小县域防洪土坝裂缝、渗漏、滑坡及其处理

岳华军　黄罗军

摘要：在我国一些小县域地区，防洪措施都很简单，修筑土坝挡水就是最常见的。由土坝裂缝、渗漏、滑坡引起的问题也就随之而来。本文主要谈谈土坝裂缝、渗漏、滑坡的成因及其处理。

关键词：小县域；土坝；裂缝；处理

1 土坝裂缝的类型和产生原因

1．1 干缩裂缝

干缩裂缝多系由于坝体的土体中水分大量蒸发，在土体收缩时而产生的裂缝。

干缩裂缝一般只发生在坝体的表面，多是不规则分布，纵横交错裂缝深度不大，一般不超过1米，缝宽小于1厘米，因此也把这类裂缝称为表面裂缝。

干缩裂缝一般不影响坝体安全。但如不及时处理，雨水沿缝渗入，将增大土体含水量，降低裂缝区域土体抗剪强度，促使其他病害情况的发展。必须指出，斜墙和铺盖的干裂缝可能会引起严重的渗透破坏，应予及早处理。

1．2 不均匀沉陷引起的裂缝

坝体和坝基，在荷重作用下，其土体发生垂直方向的压缩，就叫做沉陷。同一个土坝，沿坝轴线方向的坝高不同，由于坝体和坝基的土质不同，其压缩性不同，因此土坝将产生不均匀沉陷，当不均匀沉陷超过一定限度时，就会产生不均匀沉陷裂缝。

沉陷裂缝一般可分为横向沉陷裂缝，纵向沉陷裂缝，内部裂缝三种形式。

a.横向沉陷裂缝，其走向与坝轴线垂直或斜交．一般垂直(或稍有倾斜)伸入坝体，深达几米至几十米，缝宽几毫米至十几厘米，裂缝两侧可能错开几厘米到几十厘米，严重的可能穿裂心墙，、造成集中渗透通道，危及大坝安全，因此对于土坝的横向裂缝应予以重视。坝体的下列部位，容易产生横向不均匀沉陷裂缝。

河床坝段与台地坝段的结合处；坝体与两岸山坡的结合处；坝下涵洞位置与相应的坝顶或坝坡上。土坝与溢洪道结合处；坝基压缩性大的坝段；土坝分段施工的结合部位。

b.纵向沉陷裂缝，平行坝轴线的裂缝，叫做纵向沉陷裂缝。纵向沉陷裂缝基本上是垂直地向坝体内部延伸，裂缝两侧填土的错距，一般不大于30厘米，缝深几米至几十米，缝宽几毫米至十几厘米。

一般的纵向沉陷裂缝危险性较小，不致影响坝体安全，但也应及时进行处理，以免雨水灌入裂缝引起滑坡。在防渗透墙上的纵向裂缝直接危及坝体安全，应特别予以重视。

纵向沉陷裂缝通常出现以下一些部位：坝壳与心墙的结合处；河道坡降变化大的坝段；坝基压缩性不一致的坝段；坝体填筑质量差的部位；跨骑在山脊上的土坝。

c 内部裂缝

上述横向和纵向沉陷裂缝，在土坝坝面上是可以见到。此外，在坝体内部产生裂缝，称为内部裂缝，这种内部裂缝不易发觉，往往可能成为坝内隐患，容易引起集中渗流，甚至发展成为管涌通道，因此其危害性很大，应予认真检查，一般发生部位是：修筑在高压缩性地基上的土坝；粘土心墙坝。

1．3 因滑坡而引起的裂缝

因土坝滑坡而引起的裂缝叫做滑坡裂缝。滑坡裂缝在初期一般先出现纵向裂缝，随着裂缝的发展成弧形，滑坡裂缝开展时发展较慢，当坝坡体失稳后，则突然加快，滑坡裂缝危害性大，也应及时处理。

2 土坝裂缝及滑坡的处理

对裂缝的处理一般有以下方法：翻松夯实，灌土封口；开挖回填；灌浆处理，土坝灌浆，即是利用压力使浆液通过管道，钻孔注入坝体裂缝中，浆液在压力的作用下析水后密实，胶结，把裂缝堵塞，达到加固防渗透的目的，裂缝较深或较普遍，开挖回填工程量大，或开挖会危及坝坡稳定，以及土质疏松，施工碾压不实等情况，都可以采用灌浆处理。尤其是对坝体内部裂缝进行灌浆处理有良好的效果。

土坝滑坡及处理

土坝坝体部分(也可能包括部分地基)发生显著的相对位移或错位，最后甚至脱离原来的坝体面塌落滑出，这种现象称为滑坡。根据大量的滑坡现象观测，滑坡初期，大坝坡面一般先出现裂缝，滑坡体可能滑出很远，也可能错开一定距离后就停止发展。

2．1 产生滑坡的原因，主要有以下几个因素。

对辗压式土坝而言，施工质量太差；筑坝土料没有进行鉴定试验而选用过陡的边坡，不能满足坝坡稳定要求；坝基有淤泥或其他压缩性大的土层，在筑坝时未加以处理；土坝加高培厚，新旧土体之间没有很好的结合。特别是当结合面发生纵向裂缝浸水饱和后，很容易引起滑坡；水库库水骤降时，上游坡可能产生滑坡；土坝排水设施淤塞，坝内浸润线抬高，使下游坝体浸水饱和；坝面发生纵向裂缝，未及时处理，长期持续降雨，雨水渗入坝体，使土体饱和；其它原因，如地震，在土坝附近炸石、炸鱼等等。

2．2 土坝滑坡的处理

土坝滑坡的根本原因是由于土体的滑动力超过了抗滑力，所以滑坡的处理的基本原则应该是设法减少滑动力，增加抗滑力，根据实践经验．有以下几种具体的处理措施：

开挖回填；放缓坝坡；压重固脚，一般采用镇压台和压坡体两种形式；清淤排水，同时，在坝脚用砂石或代料压重固脚；开沟导渗，滤水还坡。

裂缝处理，当采用灌浆处理时，在灌浆前应先进行压重固脚处理，撑住坝坡体后，再行灌浆。

应该指出，由于引起土坝滑坡的原因是多方面的，因此，处理滑坡的措施也应经常是综合性的，有时可能是上述几种措施的共同组合。

土坝渗漏及其处理

土坝是土料堆积而成，具有一定的渗水性，所以对土坝渗漏应及时采取措施进行处理。

土坝渗漏及其原因：土坝渗漏按其发生部位，可以分为坝身渗漏，坝基渗漏和绕坝渗漏等三种，其产生原因是：

坝身渗漏。水库蓄水后，库水通过坝身，在背水坡面和坝脚附近逸出，叫做坝身渗漏，产生的原因主要是坝身填筑质量太差；或是土料中含砂石多，渗透性过大；或是土料中含有杂草、树根腐烂后在坝身内形成空隙，蓄水后成为渗水通道；或坝身过于单薄，没有排水设施或排水设施设计不当，浸润线抬高，其它的如生物孔穴(白蚁、蛇、鼠洞等)往往也是造成集中渗漏的重要原因。

坝基渗漏。渗水通过坝基透水层，从坝脚或坝脚以外，覆盖薄弱的部位逸出。产生原因通常是坝基的砂卵石透水层，在设计施工中没有做到很好的垂直和水平的防渗处理，施工质量不好，施工时清基不彻底，留下隐患，致使坝身与基础接合不好，在结合面上产生渗漏；在坝后任意挖坑取土，修建鱼池破坏了地基的渗透稳定，而引起渗漏。

绕坝渗漏。水库蓄水后，库水通过土坝两岸的山体或山坡，从下游岸坡上逸出；叫做绕坝渗漏，产生原因主要是施工时坝端山头没有很好处理，接合不好，例如可能在岸坡中夹有透水性大的砂砾层，风化破碎带，植物根基等未予清除，坝山接合处压实不够。

土坝渗漏的处理：无论土坝渗漏发生在什么部位，渗漏处理的总原则是"上截下排"，即在坝上游采取防渗措施，堵截渗漏途径，防止或减少渗漏水量，在坝下游采取导渗排水，将坝体(或坝基、岸坡)内的渗透水安全地导出，以增加坝坡(坝基、岸坡)的稳定。

主要的处理措施是：上游防渗减渗措施①抛土；②粘土铺盖，对已做成的土坝坝基渗漏，一般做垂直防渗比较困难，特别是当不透水层层较深情况下，则采用粘土铺盖，施工比较方便，并有一定效果，粘土铺盖长度不小于3-5倍坝前水深，厚度上游端不小于0.5米，与坝体接触处不小于1～2米。③粘土防渗墙，在坝基不透水层上建筑垂直防渗墙(或截水槽)是堵截坝基渗漏的有效措施。④粘土贴坡；⑤浆砌石护面；⑥灌浆形成阻水帷幕或填塞孔隙，对于坝基形成防渗帷幕。⑦毒杀生物，堵塞洞穴。

下游导渗透排水措施

①导渗沟。有很多县域地区，由于资金短缺，只能建一些简单的排水措施。导渗沟就是常用的一种。形状有V型、W型、T型、I型，沟宽约0.5-0.8米，深0.8-1.0米，间距5-15米，沟内分层填筑反滤材料，按反滤要求，沟底填砂，再填砾石或碎石，上层填块石．各层厚约O.2-0.3米。②导渗培厚，当坝身渗漏严重，散浸面积大时，甚至遍及整个坝坡，说明浸润线逸出点高，土坝坝身单薄，这种情况宜用导渗培厚，即在坝坡贴一层砂壳，再培厚坝身断面，既导渗又增加坝坡稳定性。③坝后导渗、压渗，由于坝基渗漏，造成坝后长期积水，形成淤泥或沼泽地，从而降低了地基的承载力，影响坝坡稳定，在这种情况下．必须采用坝后导渗排水措施。如果坝基渗漏严重，在坝后发生翻水冒砂，管涌或流土现象，则必须压渗，常用的是压渗台形式，压渗台的作用可使地基渗水排出，又给地基以一定的压重，以抵抗渗水压力，增加地基的渗透稳定。

土坝的渗漏处理，要因地制宜，具体分析，从实际情况出发，尽量不影响周边人民的正常生活和人身安全。