农田水利修建土坝裂缝分类的分析研究

王彬

摘 要：在农田水利建设的过程中，一定要重视起土坝裂缝的产生，这是一种十分常见的问题，关于土坝裂缝分类的问题，相关工作者已经有了一些可喜的研究成果，笔者在此基础上又进行了进一步的分析。因为土坝工程在我国的发展建设中具有重要的作用，不仅可以为农田提供充足的水源，同时还可以预防洪水灾害，及时对土坝进行养护，可以延长使用寿命，因此为了下游人们的生活以及财产安全，也要进行土坝工程的养护工作，进行必要的防裂缝处理，这样才能确保土坝工程充分的发挥其作用。

关键词：农田水利；水土保持；土坝；裂缝

农田土坝工程是基础性的工程项目之一，无论是在防止洪涝灾害方面还是在灌溉农田方面都具有重要的作用，因此，加强对土坝裂缝现象的研究显得十分必要。土坝裂缝的种类十分丰富，掌握不同类型裂缝产生的原因，才能有效的加以预防，从而获得理想的效果。在本文的论述中，主要根据裂缝发生的部位以及深度、走向的不同等，将土坝裂缝分为几种不同的类型，希望通过本文的论述能够为相关工作者在今后对土坝养护的工作提供一定的帮助，促进土坝工程水平的提升。

1 按照裂缝发生部位的不同进行分类

在土坝裂缝产生的过程中，如果按照其发生部位的不同，主要具有两种类型。一种是在坝体表面发生的，另一种是在坝体内部发生的。首先，在坝体表面产生的裂缝中，缝口较宽，随着裂缝的深入会逐渐变细最终消失，有时在坝体表面也会出现龟裂状的裂缝，这种裂缝呈现出上宽下窄的现象，其宽度一般都不足1cm，深度相比之下也较小，达不到1m。在有些情况下，也能出现裂缝的开口度较宽同时深度较深的情况。而坝内裂缝的产生主要是在土坝之中，呈现出透镜状的分布形态，有时也会具有上窄下宽的分布，如果仔细观察会在心墙内部以及狭窄的河谷处发现这些裂缝的存在。

2 按照裂缝的走向进行分类

如果按照裂缝的走向进行分类，主要可以分为四种不同的类型。一是横向裂缝。横向裂缝产生的原因主要是在不均匀沉降的基础上出现的，其走向会与坝轴线垂直分布，在坝段以及刚性建筑物的连接处经常会出现此类裂缝。裂缝的深浅不一，有时几米深，有时又可以达到十几米，甚至还会出现更深更宽的现象。综上所述，在这种情况下，更加应该对土坝的裂缝问题进行详细的分析。

二是纵向裂缝，纵向裂缝的产生经常是与坝轴线呈现出平行的状态，有时接近平行，这种裂缝的特点是缝口相对较宽，并且与一般的裂缝相比更长，在心墙坝以及透水坝壳等位置上经常会出现纵向裂缝的情况。造成纵向裂缝的原因主要是因为坝基以及坝体的质量不达标造成的，这样就会出现深陷的情形，滑坡的现象也会时有发生，所以严重影响到了土坝的质量，造成不必要的安全隐患。

三是水平裂缝，这一现象的发生主要是在坝体内部出现的，与水平面相接近或是呈现出平衡的状态。在这种情况下，裂缝的形态主要是呈透镜状的，由于施工质量没有达到工程质量标准，所以就会造成此类裂缝。一般情况下，裂缝的中间位置比较宽，而周围是较为狭窄的，在建筑物与坝段相连接的位置上最容易发生水平裂缝的问题。

四是龟纹裂缝。裂缝呈龟纹状，其方向无规律，纹理分布均匀，一般与土坝表面垂直，下宽下窄，缝宽往往小于1cm，深度不超过1m，个别情况也可能较宽较深。多出现在无保护层的坝顶和坝坡，或水库泄空而出露的铺盖表面上。如某省水库土坝出现龟裂，宽达4cm，最深达4.6m。主要是因为当时干旱，坝坡上又种植了柴穗槐，吸收水分，使坝体含水量降低而引起裂缝。

3 按裂缝成因分类

3.1 变形裂缝是由于土坝变形而产生的裂缝，且随坝体高度增加越易发生

因多种因素影响，在土体相邻部位产生不均匀深陷和水平位移，使土体产生裂缝。土坝中的多数裂缝属于变形裂缝。不同方位的变形，将引起纵向、横向和内部裂缝。纵向裂缝多发生在坝轴线中间的上、下游坝坡上，横向裂缝一般在坝轴线两端的上部，内部裂缝发生在坝体内部。水库险情资料证明，土坝裂缝的产生，多发生在水库初期蓄水及运行的前10年内。变形裂缝共有3种形式：纵向裂缝、横向裂缝、水平裂缝。纵向裂缝的危害较小。横向裂缝易发展成通缝，穿过坝身形成渗流通道，裂缝的发展将使防渗体断裂失去防渗作用而造成溃坝。有时内部裂缝发生在坝体内混凝土齿墙顶部或坝的底部，由沉降不均匀和清基不良引起，这类型裂缝较隐蔽，平时不易察觉，一旦发现，事态已相当严重。

3.2 滑坡裂缝是由于滑移土体开始发生位移而出现的裂缝

这种裂缝一般发生在滑坡顶部，在坝体横剖面上呈弧形。滑坡下部隆起处可能出现一些细小的裂缝，这是滑坡的前兆。

3.3 干缩裂缝又称龟状裂缝，是由温度变化和土体含水量减少引起的

一般多发生在黏土均质坝的表面、黏土心墙坝的顶部或施工过程中黏土填筑面上。裂缝产生的位置多数是暴露在大气中，黏土表面受日光暴晒而干缩，土体在干缩过程中，土粒表面的自由水逐渐消散使土体收缩，引起各部位土体之间产生拉应力，当拉应力超过土体本身抗拉强度时就要开裂。形成的裂缝不规则，无特定方向，呈龟裂状，密集交错，缝间距离较均匀，无上下错动，与坝体表面垂直，上宽下窄，一般宽度不超过1cm。

3.4 冻融裂缝主要发生在冬季北方季节性冻土区内

在寒冷季节，黏土均质坝的坝坡和坝顶、黏土心墙坝的项部，因冰冻产生开裂，特别是反复冻融之后，土体表面形成裂缝及松土层，失去原有的抗拉和抗剪能力而开裂。

3.5 水力劈裂缝

当库水进入坝体裂缝后，水压力会使裂缝进一步张开，形成水力劈裂缝。这种裂缝可以发展成较大的渗漏通道。水力劈裂缝常发生在黏土心墙、黏土斜墙、黏土铺盖和均质坝中。采用灌浆法处理坝体裂缝时，压力过大也会产生水力劈裂缝。

3.6 溯流裂缝

由坝基土层发生塑性变形、流动而引起的裂缝。溯流裂缝多发生在含有大面积的淤泥黏土、含水量大的粉质黏土和砂质黏土的土坝基础中。这种裂缝常从坝体贯穿到坝基，一旦发生，较难处理。在施工前可对地基进行预压或设置砂井，防止溯流裂缝的发生。

3.7 振动裂缝

在坝体受强烈振动或地震时，由于坝体和坝基砂土液化而产生裂缝，其走向平行或垂直坝轴线方向。裂缝多暴露在坝面，缝长和缝宽与振动的程度和地震烈度有关，横向缝口会随时间逐渐变小或弥合，而纵向缝口不会弥合或变小。

结束语

综上所述，加强对土坝裂缝相关问题的分析有助于农田水利的灌溉，也有助于保证我国下游人民的生命财产安全。本文主要从裂缝的分类角度进行了论述，希望能够在今后的工作中进一步优化相关的问题，从而促进我国土坝工程的进一步发展。■

参考文献

[1]张红，李明会.浅论水土保持在水利可持续发展中的重要作用[J].水利天地，2010（5）.

[2]刘杰，武建萍，高丽梅.水库除险加固后土坝的渗流稳定分析[J].内蒙古农业科技，2010（1）.

[3]隋文清.农田水利修建土坝裂缝分类的分析研究[J].民营科技，2014（6）.