農田水利修建土壩裂縫分類的分析研究

王彬

摘 要：在農田水利建設的過程中，一定要重視起土壩裂縫的產生，這是一種十分常見的問題，關于土壩裂縫分類的問題，相關工作者已經有了一些可喜的研究成果，筆者在此基礎上又進行了進一步的分析。因為土壩工程在我國的發展建設中具有重要的作用，不僅可以為農田提供充足的水源，同時還可以預防洪水災害，及時對土壩進行養護，可以延長使用壽命，因此為了下游人們的生活以及財產安全，也要進行土壩工程的養護工作，進行必要的防裂縫處理，這樣才能確保土壩工程充分的發揮其作用。

關鍵詞：農田水利；水土保持；土壩；裂縫

農田土壩工程是基礎性的工程項目之一，無論是在防止洪澇災害方面還是在灌溉農田方面都具有重要的作用，因此，加強對土壩裂縫現象的研究顯得十分必要。土壩裂縫的種類十分豐富，掌握不同類型裂縫產生的原因，才能有效的加以預防，從而獲得理想的效果。在本文的論述中，主要根據裂縫發生的部位以及深度、走向的不同等，將土壩裂縫分為幾種不同的類型，希望通過本文的論述能夠為相關工作者在今后對土壩養護的工作提供一定的幫助，促進土壩工程水平的提升。

1 按照裂縫發生部位的不同進行分類

在土壩裂縫產生的過程中，如果按照其發生部位的不同，主要具有兩種類型。一種是在壩體表面發生的，另一種是在壩體內部發生的。首先，在壩體表面產生的裂縫中，縫口較寬，隨著裂縫的深入會逐漸變細最終消失，有時在壩體表面也會出現龜裂狀的裂縫，這種裂縫呈現出上寬下窄的現象，其寬度一般都不足1cm，深度相比之下也較小，達不到1m。在有些情況下，也能出現裂縫的開口度較寬同時深度較深的情況。而壩內裂縫的產生主要是在土壩之中，呈現出透鏡狀的分布形態，有時也會具有上窄下寬的分布，如果仔細觀察會在心墻內部以及狹窄的河谷處發現這些裂縫的存在。

2 按照裂縫的走向進行分類

如果按照裂縫的走向進行分類，主要可以分為四種不同的類型。一是橫向裂縫。橫向裂縫產生的原因主要是在不均勻沉降的基礎上出現的，其走向會與壩軸線垂直分布，在壩段以及剛性建筑物的連接處經常會出現此類裂縫。裂縫的深淺不一，有時幾米深，有時又可以達到十幾米，甚至還會出現更深更寬的現象。綜上所述，在這種情況下，更加應該對土壩的裂縫問題進行詳細的分析。

二是縱向裂縫，縱向裂縫的產生經常是與壩軸線呈現出平行的狀態，有時接近平行，這種裂縫的特點是縫口相對較寬，并且與一般的裂縫相比更長，在心墻壩以及透水壩殼等位置上經常會出現縱向裂縫的情況。造成縱向裂縫的原因主要是因為壩基以及壩體的質量不達標造成的，這樣就會出現深陷的情形，滑坡的現象也會時有發生，所以嚴重影響到了土壩的質量，造成不必要的安全隱患。

三是水平裂縫，這一現象的發生主要是在壩體內部出現的，與水平面相接近或是呈現出平衡的狀態。在這種情況下，裂縫的形態主要是呈透鏡狀的，由于施工質量沒有達到工程質量標準，所以就會造成此類裂縫。一般情況下，裂縫的中間位置比較寬，而周圍是較為狹窄的，在建筑物與壩段相連接的位置上最容易發生水平裂縫的問題。

四是龜紋裂縫。裂縫呈龜紋狀，其方向無規律，紋理分布均勻，一般與土壩表面垂直，下寬下窄，縫寬往往小于1cm，深度不超過1m，個別情況也可能較寬較深。多出現在無保護層的壩頂和壩坡，或水庫泄空而出露的鋪蓋表面上。如某省水庫土壩出現龜裂，寬達4cm，最深達4.6m。主要是因為當時干旱，壩坡上又種植了柴穗槐，吸收水分，使壩體含水量降低而引起裂縫。

3 按裂縫成因分類

3.1 變形裂縫是由于土壩變形而產生的裂縫，且隨壩體高度增加越易發生

因多種因素影響，在土體相鄰部位產生不均勻深陷和水平位移，使土體產生裂縫。土壩中的多數裂縫屬于變形裂縫。不同方位的變形，將引起縱向、橫向和內部裂縫。縱向裂縫多發生在壩軸線中間的上、下游壩坡上，橫向裂縫一般在壩軸線兩端的上部，內部裂縫發生在壩體內部。水庫險情資料證明，土壩裂縫的產生，多發生在水庫初期蓄水及運行的前10年內。變形裂縫共有3種形式：縱向裂縫、橫向裂縫、水平裂縫。縱向裂縫的危害較小。橫向裂縫易發展成通縫，穿過壩身形成滲流通道，裂縫的發展將使防滲體斷裂失去防滲作用而造成潰壩。有時內部裂縫發生在壩體內混凝土齒墻頂部或壩的底部，由沉降不均勻和清基不良引起，這類型裂縫較隱蔽，平時不易察覺，一旦發現，事態已相當嚴重。

3.2 滑坡裂縫是由于滑移土體開始發生位移而出現的裂縫

這種裂縫一般發生在滑坡頂部，在壩體橫剖面上呈弧形。滑坡下部隆起處可能出現一些細小的裂縫，這是滑坡的前兆。

3.3 干縮裂縫又稱龜狀裂縫，是由溫度變化和土體含水量減少引起的

一般多發生在黏土均質壩的表面、黏土心墻壩的頂部或施工過程中黏土填筑面上。裂縫產生的位置多數是暴露在大氣中，黏土表面受日光暴曬而干縮，土體在干縮過程中，土粒表面的自由水逐漸消散使土體收縮，引起各部位土體之間產生拉應力，當拉應力超過土體本身抗拉強度時就要開裂。形成的裂縫不規則，無特定方向，呈龜裂狀，密集交錯，縫間距離較均勻，無上下錯動，與壩體表面垂直，上寬下窄，一般寬度不超過1cm。

3.4 凍融裂縫主要發生在冬季北方季節性凍土區內

在寒冷季節，黏土均質壩的壩坡和壩頂、黏土心墻壩的項部，因冰凍產生開裂，特別是反復凍融之后，土體表面形成裂縫及松土層，失去原有的抗拉和抗剪能力而開裂。

3.5 水力劈裂縫

當庫水進入壩體裂縫后，水壓力會使裂縫進一步張開，形成水力劈裂縫。這種裂縫可以發展成較大的滲漏通道。水力劈裂縫常發生在黏土心墻、黏土斜墻、黏土鋪蓋和均質壩中。采用灌漿法處理壩體裂縫時，壓力過大也會產生水力劈裂縫。

3.6 溯流裂縫

由壩基土層發生塑性變形、流動而引起的裂縫。溯流裂縫多發生在含有大面積的淤泥黏土、含水量大的粉質黏土和砂質黏土的土壩基礎中。這種裂縫常從壩體貫穿到壩基，一旦發生，較難處理。在施工前可對地基進行預壓或設置砂井，防止溯流裂縫的發生。

3.7 振動裂縫

在壩體受強烈振動或地震時，由于壩體和壩基砂土液化而產生裂縫，其走向平行或垂直壩軸線方向。裂縫多暴露在壩面，縫長和縫寬與振動的程度和地震烈度有關，橫向縫口會隨時間逐漸變小或彌合，而縱向縫口不會彌合或變小。

結束語

綜上所述，加強對土壩裂縫相關問題的分析有助于農田水利的灌溉，也有助于保證我國下游人民的生命財產安全。本文主要從裂縫的分類角度進行了論述，希望能夠在今后的工作中進一步優化相關的問題，從而促進我國土壩工程的進一步發展。■

參考文獻

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