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【摘 要】本文就水库常见的几种裂缝的类型及其形成原因做出分析，并提出了相应的加固措施，希望水库的工程建设有一定的帮助。
【关键词】水库；裂缝水库是水利工程建设必备的建筑设施，主要起到防洪减灾、蓄水的作用，也有的还可以用于水利发电、旅游观光、休闲度假等。作为挡水建筑物的水库，无论是哪个部位出现裂缝，都会给渗出水提供通道，加剧坝体渗漏，冲蚀坝体土质，形成空洞，出现水库塌坑和集中渗出点等现象。而水库的裂缝问题一直未能很好的解决，给水库的运行带来了相当大的危害，为人民的生命财产安全埋下了隐患，越来越受到水利工程界的重视。在收集多方文献资料的基础上，本文针对这一现象的成因及其加固措施进行了简单的介绍。
1.水库土坝裂缝
水库土坝裂缝是一种比较常见的裂缝现象。一般来说，造成水库土坝产生裂缝的原因有以下几种：
①因筑坝材料混凝土失水干缩而导致的干缩裂缝。这种裂缝大都发生在坝体表面，多呈现不规则分布。
②因所受地心引力不同，导致坝体和坝基不均匀沉陷引起的裂缝。这种裂缝又有三种表现形式：一是在坝体表面呈垂直或斜交于坝轴线的横向裂缝；二是在坝体表面与坝轴线平行的裂缝；三是在土坝表面不可见，产生于土坝坝体内部的不明显裂缝，这种裂缝的危害极大，是坝体的内部隐患。必须通过对土坝变形的长期观测资料进行分析和计算，或者根据蓄水期对土坝渗漏水量和水的浑浊度观测才会得知。
③因地震、泥石流及滑坡等地质灾害引起的裂缝。这种裂缝对水库土坝坝体的危害较大，处理不当容易引起二次灾害，应引起人们的高度重视。
④坝体在建成运用之后，经常由于各种原因要对坝坡进行加高培厚施工，而新加坝坡土体容易受雨水淋滤、库水浸泡等外部因素的影响，在固结过程中很容易变形而产生拉裂现象。再者，新旧坝坡接触面，也是产生渗流变形的薄弱部位，促使了裂缝的产生和发展。
开挖回填法是处理土坝裂缝的一般措施。具体施工加固步骤是，开挖前，先沿裂缝灌入少量的石灰水，以便显示裂缝痕迹。然后沿石灰痕迹开挖梯型槽，槽的长度与深度应超过缝长和缝深的0.3～0.5，梯型槽的坡度与底宽应以不致引起坍塌和便于施工为原则。沟槽挖好后，将沟壁周围洒水润湿，并且分层填入与原坝体同类的土料，逐层夯实。对于横向的裂缝，除应沿裂缝开挖梯型槽外，为使沟槽侧面新土与旧土结合得更坚实，还应每隔2m～4m开挖一条与裂缝相交成十字形的梯型结合槽[1]。
2.水闸闸墩裂缝
底板和闸墩是水闸闸室的主要组成部分，是呈倒T字形“墙板”式水工混凝土结构。一般常见的闸墩裂缝方向竖直向，两端小，中间大，似枣核形。水闸闸墩裂缝向上开展，位于墩墙中间部分，一般略超过墩高的一半，是“上不着顶，下不着底”，称之为贯穿性裂缝。
造成水闸闸墩产生裂缝的原因除混凝土的干缩及沉陷等因素外，还有：
①因闸墩墩体内外温差产生的裂缝。这种裂缝大多发生在温差变化较大的混凝土结构中，水泥水化时，会产生大量的水化热，闸墩作为大体积的混凝土结构，产生的水化热相当之大，传递热量的同时，又容易在内部积存，使墩体的内部温度高于外部温度。当达到最高温度后随着热量的散发又开始降温，由于内外混凝土散热条件不同，外部空气流通，与内部相比，更容易散热，于是，在升温和降温阶段都使墩内温度高于墩外温度，形成了同一方向的温度梯度，导致了其变形的不一致，形成了裂缝。
②因自生体积变形而产生的裂缝。各组成部分之间发生化学反应而产生得体积变形，是因为水泥在水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，水泥石供水不足，产生所谓的自干燥作用，使混凝土体相对湿度降低，体积减小。可以分为膨胀型和收缩型两种。膨胀性有利于防裂，自生体积变形通常为收缩型的。
③因受外部约束而产生的裂缝。闸墩是底部固结在底板上，上部自由的结构。由于闸墩和底板的浇筑不是同时进行的，一般是在底板浇筑完间隔一定时间后才开始浇筑闸墩，这时的底板混凝土已经固结，所以闸墩混凝土在浇筑时，容易受底板的约束，产生压应力，在固结时同样受到底板约束，产生反方向拉应力，产生的拉应力足以很快抵消早期产生的压应力，并进而出现较大的净拉应力，于是在闸墩上产生了垂直于底板和水流方向的裂缝[2]。
以裂缝的性质来说，裂缝可以分为两种：死缝和活缝。死缝就是裂缝的深度和宽度基本不会变的裂缝，可以选择刚性材料进行加固；活缝就是裂缝的深度和宽度会随着外界环境的变化而变化，如受温度影响或不均匀沉降所引起的裂缝等，必须选用柔性材料进行防水和封闭处理，以适应裂缝变形。水闸闸墩裂缝大部分是活缝，因此在选择灌缝材料时应选择柔性的且防水的材料。一般情况下，混凝土結构的裂缝加固处理办法是采用化学灌浆工艺。所谓化学灌浆，就是将一定的化学浆材配成浆液，用压送设备将其灌入缝隙中或孔洞中，使其扩散、凝固，从而达到防渗、堵漏、补强加固的目的[3]。
3.溢洪道闸墩裂缝
溢洪道闸墩裂缝会破坏边墩的整体性，使裂缝上游的部分边墩对堰体稳定不再起阻滑作用，恶化了工作条件，影响溢洪道弧形闸门的启闭。由此看来，溢洪道闸墩裂缝影响了闸墩稳定和结构强度，威胁着溢洪道的防汛度汛安全。溢洪道闸墩裂缝的形成原因与水闸闸墩裂缝的原因大体相同，有以下几种：
①冲击荷载裂缝。弧门支座附近闸墩的局部受拉区在闸门启闭过程中，承受的瞬间冲击荷载作用很大。因此，闸门在启闭时的瞬间冲击荷载作用是产生闸墩裂缝的主要原因。
②受温度影响产生的裂缝。主要有两种：一种是闸墩浇筑后在散热期受到底板约束而发生的裂缝；另一种是闸墩建成后因环境温度变化而产生的裂缝。
③受施工缝的影响所形成的裂缝。施工缝系指浇筑块间水平与垂直的结合缝，也是新老混凝土的结合面。在新混凝土浇筑前，对老混凝土表面含游离石灰的水泥膜往往清除不够彻底，表面石子没有充分半露，没有形成完整的麻面，成为各种原因引起闸墩裂缝的隐患[4]。
通常，宽度＜0.1mm的裂缝进行嵌缝处理，宽度≥0.1mm的裂缝进行灌胶处理。嵌缝是沿裂缝走向凿出一条梯形槽，修平槽内各面并除尘清洗干净，将胶填入槽内并压实抹平。
裂缝灌胶孔分为斜孔和骑缝孔。以骑缝孔为例说明，沿裂缝方向每隔150～300mm的距离布置一灌胶嘴，布置骑缝孔之前，先进行通气实验，在通气大的地方埋设灌胶嘴。用批刀将密封胶沿裂缝方向涂裂缝表面，密封胶胶层厚度为1～2mm，宽度为50～100mm。
本文只是简单的介绍了水利工程建设中几种常见的裂缝及其加固处理办法，在工作过程中，还要具体情况具体分析，发现裂缝，分析成因，选择合适的方案，及时处理，避免因水库老化失修而造成不必要的损失。
【参考文献】
［１］袁俊祥.论小型水库渗漏原因与治理[J].科技资讯, 2008,(26) .
［２］何赁,李国良.浅析某水闸闸墩裂缝成因与修补技术[J].广东水利水电,2008,(06).
［３］古丽巴哈尔·阿热甫.水闸闸墩细微裂缝成因及防治措施[J].新疆水利,2009,(01).
［４］江桂荣,郭文泉.洪门水电站溢洪道闸墩裂缝处理[J].北京水利水电,2007,(06).
【关键词】水库；裂缝水库是水利工程建设必备的建筑设施，主要起到防洪减灾、蓄水的作用，也有的还可以用于水利发电、旅游观光、休闲度假等。作为挡水建筑物的水库，无论是哪个部位出现裂缝，都会给渗出水提供通道，加剧坝体渗漏，冲蚀坝体土质，形成空洞，出现水库塌坑和集中渗出点等现象。而水库的裂缝问题一直未能很好的解决，给水库的运行带来了相当大的危害，为人民的生命财产安全埋下了隐患，越来越受到水利工程界的重视。在收集多方文献资料的基础上，本文针对这一现象的成因及其加固措施进行了简单的介绍。
1.水库土坝裂缝
水库土坝裂缝是一种比较常见的裂缝现象。一般来说，造成水库土坝产生裂缝的原因有以下几种：
①因筑坝材料混凝土失水干缩而导致的干缩裂缝。这种裂缝大都发生在坝体表面，多呈现不规则分布。
②因所受地心引力不同，导致坝体和坝基不均匀沉陷引起的裂缝。这种裂缝又有三种表现形式：一是在坝体表面呈垂直或斜交于坝轴线的横向裂缝；二是在坝体表面与坝轴线平行的裂缝；三是在土坝表面不可见，产生于土坝坝体内部的不明显裂缝，这种裂缝的危害极大，是坝体的内部隐患。必须通过对土坝变形的长期观测资料进行分析和计算，或者根据蓄水期对土坝渗漏水量和水的浑浊度观测才会得知。
③因地震、泥石流及滑坡等地质灾害引起的裂缝。这种裂缝对水库土坝坝体的危害较大，处理不当容易引起二次灾害，应引起人们的高度重视。
④坝体在建成运用之后，经常由于各种原因要对坝坡进行加高培厚施工，而新加坝坡土体容易受雨水淋滤、库水浸泡等外部因素的影响，在固结过程中很容易变形而产生拉裂现象。再者，新旧坝坡接触面，也是产生渗流变形的薄弱部位，促使了裂缝的产生和发展。
开挖回填法是处理土坝裂缝的一般措施。具体施工加固步骤是，开挖前，先沿裂缝灌入少量的石灰水，以便显示裂缝痕迹。然后沿石灰痕迹开挖梯型槽，槽的长度与深度应超过缝长和缝深的0.3～0.5，梯型槽的坡度与底宽应以不致引起坍塌和便于施工为原则。沟槽挖好后，将沟壁周围洒水润湿，并且分层填入与原坝体同类的土料，逐层夯实。对于横向的裂缝，除应沿裂缝开挖梯型槽外，为使沟槽侧面新土与旧土结合得更坚实，还应每隔2m～4m开挖一条与裂缝相交成十字形的梯型结合槽[1]。
2.水闸闸墩裂缝
底板和闸墩是水闸闸室的主要组成部分，是呈倒T字形“墙板”式水工混凝土结构。一般常见的闸墩裂缝方向竖直向，两端小，中间大，似枣核形。水闸闸墩裂缝向上开展，位于墩墙中间部分，一般略超过墩高的一半，是“上不着顶，下不着底”，称之为贯穿性裂缝。
造成水闸闸墩产生裂缝的原因除混凝土的干缩及沉陷等因素外，还有：
①因闸墩墩体内外温差产生的裂缝。这种裂缝大多发生在温差变化较大的混凝土结构中，水泥水化时，会产生大量的水化热，闸墩作为大体积的混凝土结构，产生的水化热相当之大，传递热量的同时，又容易在内部积存，使墩体的内部温度高于外部温度。当达到最高温度后随着热量的散发又开始降温，由于内外混凝土散热条件不同，外部空气流通，与内部相比，更容易散热，于是，在升温和降温阶段都使墩内温度高于墩外温度，形成了同一方向的温度梯度，导致了其变形的不一致，形成了裂缝。
②因自生体积变形而产生的裂缝。各组成部分之间发生化学反应而产生得体积变形，是因为水泥在水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，水泥石供水不足，产生所谓的自干燥作用，使混凝土体相对湿度降低，体积减小。可以分为膨胀型和收缩型两种。膨胀性有利于防裂，自生体积变形通常为收缩型的。
③因受外部约束而产生的裂缝。闸墩是底部固结在底板上，上部自由的结构。由于闸墩和底板的浇筑不是同时进行的，一般是在底板浇筑完间隔一定时间后才开始浇筑闸墩，这时的底板混凝土已经固结，所以闸墩混凝土在浇筑时，容易受底板的约束，产生压应力，在固结时同样受到底板约束，产生反方向拉应力，产生的拉应力足以很快抵消早期产生的压应力，并进而出现较大的净拉应力，于是在闸墩上产生了垂直于底板和水流方向的裂缝[2]。
以裂缝的性质来说，裂缝可以分为两种：死缝和活缝。死缝就是裂缝的深度和宽度基本不会变的裂缝，可以选择刚性材料进行加固；活缝就是裂缝的深度和宽度会随着外界环境的变化而变化，如受温度影响或不均匀沉降所引起的裂缝等，必须选用柔性材料进行防水和封闭处理，以适应裂缝变形。水闸闸墩裂缝大部分是活缝，因此在选择灌缝材料时应选择柔性的且防水的材料。一般情况下，混凝土結构的裂缝加固处理办法是采用化学灌浆工艺。所谓化学灌浆，就是将一定的化学浆材配成浆液，用压送设备将其灌入缝隙中或孔洞中，使其扩散、凝固，从而达到防渗、堵漏、补强加固的目的[3]。
3.溢洪道闸墩裂缝
溢洪道闸墩裂缝会破坏边墩的整体性，使裂缝上游的部分边墩对堰体稳定不再起阻滑作用，恶化了工作条件，影响溢洪道弧形闸门的启闭。由此看来，溢洪道闸墩裂缝影响了闸墩稳定和结构强度，威胁着溢洪道的防汛度汛安全。溢洪道闸墩裂缝的形成原因与水闸闸墩裂缝的原因大体相同，有以下几种：
①冲击荷载裂缝。弧门支座附近闸墩的局部受拉区在闸门启闭过程中，承受的瞬间冲击荷载作用很大。因此，闸门在启闭时的瞬间冲击荷载作用是产生闸墩裂缝的主要原因。
②受温度影响产生的裂缝。主要有两种：一种是闸墩浇筑后在散热期受到底板约束而发生的裂缝；另一种是闸墩建成后因环境温度变化而产生的裂缝。
③受施工缝的影响所形成的裂缝。施工缝系指浇筑块间水平与垂直的结合缝，也是新老混凝土的结合面。在新混凝土浇筑前，对老混凝土表面含游离石灰的水泥膜往往清除不够彻底，表面石子没有充分半露，没有形成完整的麻面，成为各种原因引起闸墩裂缝的隐患[4]。
通常，宽度＜0.1mm的裂缝进行嵌缝处理，宽度≥0.1mm的裂缝进行灌胶处理。嵌缝是沿裂缝走向凿出一条梯形槽，修平槽内各面并除尘清洗干净，将胶填入槽内并压实抹平。
裂缝灌胶孔分为斜孔和骑缝孔。以骑缝孔为例说明，沿裂缝方向每隔150～300mm的距离布置一灌胶嘴，布置骑缝孔之前，先进行通气实验，在通气大的地方埋设灌胶嘴。用批刀将密封胶沿裂缝方向涂裂缝表面，密封胶胶层厚度为1～2mm，宽度为50～100mm。
本文只是简单的介绍了水利工程建设中几种常见的裂缝及其加固处理办法，在工作过程中，还要具体情况具体分析，发现裂缝，分析成因，选择合适的方案，及时处理，避免因水库老化失修而造成不必要的损失。
【参考文献】
［１］袁俊祥.论小型水库渗漏原因与治理[J].科技资讯, 2008,(26) .
［２］何赁,李国良.浅析某水闸闸墩裂缝成因与修补技术[J].广东水利水电,2008,(06).
［３］古丽巴哈尔·阿热甫.水闸闸墩细微裂缝成因及防治措施[J].新疆水利,2009,(01).
［４］江桂荣,郭文泉.洪门水电站溢洪道闸墩裂缝处理[J].北京水利水电,2007,(06).