土石坝坝体裂缝及控制

刘星星

（邵阳市水利水电勘测设计院，湖南 邵阳 422000）

0 引言

土石坝由土石等散粒体材料填筑而成，由于土石料的抗拉强度很低，砂石料几乎没有拉伸能力，在自重、水荷载等作用下，若发生不均匀沉降等变形时，土石坝就会产生裂缝。部分土石坝由于出现裂缝，使得大坝不能正常运行或需长年修补，影响整个水利工程的运行。由于裂缝的存在，破坏了坝体的整体性[1]，严重的甚至导致渗流冲刷或水力劈裂，裂缝渗水酿成失事，因此必须严格控制裂缝的产生。

1 裂缝的类型及其成因

按产生裂缝的成因，土石坝的裂缝可分为变形裂缝、干缩或冻融裂缝、水力劈裂缝、滑坡裂缝等。

1.1 变形裂缝

变形裂缝主要由不均匀沉降引起。由于变形不均匀，大坝局部产生较大的拉应变力和剪应变力，导致出现裂缝。这种裂缝一般规模较大，深入坝体，是破坏坝体完整性的主要裂缝。

（1）纵向裂缝。裂缝与坝轴线大致平行，它们大多出现在坝顶上，有时出现在坝坡上，甚至出现在大坝内部。这种裂缝是由横向不均匀变形引起的，裂缝的宽度往往较大。

黏土心墙坝的坝壳沉降速度比心墙本身快，沉降过程中受到心墙的约束，使顶部出现拉伸区，造成坝顶附近出现纵向裂缝。这种情形多出现于坝壳有较大沉降时期。因而常发生在坝的施工后期、竣工初期以及水库初次蓄水等坝壳发生较大湿陷的时期。裂缝与筑坝土料的变形性能有密切的关系，通常是突发性的，裂缝形成则应力释放，很快达到新的平衡，一般很少继续发展，较快稳定下来，如图1a所示。……