黃湓河新勝段堤頂裂縫成因分析

張益飛

(安徽省水利水電勘測設計院，安徽 蚌埠 233000)

黃湓河新勝段堤防，全長5.970km。現(xiàn)有堤防堤頂高程17.60m～18.75m，頂寬3.0m～5.5m，邊坡1:2～1:3，堤內側地勢低洼，堤身高度3.5m～8.0m不等。堤后魚塘連片，大部分堤段外側灘地較窄，加之修筑時清基不徹底，導致多處堤身、堤基滲水，普遍存在較為嚴重的崩岸現(xiàn)象，嚴重威脅到堤防的安全。

2017年底，新勝段堤防在全面加固施工過程中發(fā)現(xiàn)樁號4+087～5+465段堤頂出現(xiàn)縱向裂縫。為查明堤身開裂原因，對本段堤防進行補充勘察，并分析裂縫成因，為裂縫處理提供依據(jù)。

1 現(xiàn)場勘察

1.1 堤身填土工程地質條件

現(xiàn)場出現(xiàn)裂縫后的發(fā)現(xiàn)，樁號4+500～5+280段堤頂路面出現(xiàn)縱向裂縫，裂縫開口寬度不一，最大寬度約2cm～3cm，裂縫豎向貫穿混凝土路面；根據(jù)現(xiàn)場勘察成果，選擇堤基軟土較厚且路面開裂嚴重的樁號4+900、5+100、5+200 3處挖除混凝土路面和碎石路基，觀察發(fā)現(xiàn)堤身素填土局部表面分布有不明顯細小裂縫。堤防樁號4+597～5+444填土分為2層，上部0～4m主要土性為灰黃色重粉質壤土，與本段堤防上、下段堤身填土土性基本一致，下部4m～7m為淤泥質重粉質壤土，為堤身附近就近取土填筑。堤身填土重粉質壤土，呈灰黃色，可塑狀，樁號4+087～5+465以上段填土干密度一般為1.58～1.61g/cm3，最大干密度1.73g/cm3，壓實度0.91～0.93，平均壓實度0.93，填筑質量較好；樁號4+087～5+465段內填土干密度一般為1.18～1.56g/cm3，最大干密度1.55～1.56g/cm3，壓實度0.76～1.00，平均壓實度0.90，總體填筑質量一般，其中4+500～5+400段填筑質量較差，碾壓不均勻，部分呈團塊狀，結構較松散；弱透水性。堤身填土淤泥質重粉質壤土，呈灰色，軟塑狀，干密度一般為1.19～1.36g/cm3，平均值1.27g/cm3，壓實度較差；弱透水性。堤身填土力學指標建議值，如表1所列。

表1 堤身填土力學參數(shù)建議值表

1.2 堤基工程地質條件

根據(jù)勘探揭露情況，將堤基地層自上而下劃分為：

本段堤防統(tǒng)計結合前期勘察成果，堤基各土層物理力學指標建議值如表2所列。

表2 堤基地層物理力學指標建議值表

2 堤頂縱向裂縫原因初步分析

根據(jù)勘察，經(jīng)認真分析堤頂縱向裂縫成因如下：

(1)堤身填土質量及人工活動的影響。堤身中下部普遍存在厚度約3m～4m的淤泥質重粉質壤土層，此層含水量高，厚度大，不易壓實，與下部堤基土形成深厚軟土層，隨著堤身加高培厚，以及堤頂車輛等動荷載的增加，導致堤基下挫變形。

(2)堤基軟弱土層的影響。樁號4+597～5+444段堤防主要為湖區(qū)堆填而成，堤基工程地質條件較差，主要以1層淤泥質重粉質壤土為主，強度低，厚度較大，含水量大，壓縮性高，堤身在填筑過程中，長期難以固結，隨著堤防加高培厚，堤基土蠕變變形，從而引起堤身開裂。

(3)湖水位的影響。升金湖水位秋冬季快速下降，堤身內浸潤線滯后于湖水位變化，土體中孔隙水來不及排出，超靜孔隙水壓力不能及時消散，形成地表滲流，對邊坡穩(wěn)定造成影響。

3 結束語

因堤身長期預壓固結，堤防基本已達穩(wěn)定狀態(tài)。近期由于堤防加固，堤防內外側部分堤段戧土和重車引起的動荷載增加及外湖水位下降引起的靜水壓力增加，破壞了現(xiàn)有的堤防穩(wěn)定平衡狀態(tài)，引起堤身、堤基下挫，蠕變變形，從而引起堤身開裂、滑移等險情。