用。

关键词:土石坝、裂缝、渗漏、处理措施土石坝是指由当地土料、石料、或混合料、经过铺土、整平、碾压等工序填筑而成的挡水坝。

是目前应用最为广泛的一种坝型。

由于土石料间的联结强度低、抗剪能力小、颗粒间的孔隙大等原因,故在运用中易发生裂缝、渗漏、护坡破坏等现象。

为确保土石坝的正常运用,除认真做好检查、维护工作外,还应发现问题及时处理,现将处理措施介绍如下:一、裂缝处理土石坝的裂缝是较为常见的,往往大坝的滑坡、渗漏等破坏,是由细小的裂缝发展而成的。

因此,认真分析裂缝的种类、原因,以采取有效的处理措施。

处理土坝的裂缝,一般应在裂缝稳定后进行。

常用的方法有:1、开挖回填法顾名思义就是在裂缝部位先开挖、后分层回填土料的一种处理方法,在深度浅的表层裂缝中使用最多。

为准确掌握裂缝的长度和深度,开挖前应向缝中灌白灰水,对于较深的缝开挖过程中要随时注意边坡稳定与安全。

开挖后应及时做好防护。

回填中要控制好土料的铺土厚度,含水量以及压实遍数。

以达到或超过坝体原有的干密度。

2、灌浆法灌浆法是靠浆液自重或机械压力灌入裂缝的一种处理方法。

通常用于裂缝较深的内部裂缝,裂缝灌浆的浆液,可采用纯粘土或粘土水泥浆,灌浆时,布孔要先稀后密,浓度要先稀后稠,压力要有控制,防止压力过大而使坝体变形或被顶起。

3、挖填灌浆结合法是将上述两种方法结合起来使用的一种方法,主要用于不易全部开挖或开挖困难的裂缝。

先对上部裂缝开挖回填,再通过预埋灌浆管对下部裂缝进行灌浆。

二、渗漏处理土石坝渗漏现象是不可避免的,但对于引起土体渗透破坏或渗漏量过大的异常渗漏,必须及早发现并及时处理,以防止形成不可弥补的重大事故。

土石坝渗漏-裂缝产生防治措施分析

土石坝渗漏-裂缝产生防治措施分析

土石坝渗漏\裂缝的产生及防治措施分析摘要:文章通过分析堤坝渗漏的表现形式,对裂缝产生的原因和处理措施进行了探讨,最后对裂缝的原因提出了一些建议。

关键词:土石坝裂缝处治措施中图分类号:tv698文献标识码:a 文章编号:abstract:this article analyzes the leakage forms, causes for cracks and treatment measures are discussed, finally the crack reason and put forward some suggestions.key words: earth dam cracks; treatment measures引言土石坝是堤坝施工中最为广泛的一种。

与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%,,堤坝的安全、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。

而坝体渗漏和裂缝又是工程中常见的问题,有效的预防坝体的渗漏和裂缝的产生,是水工行业所有从业者应该重视的课题。

1堤坝的渗漏渗漏通常是指水体向围护区,以外渗流而产生水量漏失的现象。

如其渗漏量较大,将显著降低蓄水效益;降低软弱结构面强度,使某些岩土或断裂带充填物产生渗透变形;造成相邻低谷、洼地或坝基扬压力增加;下游地下水位抬升、建筑物地基浸没、失稳;引起坝肩、坝体滑动等环境地质问题,造成下游农田浸没和盐渍化等,但由于这种渗漏现象通常是徐变渐进的,一般不会立即造成堤防溃决、垮坝等灾难性后果。

渗漏的主要表现形式为:1.1坝基渗漏通常是指水体沿坝基和坝肩透水岩土带渗流而发生漏失水量的现象。

由于土石坝对地基强度的要求不高,因此基础的防渗处理好坏直接关系到土石坝的运行安全。

建设时由于经费或其它种种原因对地质情况未予探明或探知后未得到妥善处理,结果在运行多年后,隐患逐步暴露并造成坝基、坝肩严重漏水。

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。

防止土石坝粘性土料冻胀和龟裂的方法

防止土石坝粘性土料冻胀和龟裂的方法土石坝护坡的养护使长期的工作,所以应该定期的对其进行检查,及时发现问题,及时进行修理养护,尤其是在汛期的时候,更应该密切的关注护坡的安全性,就更不应该大意,不然会造成无法挽回的灾难。

标签:土石坝;粘性土料;冻胀;龟裂一、冻胀土的特性与冻胀力1.冻胀特性冻土是零摄氏度以下,并且含有冰的岩石和土壤,可以分为短时冻土和多年冻土,冻土是一种对温度十分敏感的土体介质,含有丰富的地下冰,所以冻土具有流变性,长期的强度远低于瞬时强度特征,由于土或者岩石产生了冻胀作用,使得构造遭受很大的破坏,土产生的冻胀会出现冻害造成破坏,影响土石坝的使用寿命,这就是冻胀土的现象。

二、土石坝粘性土料冻胀和龟裂的原因1.干缩和冻融裂缝对于干缩裂缝主要是由于土体表面水分蒸发而收缩,但是土体的内部不会收缩,使得表层土受到约束,产生接应力而形成裂缝,所谓的冻融裂缝主要是由于土体冻结后气温骤降,表层冻土收缩时会受到内部的土体影响,所以表层出现裂缝,而且干缩和冻融裂缝呈现着龟裂状,纵横交错,这种裂缝主要在含水量高的细粒土中,没有护坡或者是保护层的粘性土上、下游坝坡,无法避免裂缝的产生,裂缝一般情况下对坝的安全没有什么影响,但是特殊情况下就会加剧土石坝的隐患,由于裂缝可能出现在水库泄空使得上游的防渗铺盖表面,如果没有对填土表面进行保护,会因为干缩而出现裂缝。

2.变形裂缝(1)纵向裂缝纵向裂缝是走向与坝轴平行的裂缝,主要出现在坝顶和坝坡,而且在坝顶很多,这主要是由于坝的横断面上坝身、坝基变形导致的。

(2)横向裂缝这种横向裂缝是一种走向与坝轴线垂直的裂缝,主要出现在坝体与岸坡接头的地方,但是由于沿着坝轴线的横断面坝高不一样,而且覆盖层的厚度也是不一样的,导致的沉降量也是不同的,还有就是坝体沿坝轴线水平位移使得坝顶拉裂,使其很容易出现横向的裂缝,并与下游相贯通,使得渗流出现,造成很大的危害性。

(3)水平裂缝水平裂缝主要是坝体内部的裂缝,形成集中渗漏的通道,这是一个严重的隐患,这主要是由于坝壳棱体密实的窄心墙坝、高压缩性地基上的土石坝及坝下埋管、坝身坝基内部塑流拉伸裂缝。

浅析土木工程施工中的裂缝处理对策

浅析土木工程施工中的裂缝处理对策土木工程施工中,裂缝是常见的问题,如果不及时处理,可能会导致严重的安全事故和影响工程的质量。

本文将就土木工程施工中裂缝的原因及处理对策进行分析。

1.设计缺陷:土木工程的设计缺陷是导致施工中裂缝出现的主要原因。

设计缺陷包括结构设计不合理、材料选用不当、施工方法不规范等。

2.外力作用:土木工程施工中,如外来震动、地震、风力、温度改变等因素都会对结构造成不同程度的影响,进而导致裂缝的出现。

3.施工操作不当:施工过程中,如果操作不当,会对结构造成影响。

比如混凝土过早脱模、混凝土浇注不均、构造建设技工水平差等,都会导致壳体出现裂缝。

4.材料自身缺陷:材料的自身缺陷也会导致结构产生裂缝,例如混凝土材料中的空洞、冷接、热裂缝等。

1. 加固处理部分发生裂缝的结构可以采用加固处理的方式进行维修。

比如,钢筋混凝土结构裂缝的加固处理,可以采用高分子材料进行增强,这将增强结构的承载能力,同时减缓其裂缝的蔓延。

2. 补漆处理土木工程施工中,为了增强结构的稳定性和抗裂性,可以对结构进行补漆处理。

补漆处理不仅能够修补裂缝,同时也能够增强结构的防水性能,减缓雨水和海水的影响。

3. 次生开裂灰次生开裂灰是一种常见的处理裂缝的方法。

次生开裂灰通过对结构进行一定范围的切割,加强结构的刚性,减缓结构裂缝的蔓延。

同时还能增强结构的耐候性和美观性。

4. 缝隙注浆缝隙注浆是一种对结构进行加固处理的方式。

通过向结构的缝隙中注入适当强度的浆体,可以增强整个结构的强度和抗裂性,防止其裂缝的蔓延。

缝隙注浆应该在结构受力状况和材质环境等诸多因素考虑后再进行。

5. 局部修复对于少量裂缝,可以采用局部修复的方法进行维修。

局部修复可以采用破坏局部墙皮修复及疏浚、刮平、切除、填补、饰面等方式来进行处理。

这将有助于强化该部位的抗裂性,减缓裂缝的蔓延。

三、结论裂缝处理是土木工程施工中比较重要的环节。

裂缝的出现不仅会影响结构的稳定性,还会对结构的使用带来不便。

解析土木工程施工中的裂缝处理措施

解析土木工程施工中的裂缝处理措施土木工程在施工过程中往往伴随着一些问题,如裂缝的产生。

裂缝对于土木工程的安全和稳定性有着很大的影响,因此必须采取一些措施进行处理。

一、裂缝的分类根据裂缝的产生原因和表现形态,裂缝可以分为结构裂缝和非结构裂缝两种类型。

结构裂缝主要是由于荷载作用、温度变化、混凝土收缩等因素引起的;非结构裂缝则是由于地基沉降、地下水位变化、地震等因素引起的。

二、裂缝的处理措施1、确定裂缝类型对于不同类型的裂缝,采取的处理措施也不同。

因此,在进行裂缝处理之前,必须确定裂缝的类型,以便采取正确的措施。

对于结构裂缝,需要采取以下几种处理措施:(1)缝隙填充通过填充适当的填料来减轻裂缝的扩张。

填料可选择聚合物、沥青饼干或地下水泥等材料。

(2)局部加固在裂缝周围局部进行加固,采用钢筋或碳纤维等材料,以提高结构的强度和稳定性。

(3)采用附加结构在裂缝区域额外增加支撑结构,如加固柱、悬挂墙、钢梁等来提高整个结构的稳定性。

3、对非结构裂缝的处理(1)土体加固通过注浆、钻孔灌浆等技术加固土体,以防止裂缝继续扩张。

地基加固是为了保持地基的稳定性,可以采用加厚地基、夯土等方法进行加固。

(3)排水排气当裂缝是由地下水位变化等因素引起时,可通过排水排气技术来解决问题。

三、预防措施除了采取上述的处理措施外,还可以采取预防措施来防止裂缝的产生,具体方法包括:(1)预制构件的质量控制采用高质量的预制构件可以避免由于施工不当造成的裂缝产生。

(2)施工过程的质量控制加强施工过程的质量控制,避免由于施工不当、浇筑混凝土时的温度变化等因素产生的裂缝。

(3)正确设计结构在结构设计时,应针对不同的地质和气候条件,采取合适的结构设计,减少裂缝的可能性。

总之,对于土木工程中出现的裂缝问题,要根据裂缝的类型和原因采取相应的处理措施,同时也要在建设过程中采取预防措施来避免裂缝的产生。

这样才能确保土木工程的安全和稳定性。

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 解决土坝裂缝的措施 作者:厉胜元 来源:《建筑科技与经济》2017年第05期

摘 要:在水利工程中,土坝如果缺少必要的检查、维护,就会产生裂缝,并且会越来越大,如果不能及时发现和处置,导致土坝险情和灾害。本文分析了土坝裂缝的成因及对策。

关键词:土坝;裂缝;产生原因;分析 在水利工程中,土坝是我国最常见的水库坝体,因其就地取材、施工简单、运行可靠,广泛应用于中低坝型。土坝由于施工、使用等原因会产生裂缝,如果缺少必要的检查、维护,裂缝会越来越大,如果不能及时发现和处置,会影响正常使用甚至出现险情和灾害。因此加强土坝的日常检查和养护,及时发现和处理土坝裂缝,是水利工程管理中的重要工作。本文分析了土坝裂缝的成因及对策。

1.土坝裂缝的分类及产生的原因 (1)根据裂缝所处部位的不同,裂缝分为:1)表面裂缝:表面裂缝分布在坝体的表面,肉眼可见,通常表现出上宽下窄的特征。2)内部裂缝:顾名思义,内部裂缝位于坝体内部,在坝体表面看不到。通常内部裂缝表现出:内部水平裂缝呈透镜状;内部坚向裂缝呈上窄下宽的的特征。

(2)根据裂缝的走向不同,裂缝分为:1)横向裂缝:横向裂缝的走向与坝轴线方向大致垂直。2)纵向裂缝:纵向裂缝的走向与坝轴线方向大致平行。3)水平裂缝:水平裂缝的走向大致在一个水平面内。4)龟纹裂缝:龟纹裂缝的走向杂乱无章。

(3)根据裂缝形成的原因不同,裂缝分为:1)沉降裂缝:主要是由不均匀沉降而产生的裂缝。2)滑坡裂缝:由滑坡引起的裂缝。3)干缩裂缝:在干燥条件下,土体水分散失,由土体收缩而产生的裂缝。4) 冻融裂缝:在温度变化作用下,土体中的水反复冻、融引起土体膨胀、收缩而产生的裂缝。5) 振动裂缝:由振动而产生的裂缝。

实际工程中,由于各种原因,土坝产生裂缝是比较普遍的,土坝产生裂缝的原因主要是由于设计和施工时坝体、坝基的承载力不均匀,坝体材料不一致,设计不合理、施工质量没有达到有关要求,土坝的裂缝,按照裂缝走向可分为横向裂缝、纵向裂缝、水平裂缝和龟纹裂缝。有的裂缝在表面可以看到,有的裂缝则隐藏在坝体内部,要通过开挖或者借助有关仪器才能发现。裂缝宽度有大有小,宽的可达几百毫米乃至更大;裂缝长度短的不足一米,长的达数十米,甚至更长;裂缝的深度,有的不到一米,有的深达坝基;裂缝的走向,有平行坝轴线的纵缝,有垂直坝轴线的横缝,有与水平面大致平行的水面缝,还有倾斜的裂缝。裂缝的情况千变万化,不同的裂缝,解决的办法不同,下面具体讨论了土坝裂缝的对策。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2.解决土坝裂缝的措施分析 在实际工程中,各种土坝裂缝的情况是不同的,但是在坝体或者坝面上往往会有所表现,如横向裂缝可能会演变成坝体的渗流通道,而纵向裂缝则可能是导致坝体滑坡。所以在实际工程中我们必须定期或者不定期地检查土坝的裂缝,及早发现土坝的存在问题。下面根据不同的裂缝提出相应的措施。

2.1土坝横向裂缝 横向裂缝的走向与坝轴线方向大致垂直。裂缝的深度可能会达到几米到十几米,一般上宽下窄。缝口宽几毫米到十几厘米,偶尔也能见到更深、更宽的。裂缝两侧可能错开几厘米甚至几十厘米。当相邻的坝段或坝基产生较大的不均匀沉降时,就会产生横向裂缝。

横向裂缝上要出现在坝顶,但也可能出现有坝坡上。根据我国各类水库大坝裂缝的调查,横向裂缝虽然形成原因很多,但发生部位还是有一定规律的,常见部位有:

①土坝与岸坡接头坝段及河床与台地交接处,这些部位填土高度变宰大.施工时碾压不密实而出现过大的沉降差;②坝基有压缩性过大的软土或黄上,施工时未加处理或清除,泡水湿陷或加荷下沉;③土坝与刚性建筑物接合坝段,因两种材料沉降不同所致;④分段施工接头处或施工导流合拢段,常因漏压及抢进度而出现碾压质量不符合设计要求成为坝体内的薄弱部位。

土坝的横向裂缝具有极大的危险性,因为一旦水库水位上涨,渗水通过裂缝,很容易将裂缝冲刷扩大而导致险情。因此,在土坝的安全检查中,必须特别重视横向裂缝的检查。除了在坝面普遍进行检查外,还应对较易出现横向裂缝的部位做重点检查。坝顶防浪墙或路缘石的裂缝往往能反映出坝体横向裂缝的存在。

根据坝顶沉陷观测资料检查横向裂缝,也是一个重要的方法。如果相邻测点之间出现较大的不均匀沉陷,则该坝段很可能出现横向裂缝。对于坝面铺有保护层的土坝,必要时应开挖与坝轴线平行的探槽,以揭露其横向裂缝。

在坝面发现横向裂缝后,如果时间允许,最好观测一段时间,待裂缝发展趋向稳定后再进行处理。但在此期间,水库必须控制运用。对于尚未处理或虽已处理但尚未经蓄水考验的土坝,在汛期除了控制运用外,还应该准备必要的防汛抢险器材,以免出现险情时措手不及。由于横向裂缝的危害性很大,所以一般要求进行开挖凹填处理。

2.2土坝纵向裂缝 纵向裂缝的走向与坝轴线方向大致平行。根据纵向裂缝产生的原因,可将士坝纵向裂缝细分为纵向沉降裂缝和纵向滑坡裂缝。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn (1)纵向沉降裂缝 在坝面上,由坝体或坝基的不均匀沉降而产生的纵向沉降裂缝一般接近于直线,基本上是铅直地向坝体内部延伸。裂缝两侧填土的错距一般不大于30cm,缝深几米到十几米居多,也有更深的,缝宽几毫米到十几厘米,缝长几米到几百米。沉陷裂缝的宽度和铅距的发展是逐渐减慢的。

(2)纵向清坡裂缝 纵向滑坡裂缝一般呈弧形,裂缝向坝体内部延伸时弯向上游或下游,缝的发展过程是逐渐加快的,直至土体发生滑动以后才逐渐变慢。纵向滑坡裂缝的宽度可达1m以上,错距可达几米。当裂缝发展到后期,可以发现在相应部位的坡面或坝基上有带状或椭圆状隆起的土体。这些都是区别于纵向沉降裂缝的重要标志。

2.3土坝内部裂缝 在土坝坝面上出现的裂缝,都称为表面裂缝。此外,在土坝坝体内部还可能出现内部裂缝,有的内部裂缝是贯通上下游的.很可能变成集中渗漏通岿,由于事先不易被人们发现,其危害性很大。

内部裂缝常见的部位有:①窄小墙内部的水平裂缝、主要因坝壳顶托作用,使心墙中部高程的垂直压力减小.同一高程处坝壳压力增大,出现“拱效应”的结果;②狭窄山谷,河床含有高压缩土,坝基下沉时,坝体上部重量通过拱作用传递到两岸,土拱下部坝体沉降大,可能使坝体受拉形成内部裂缝或空穴;③坝体与河床上的混凝土或浆砌石体等压缩性很小的材料相邻处,两者不均匀沉降造成过大拉应变和剪应力开裂。

2.4土坝龟纹裂缝 龟纹裂缝的走向杂乱无章,裂缝的方向没有规律,纵横交错,缝的间距相对比较均匀。这种裂缝可能出现在没有铺设保护层的坝顶和坝坡,也可能出现在水库泄空而出露的上游防渗然土铺盖表面亡。产生龟纹裂缝的主要原因是土坝填土由湿变干时的体积收缩。筑坝土料黏性越大,含水量越高,出现龟纹裂缝的可能性越大,在壤土中,龟纹裂缝比较少见,而在砂土中就没有这种裂缝。此外,在严寒地区,可以见到由于埃土受冰冻所产生的龟纹裂缝。

尽管龟纹裂缝是比较常见的现象,但是一般不会直接影响坝体安全。但是出现在防渗斜墙或铺盖上的龟纹裂缝,可能会影响坝体安全,所以在进行安全检查时,应给予足够重视。要仔细探明龟纹裂缝的宽度、深度,并及时进行处理。对于较浅的龟纹裂缝,一般可在表面铺一层厚约20 cm的砂性土保护层,以防止其发展;较深的龟纹裂缝、一般采用开挖回填的方法进行处理,在处理后要随即铺设保护层。发生在其他部位,如坝顶或均质坝坝面上的龟纹裂缝,可能促使冲沟、滑坡等的继续发展,因此也应及时进行处理。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3.土坝裂缝的维护和检查 随着科学技术的不断发展,土坝裂缝的检查方法越来越先进,但是通常对裂缝的检查,先根据已有的观测资料进行分析,根据上面提及的裂缝常见部位,对这些部位的坝体变形(垂直和水平位移),测压管水位,土体中应力及孔隙水风力变化,水流渗出后的浑浊度等进行鉴别,只有初步确定裂缝出现的位置后,再用探测方法弄清裂缝确切位置、大小、走向,为确定裂缝处理方案提供依据。

根据经验,一般情况在裂缝附近会可能出现下列情况:①沿坝轴线方向同一高程位置的填土高度、土质等基本相同,而其中个别测点的沉降值比其他测点明显减小,则该点可能存在内部裂缝;②垂直坝段各排测压管的浸润线高度,在正常情况下,除靠岸坡的两侧略高外,其他大致相同,若其中发现个别坝段浸润线明显抬高,则测点附近可能出现横向裂缝;③在通过坝体的渗水有明显清浑交替出现的位置,可能出现贯穿裂缝或管涌通道;④坝面有刚性防浪墙拉裂等异常现象的坝段,同时坝身有明显塌坑处,说明该处有横向裂缝;⑤短距离内沉降差较大的坝段;⑥土压力及孔隙水压力不正常的位置。

根据这些情况,对于可能存在的裂缝部位可采用土坝隐患探测的方法,即有损探测和无损探测的方法进行检查,但有损探测对坝身有一定的损坏。有损探测又分为人工破损探测和同位素探测。无损探测是指电法探测。

3.1有损探测(人工破损探测) 在实际工程中,对于表面有显著征兆的、沉降差比较大的、坝顶防浪墒被拉裂的部位,可采用探坑、探槽和探井的方法探测。探坑、探槽和探井是指人工开挖一定数量的坑、槽和井来实际描述坝内隐患情况。该法直观、可靠,易弄清裂缝位置、大小、走向及深度,但受到深度限制,目前国内探坑、探槽的深度不超过l0m,探井深度可达到40m。

3.2有损探测(同位素探测) 同位素探测法是利用土坝已有的测压管,投入放射性示踪剂模拟天然渗透水流运动状态,用核探测技术观测其运动规律和踪迹。通过现场实际观测可以取得渗透水流的流速、流向和途径。在给定水力坡降和有效孔隙率时,可以计算相应的渗透水流速度和渗透系数。在给定的渗透层宽度和厚度的基础上,可以计算渗流量。同位素探测法也称放射性示踪法,包括多孔示踪法、单孔示踪法、单孔稀释法和单孔定向法等。

3.3无损探测(电法探测) 这种是一种无损伤探测的方法,在土坝表面布设电极,通过电测仪器观测人工或天然电场的强度,分析这些电场的特点和变化规律,以达到探测工程隐患的目的。由于电法探测对坝体没有损伤,故目前采用的比较多。

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