小縣域防洪土壩裂縫、滲漏、滑坡及其處理

岳華軍　黃羅軍

摘要：在我國一些小縣域地區，防洪措施都很簡單，修筑土壩擋水就是最常見的。由土壩裂縫、滲漏、滑坡引起的問題也就隨之而來。本文主要談談土壩裂縫、滲漏、滑坡的成因及其處理。

關鍵詞：小縣域；土壩；裂縫；處理

1 土壩裂縫的類型和產生原因

1．1 干縮裂縫

干縮裂縫多系由于壩體的土體中水分大量蒸發，在土體收縮時而產生的裂縫。

干縮裂縫一般只發生在壩體的表面，多是不規則分布，縱橫交錯裂縫深度不大，一般不超過1米，縫寬小于1厘米，因此也把這類裂縫稱為表面裂縫。

干縮裂縫一般不影響壩體安全。但如不及時處理，雨水沿縫滲入，將增大土體含水量，降低裂縫區域土體抗剪強度，促使其他病害情況的發展。必須指出，斜墻和鋪蓋的干裂縫可能會引起嚴重的滲透破壞，應予及早處理。

1．2 不均勻沉陷引起的裂縫

壩體和壩基，在荷重作用下，其土體發生垂直方向的壓縮，就叫做沉陷。同一個土壩，沿壩軸線方向的壩高不同，由于壩體和壩基的土質不同，其壓縮性不同，因此土壩將產生不均勻沉陷，當不均勻沉陷超過一定限度時，就會產生不均勻沉陷裂縫。

沉陷裂縫一般可分為橫向沉陷裂縫，縱向沉陷裂縫，內部裂縫三種形式。

a.橫向沉陷裂縫，其走向與壩軸線垂直或斜交．一般垂直(或稍有傾斜)伸入壩體，深達幾米至幾十米，縫寬幾毫米至十幾厘米，裂縫兩側可能錯開幾厘米到幾十厘米，嚴重的可能穿裂心墻，、造成集中滲透通道，危及大壩安全，因此對于土壩的橫向裂縫應予以重視。壩體的下列部位，容易產生橫向不均勻沉陷裂縫。

河床壩段與臺地壩段的結合處；壩體與兩岸山坡的結合處；壩下涵洞位置與相應的壩頂或壩坡上。土壩與溢洪道結合處；壩基壓縮性大的壩段；土壩分段施工的結合部位。

b.縱向沉陷裂縫，平行壩軸線的裂縫，叫做縱向沉陷裂縫。縱向沉陷裂縫基本上是垂直地向壩體內部延伸，裂縫兩側填土的錯距，一般不大于30厘米，縫深幾米至幾十米，縫寬幾毫米至十幾厘米。

一般的縱向沉陷裂縫危險性較小，不致影響壩體安全，但也應及時進行處理，以免雨水灌入裂縫引起滑坡。在防滲透墻上的縱向裂縫直接危及壩體安全，應特別予以重視。

縱向沉陷裂縫通常出現以下一些部位：壩殼與心墻的結合處；河道坡降變化大的壩段；壩基壓縮性不一致的壩段；壩體填筑質量差的部位；跨騎在山脊上的土壩。

c 內部裂縫

上述橫向和縱向沉陷裂縫，在土壩壩面上是可以見到。此外，在壩體內部產生裂縫，稱為內部裂縫，這種內部裂縫不易發覺，往往可能成為壩內隱患，容易引起集中滲流，甚至發展成為管涌通道，因此其危害性很大，應予認真檢查，一般發生部位是：修筑在高壓縮性地基上的土壩；粘土心墻壩。

1．3 因滑坡而引起的裂縫

因土壩滑坡而引起的裂縫叫做滑坡裂縫。滑坡裂縫在初期一般先出現縱向裂縫，隨著裂縫的發展成弧形，滑坡裂縫開展時發展較慢，當壩坡體失穩后，則突然加快，滑坡裂縫危害性大，也應及時處理。

2 土壩裂縫及滑坡的處理

對裂縫的處理一般有以下方法：翻松夯實，灌土封口；開挖回填；灌漿處理，土壩灌漿，即是利用壓力使漿液通過管道，鉆孔注入壩體裂縫中，漿液在壓力的作用下析水后密實，膠結，把裂縫堵塞，達到加固防滲透的目的，裂縫較深或較普遍，開挖回填工程量大，或開挖會危及壩坡穩定，以及土質疏松，施工碾壓不實等情況，都可以采用灌漿處理。尤其是對壩體內部裂縫進行灌漿處理有良好的效果。

土壩滑坡及處理

土壩壩體部分(也可能包括部分地基)發生顯著的相對位移或錯位，最后甚至脫離原來的壩體面塌落滑出，這種現象稱為滑坡。根據大量的滑坡現象觀測，滑坡初期，大壩坡面一般先出現裂縫，滑坡體可能滑出很遠，也可能錯開一定距離后就停止發展。

2．1 產生滑坡的原因，主要有以下幾個因素。

對輾壓式土壩而言，施工質量太差；筑壩土料沒有進行鑒定試驗而選用過陡的邊坡，不能滿足壩坡穩定要求；壩基有淤泥或其他壓縮性大的土層，在筑壩時未加以處理；土壩加高培厚，新舊土體之間沒有很好的結合。特別是當結合面發生縱向裂縫浸水飽和后，很容易引起滑坡；水庫庫水驟降時，上游坡可能產生滑坡；土壩排水設施淤塞，壩內浸潤線抬高，使下游壩體浸水飽和；壩面發生縱向裂縫，未及時處理，長期持續降雨，雨水滲入壩體，使土體飽和；其它原因，如地震，在土壩附近炸石、炸魚等等。

2．2 土壩滑坡的處理

土壩滑坡的根本原因是由于土體的滑動力超過了抗滑力，所以滑坡的處理的基本原則應該是設法減少滑動力，增加抗滑力，根據實踐經驗．有以下幾種具體的處理措施：

開挖回填；放緩壩坡；壓重固腳，一般采用鎮壓臺和壓坡體兩種形式；清淤排水，同時，在壩腳用砂石或代料壓重固腳；開溝導滲，濾水還坡。

裂縫處理，當采用灌漿處理時，在灌漿前應先進行壓重固腳處理，撐住壩坡體后，再行灌漿。

應該指出，由于引起土壩滑坡的原因是多方面的，因此，處理滑坡的措施也應經常是綜合性的，有時可能是上述幾種措施的共同組合。

土壩滲漏及其處理

土壩是土料堆積而成，具有一定的滲水性，所以對土壩滲漏應及時采取措施進行處理。

土壩滲漏及其原因：土壩滲漏按其發生部位，可以分為壩身滲漏，壩基滲漏和繞壩滲漏等三種，其產生原因是：

壩身滲漏。水庫蓄水后，庫水通過壩身，在背水坡面和壩腳附近逸出，叫做壩身滲漏，產生的原因主要是壩身填筑質量太差；或是土料中含砂石多，滲透性過大；或是土料中含有雜草、樹根腐爛后在壩身內形成空隙，蓄水后成為滲水通道；或壩身過于單薄，沒有排水設施或排水設施設計不當，浸潤線抬高，其它的如生物孔穴(白蟻、蛇、鼠洞等)往往也是造成集中滲漏的重要原因。

壩基滲漏。滲水通過壩基透水層，從壩腳或壩腳以外，覆蓋薄弱的部位逸出。產生原因通常是壩基的砂卵石透水層，在設計施工中沒有做到很好的垂直和水平的防滲處理，施工質量不好，施工時清基不徹底，留下隱患，致使壩身與基礎接合不好，在結合面上產生滲漏；在壩后任意挖坑取土，修建魚池破壞了地基的滲透穩定，而引起滲漏。

繞壩滲漏。水庫蓄水后，庫水通過土壩兩岸的山體或山坡，從下游岸坡上逸出；叫做繞壩滲漏，產生原因主要是施工時壩端山頭沒有很好處理，接合不好，例如可能在岸坡中夾有透水性大的砂礫層，風化破碎帶，植物根基等未予清除，壩山接合處壓實不夠。

土壩滲漏的處理：無論土壩滲漏發生在什么部位，滲漏處理的總原則是"上截下排"，即在壩上游采取防滲措施，堵截滲漏途徑，防止或減少滲漏水量，在壩下游采取導滲排水，將壩體(或壩基、岸坡)內的滲透水安全地導出，以增加壩坡(壩基、岸坡)的穩定。

主要的處理措施是：上游防滲減滲措施①拋土；②粘土鋪蓋，對已做成的土壩壩基滲漏，一般做垂直防滲比較困難，特別是當不透水層層較深情況下，則采用粘土鋪蓋，施工比較方便，并有一定效果，粘土鋪蓋長度不小于3-5倍壩前水深，厚度上游端不小于0.5米，與壩體接觸處不小于1～2米。③粘土防滲墻，在壩基不透水層上建筑垂直防滲墻(或截水槽)是堵截壩基滲漏的有效措施。④粘土貼坡；⑤漿砌石護面；⑥灌漿形成阻水帷幕或填塞孔隙，對于壩基形成防滲帷幕。⑦毒殺生物，堵塞洞穴。

下游導滲透排水措施

①導滲溝。有很多縣域地區，由于資金短缺，只能建一些簡單的排水措施。導滲溝就是常用的一種。形狀有V型、W型、T型、I型，溝寬約0.5-0.8米，深0.8-1.0米，間距5-15米，溝內分層填筑反濾材料，按反濾要求，溝底填砂，再填礫石或碎石，上層填塊石．各層厚約O.2-0.3米。②導滲培厚，當壩身滲漏嚴重，散浸面積大時，甚至遍及整個壩坡，說明浸潤線逸出點高，土壩壩身單薄，這種情況宜用導滲培厚，即在壩坡貼一層砂殼，再培厚壩身斷面，既導滲又增加壩坡穩定性。③壩后導滲、壓滲，由于壩基滲漏，造成壩后長期積水，形成淤泥或沼澤地，從而降低了地基的承載力，影響壩坡穩定，在這種情況下．必須采用壩后導滲排水措施。如果壩基滲漏嚴重，在壩后發生翻水冒砂，管涌或流土現象，則必須壓滲，常用的是壓滲臺形式，壓滲臺的作用可使地基滲水排出，又給地基以一定的壓重，以抵抗滲水壓力，增加地基的滲透穩定。

土壩的滲漏處理，要因地制宜，具體分析，從實際情況出發，盡量不影響周邊人民的正常生活和人身安全。