浅议堤坝裂缝及渗漏抢险技术

关键词：裂缝；渗漏；灌浆 

　　1 裂缝险情 

　　1.1 裂缝种类 

　　龟状裂缝。龟状裂缝多出现在土坝表面，分布较均匀，缝细而短，对堤坝危害较小。产生的原因主要是粘性土水分蒸发，表面土体收缩，故又称干缩裂缝。填筑土料粘性愈大、含水量愈高，干裂的可能性愈大；横向裂缝。横向裂缝的走向与堤坝轴线垂直或斜交，常出现在堤坝顶部并伸入堤坝内一定深度，严重的可发展到堤坝坡，甚至贯通上下游造成集中渗漏，直接危及堤坝的安全。主要是相邻堤坝段坝基产生较大的不均匀沉陷，常发生于堤坝合拢段，堤坝体与交界部位施工分缝交界段以及坝基压缩变形大的坝段等；纵向裂缝。纵向裂缝的走向与堤坝轴线平行或接近平行，多出现在堤坝顶部或堤坝坡上部，裂缝逐渐向坝体内部垂直延伸。它一般比横向裂缝长，若不及时处理，雨水入侵后会造成大坝脱坡险情；内部裂缝。产生内部裂缝的原因和可能出现的部位有：如在狭窄山谷压缩性大的地基上修建土坝，在坝体沉降过程中，上部坝体重量通过剪力和拱的作用，被传递到两端山体和基岩中去，而坝体下部沉陷，有可能使坝体在某一平面上被拉开，形成水平裂缝；此外，堤坝坝基或堤坝与建筑物接触处因产生不均匀的沉陷而产生内部裂缝等。 

　　1.2 裂缝的抢护 

　　开挖回填。开挖回填施工简单，裂缝处理较彻底，效果较好，适用于深度在5m以内，并已停止发展的裂缝。开挖前应沿裂口灌注少量石灰水，以掌握开挖的范围。挖槽深宽均应超过裂缝0.3m～0.5m，长度超出缝端1m。梯形台阶。槽坑开挖时顺缝抽槽，保持梯形断面，以利于原堤坝的结合。当裂缝较深时可挖成阶梯形槽坑，台阶高1.5m。槽口附近不宜堆放土料，以利出土和施工安全。槽坑回填前先削去台阶，洒水湿润槽壁并刨毛，再回填与原堤坝体相同的土料，分层夯实。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5m～6m，设一道垂直于裂缝的结合槽，回填时要注意新老土的结合。在汛期，抽槽法适用于高出洪水位的裂缝抢护。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。龟形裂缝一般不作处理，若处理也可采取泥浆封口，或将龟裂土层刨松湿润夯实，面层再铺以砂性土保护。 

　　充填灌浆。对于较深的裂缝，可采用灌浆法，或采取上部开挖回填、下部灌浆的方法处理，以减少抽槽工程量。灌浆部位的顶部必须保持有2m以上的开挖回填层作为阻浆盖，以防止浆液外喷。回填时预埋灌浆管（铁管或竹管）。如条件许可可采用分段、回浆的灌浆方法，效果较好。浆液浓度应先稀后稠，灌浆压力由小到大。 

　　2 渗漏抢险 

　　2.1 渗漏险情的分类 

　　渗水险情。在高水位作用下，水流渗入堤坝，将堤坝体分为上干下湿两部分，干湿土的分界线叫浸润线，浸润线以下的坡面和坡脚都可能发生渗水险情。造成渗水险情的直接原因通常是堤身夹有砂土层、堤身不实以及堤坝内有蛇鼠洞、白蚁洞、獾洞、烂树根、废涵管、硬土块、砖石等杂物。堤坝断面单薄、背水坡太陡都会加大渗流速度，抬高浸润线，加速渗水险情的发展；管涌险情。堤坝在高水位时，透水性强的地基渗透坡降大于覆盖层的临界坡降，渗流使土体中细颗粒沿孔隙移动并被带至地面，在渗水出口四周形成沙环。随着流失土粒增多沙环变粗，堤坝内逐渐形成贯穿的通道，从而造成管涌险情；流土险情。渗流的渗透力超过表土的有效压力时，堤坝坡或坡脚土体被破坏，形成沙沸或土体被冲失，造成流土险情；漏洞险情。渗水、管涌或流土险情抢护不及时，继续发展造成渗流集中，土体大量流失，逐渐形成贯穿堤坝或穿透基础的渗流通道，称为漏洞险情，漏洞中流出带沙土浑水的最为危险。 

　　2.2 渗漏险情的抢护 

　　抢护原则、方法：临水坡截渗和背水坡反滤导渗。 

　　临水坡截渗：抢护方法主要有：土工膜截渗、抢堵漏洞进水口，散抛粘土截渗等方法；土工膜截渗：当洞口较大或附近洞口较多，可采用大面积土工膜或蓬布，沿堤坝迎水坡坡肩从上往下顺坡铺盖洞口，然后抛压土袋，并抛填粘土，形成前戗截渗；抢堵漏洞进水口：漏洞险情处理最有效的办法是及时准确堵塞进水口；散抛粘土截渗：当堤坝临水坡漏洞口较多较小，范围又较大，进水口难以找准或找不全时，在粘土料充足的地方，可沿临水坡散抛粘土，形成隔渗前戗。 

　　背水坡反滤导渗：反滤导渗沟。在背水坡坡脚渗水处，开挖平行于堤坝轴线的纵沟，并与原有排水沟渠连通，同时在出现渗水的顶部，沿坡面开挖竖沟。 

　　导渗沟内填砂石反滤料，要分层填放，应自坡脚向上分段施工，随挖随填，不得停工待料。反滤料填好后，顶面要铺编织袋、草袋或席片，用块石土方压实。在有条件的地方，可用土工织物做导渗沟，选用有效孔径的土工布铺于沟的周围，中间填透水料，上部压盖草袋、席片、土袋等。在砂石反滤料缺少的地方，可利用麦秸、稻草等细料和柳枝、芦苇等粗料做导渗沟。材料按下细上粗，根向上、梢向下铺好，上部用土袋、块石等压实。所有导渗沟要与坡脚、排水沟连通。 

　　反滤层的做法是：先将地面软泥、草皮、砖石等杂物清除，按反滤层的要求分层填铺砂石、土工织物、梢料等反滤材料。反滤料和块石要适当延伸到坡脚外，对堤身单薄，渗水范围大，又缺少砂石料的地方，可利用麦秸、稻草等细料和柳枝、芦苇等粗料，将反滤层做成滤水后戗，铺梢料要上下细，中间粗，梢料上部填土夯实，铺一层料，填一层土，直到计划后戗高度为止。