广州市花都区水务工程质量安全监督站
摘要：本文主要分析了大坝裂缝成因，在此基础上提出了相应的除险加固处理措施。通过本文介绍能够对水库大坝裂缝的治理提供一定参考和帮助，对于确保水库的稳定运行具有现实意义。
关键词：水库大坝；裂缝；防渗；灌浆
随着现代技术的发展，我国对水利工程的重视程度逐渐加大，在建设水利工程上的技术也更加先进。水利工程中的大坝工程在建设过程中，会出现裂缝，这对大坝的固定性具有很大的破坏作用。针对这些问题，如何进行技术上的改进以及针对这些出现的裂缝问题进行修缮和整改是大坝工程重点考虑的问题。对这些裂缝进行修补改善，能够改善裂缝出现的情况，从而提高大坝自身整体结构的安全性和工程质量，使大坝能够保持自身的稳固性，防止大坝出现渗漏状况。我们都知道，大坝的建设目的是为了蓄水拦截水的功能，长期浸在水中，受到水的冲刷，会使得大坝逐渐被水腐蚀，导致大坝出现裂缝，从而引发危险。对此，需要重视在水坝施工过程中的技术问题，避免因为技术不到位、材料不达标、操作不合理和环境因素影响所导致的裂缝。在对其进行控制的过程中需要结合具体状况形成针对性处理方案，这样才能够从根本上消除大坝渗漏，保证大坝应用的质量。
一、水库大坝裂缝的类型和成因分析
1.1设计以及施工原因造成的裂缝
在进行水库大坝设计过程中为了满足相应的外观要求，常常存在较多的凹凸角，这些位置非常容易形成应力集中问题，比较容易产生裂缝。另外，大坝施工过程中混凝土配比设计不合理会直接影响到混凝土的抗拉强度，这也是引发混凝土发生裂缝的主要原因。完成混凝土施工后需要对其进行必要的养护，这是确保混凝土正常硬化的基础，所以养护条件的质量直接影响着裂缝产生的概率。
除此之外，在大坝混凝土施工过程中若是振捣不够均匀或漏振以及过振等问题也会引发混凝土离析问题，造成整体强度的下降，容易产生裂缝。
1.2混凝土钢筋锈蚀所引发的裂缝
一旦大坝所用钢筋的表面受到腐蚀就会形成铁锈，随着这些铁锈体积的增加会对外部混凝土造成积压而形成垂直于径向胀压力的拉应力。随着这些拉应力的上升，混凝土的承载能力会有所下降，若是拉应力超出了混凝土承载极限就容易形成纵向裂缝。
1.3水工混凝土变形引起的裂缝
混凝土非常容易受到外部环境温度的影响，在没有任何约束的情况下就会造成体积的胀缩，一旦混凝土的体积胀缩受到了外部约束力的限制就会在混凝土内部形成温度应力，若是此应力超出了极限值就会形成裂缝。若是混凝土发生收缩变形，在受到外部约束情况下就会形成拉应力以及拉应变，一旦超出混凝土的容许值就容易形成裂缝。另外，水库大坝的钢筋混凝土具有非常大的体积，所用水工混凝土具有比较大的比热值，在外部空气温度以及湿度出现比较大变动时就容易引发混凝土坝体产生收缩裂缝，严重情况下某些坝体的混凝土会在施工情况下形成裂缝。
1.4外部载荷所产生的水工混凝土裂缝
水工混凝土裂缝若是受到外部载荷影响就容易产生裂缝，大坝构件若是受到集中载荷或均布载荷就会在内部形成弯矩，一旦拉应力超出了混凝土抗拉强度就容易形成垂直于构件纵轴的裂缝。若是构件受到外部载荷所形成的剪应力和纵轴形成45°角就容易形成倾斜性的裂缝，同时会顺着该方向不断延伸。另外，一旦水库大坝基础发生了不均匀性沉陷，那么大坝就会产生强迫性变形而引发大坝的开裂，同时随着不均匀沉陷的加剧裂缝也会不断扩大。
二、水库大坝裂缝的处理方法
（一）使用低温低热混凝土
水工混凝土的水发热温升是温凝土最高温度的重要组成部分，而伴随发热温升出现的热量外散则可以降低混凝土的蓄热量和实际温升度。降低混凝土发热量主要依靠合理选配材料，如低热水泥、低水泥量、掺混合材、外加剂以及大骨料等，是大坝之类混凝土的主要裂控手段。夏季施工混凝土的浇筑温度常高达25℃～30℃。如果通过预冷材料降至10℃就等于将混凝土工程的最高温度和内外温差各降约15℃～20℃，并因此收到较大的减免温裂效果。大量实践证明：只要降到10℃以下并配合采取其它裂控措施，就不会出现值得关注的温度裂缝。
（二）浇筑施工控制
浇筑前，应清除模板内的积水，铁丝，铁钉等杂物，并以水湿润模板。使用钢模应保持其表面清洁无浮浆，检查模板和脚手架，钢筋，预埋件等符合要求后方可进行浇筑。采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距，不宜大于其作用半径的1.5倍，振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的1/2；并应尽量避免碰撞钢筋，模板，预埋管等，振捣器应插入下层混凝土5cm；要保证连续浇筑施工。
（三）柔性处理防渗作业工序
利用柔性防渗处理技术，需要对漏水点及坝面裂缝进行处理。
一是对裂缝周边切割梯形槽，沿裂缝进行切槽，确保裂缝位于槽下口位置。槽上口宽8cm，下口宽4cm，槽深约5cm。
二是对梯形槽进行清理，利用高压水来剔除槽内残渣、泥土及碎屑，保障梯形槽内清洁，便于粘合剂与槽面进行良好粘接。
三是对梯形槽进行涂刷粘合剂，粘合剂的制备与调配要结合试验条件进行选择，确保粘合剂的粘合效果。同时，潜水员在进行水下作业时，要沿梯形槽下口面进行均匀涂抹，确保2次以上反复涂抹。
四是进行嵌填GBW填充剂，在对水系梯形槽进行粘合剂涂抹结束后，迅速填充膨胀止水条及快速密封剂，遵循“从中间到两边”的顺序来完成梯形槽嵌填膨胀止水条，并保障止水条本身与梯形槽中间良好的粘结。另外，对于GBW止水条，需要与梯形槽进行搭接时，两者搭接长度要大于15cm。对于水下密封剂的调配，也需要遵循试验条件，确保GBW膨胀止水条与密封剂良好粘结，避免受水的浸泡而影响封堵效果。
五是利用三元乙丙复合柔性止水板进行粘结。三元乙丙复合止水板在与裂缝进行粘结时，需要先对裂缝表面进行涂刷粘合剂，在止水板一侧进行涂刷粘合剂，按照从中间向两边的顺序，迅速与止水板进行粘贴，打压密实处理后，再利用不锈钢压条对止水板上下边缘进行锚钉加固。
六是对GB柔性止水板、射钉锚接点以及周边实施粘合剂封闭处理，确保防渗防漏。
（四）裂缝灌浆化学处理
从止水、止漏处理作业实践来看，为了获得封堵裂缝效果，还需要对裂缝两端进行化学灌浆处理，切实从根源上来防范绕渗问题。柔性处理技术在实施后，还需要从裂缝及两端对伸缩缝周边进行封闭处理，采用斜孔化学灌浆工艺来阻止绕渗。在作业工序上，首先要进行打斜孔，结合不同坝段裂缝情况，在坝段进行绕渗处理，因与溢流面相接，需要在裂缝两端进行布孔灌浆，并在中墩与裂缝相接处再布孔。
其次，对钻孔进行清洗并灌浆，利用密封剂在灌浆孔进行环形封闭并固定，确保灌浆嘴密封紧密。
再次，利用压水试验来进行裂缝开合度检测，判断坝体裂缝串通状况，并由此来计算灌浆压力及进浆量，防治浆液流失。在裂缝内灌浆试验前，需要对裂缝密封情况进行检查，特别是针对漏水点进行修补，确保裂面密封良好。
最后为灌浆作业，采用LW/HW水溶性聚氨酯材料，设置灌浆压力为0.3～0.5MPa，待至灌浆压力保持在0.5MPa，10min不吸浆为止，停止灌浆。
（五）柔性处理复核作业
根据库区坝体环境的特殊性要求，在进行裂缝柔性处理后，需要对裂缝防渗情况进行复核检查，利用水下墨汁点滴测漏法，对坝段防渗情况进行测试检查，未发现裂缝处GB柔性止水板发生漏水问题。
结语：
综上，水库大坝多会受到裂缝问题的影响，如果不进行及时修补和止裂处理，可能诱发更大的贯穿性裂缝，为后期大坝安全运行带来危害。因此，从浇筑施工控制上，利用柔性防渗工艺，借助于裂缝灌浆化学处理，具有良好的应用价值。
参考文献：
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