浅析水利土工建筑物病故与防治

浅析水利土工建筑物病故与防治

陈伟梁

陈伟梁

（广州市水电建设工程有限公司广东广州510600）

摘要：在水利工程当中对土工建筑物的运用十分广泛，但受到年久失修等因素建筑物内部逐渐会出现各种病故（如：裂缝、滑坡、渗漏等），使得该建筑物的整体稳定性和安全性均有所降低。因此要想延长土工建筑物的寿命，增加土工建筑物的使用年限，就必须对土工建筑物病故的成因进行分析，并在产生病害原因的基础上进行正确有效的预防和处理。

关键词：土工建筑物;病故;裂缝;滑坡;渗漏;

一、概述

土工建筑物主要是由土及砂石等堆筑并压实而成的。这种构筑物具有造价低廉，取材简便，而且其构造也相对简单的特点。因此被广泛的用于水坝及挡墙等部位。但土、砂等材料在实际施工中的难以被压实成绝对的整体，因此其形成的构造物不能和浆砌石或混凝土构造物一样形成稳定的整体，很容易产生：裂缝、渗漏、坍塌、滑坡、边坡雨淋沟、白蚁等病故。

二、裂缝的总类及产生的因素

裂缝是土工建筑物最常见的病害现象，普通的表层裂缝对土建物的影响不大只需要封闭裂缝就行了，但对于贯穿性的裂缝或许会对土建物产生渗漏的危害，若是遇上了深层的内部裂缝则会对土建物造成严重的危害，甚至是坍塌。

1、干缩裂缝

干缩裂缝是受周围环境的干燥程度和土建物上植物的影响，导致土体中水分的大量蒸发而造成的。在土体又湿变干的过程中，首先是自由水挥发掉，然后土颗粒周围的水分子膜逐渐变薄，使土粒在薄膜水分子的吸引力作用下相互靠近，引起土体的收缩。当收缩引起的引力到了一定程度时，土体则会出现龟裂现象，也就是干缩裂缝。对于干缩裂缝一般情况下不会影响土建物的安全，但是如果将其病害置之不理，雨水则随之渗漏土体，使土体含水量剧增，并降低了裂缝四周土体的抗剪力，促使其他土体其他问题发生。因此对于深度小于0.5m，宽度小于5mm的纵向干缩裂缝，一般采用封闭缝口处理已防止裂缝加深。

2、表层裂缝

表层裂缝通常是指在土体表面显而易见的，看上去比干缩裂缝略大，但是裂缝深。有的表层裂缝甚至延伸至土体内部，并形成渗流通道导致土体产生了较大的危害。有的表层裂缝是由于土体间的压缩和不均匀沉降造成的。有的表层裂缝则是由于面层土料的固结速度不同导致的。通常我们所见到的表层裂缝一般接近直线，基本上是垂直于坝体延伸，并且表层裂缝的发展会随着土体的固结而逐步减缓。对于深度小于一米，宽度小于一厘米的表层裂缝可采用开挖回填的方式处理。

3、内部深层裂缝

内部的深层裂缝通常出现在土体内部，并且和渗流通道连成一体，因此具有危害大，潜伏性强等特点。往往发生了险情才被管理员发现，导致维修工作被动。因此我们工作人员需要时常对土体进行观测：1、发现土建物的沉降量远小于计算沉降量时，则应该注意有可能产生内部深层裂缝。2、加强对渗漏情况的观测，如果突然渗漏量加大或渗漏水由清变浊时，则应进一步猜测深层裂缝的产生的可能性。因此内部深层裂缝时，应该采用开挖回填并和下部灌浆相结合的方法处理。这样才能从内部解决深层裂缝的病害。

三、滑坡的产生及维护

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”。

滑坡多半是由土体间应力的突然变化导致的，对土工建筑物产生了严重的影响。因此应该采取以预防为主的原则来防治滑坡现象的发生，切断边坡失稳的和滑坡形成的内外条件，才能彻底解决滑坡问题。若土体出现了滑坡迹象，但是发展缓慢时，可以根据滑坡产生的原因和具体的情况来处理。利用瑞典圆弧法的计算可以得出土坡滑动时，其滑动面常近视为圆弧形状。因此我们可以采用：放缓边坡，适当的开挖上部土方降低上方的压力，并在坡底增加重量，对堤脚进行加固加重。在迎水坡进行防渗处理，背水坡修建排水沟等方法来进行滑坡的防治。以降低土体内的浸润线来达到减少滑坡几率的目的。

四、渗漏的产生及维护

由于土工建筑物是由松散的粒体结构组成。及时在施工过程中，人为的采用碾压、冲填等方法来提高土颗粒间的紧密程度，但是毕竟不能使坝体像混凝土一样具有显著的整体性。因此土工建筑物在投入使用之后，迎水面的水就会透过颗粒间的空隙向背水面渗透。一般正常的稳定渗漏是正常的，而如果渗漏过大、渗漏的水由清变浑浊或者有冒沙的现象出现时，则有可能是土体自身内部出现了严重的病害，如果不及时处理，将会对土体造成不可弥补的损失。因此一旦发现非正常的渗漏现象，细致观察土体的渗漏现象，并深入研究渗漏原因。只有找到渗漏的根本原因，才能对症下药，采取治标并治本的办法对需要修补的地方使用迎水面防渗、背水面导渗的方法来进行抢修。

五、白蚁虫害的防治方法

俗话说：千里之堤，溃于蚁穴。白蚁是一种繁殖性很强的社会性害虫，对土工建筑物有着严重的危害。每年的四至六月是白蚁的繁殖期，因此在此期间，应该重视对白蚁的防治工作。若发现有白蚁活动的迹象，可采用灯光诱杀、喷洒毒药、培养天敌、清除杂草等方式进行预防。对于新修建的水库，施工时可以在背水坡表层喷洒一定厚度的药物，层层夯实，做成毒物层，以防止白蚁侵袭土体深处。如果蚁患已经发生，则需采用灌入毒物或毒烟等方式对蚁穴进行彻底的破坏，并对有蚁患的土体进行开挖后换土填埋的方法进行修补。总之，为保护土体的安全，我们应始终贯彻“以防为主，防治并重”的原则，严谨的对待白蚁的防治工作。

六、结束语

目前，土工建筑物经常出现在各种水利设施当中，因此土工建筑物的养护则也被广泛的运用起来。要养护好土工建筑，需要管理人员需要定期对土工建筑物进行检查，观察土体周围是否有违规建筑或危害工程安全的活动，并对土工建筑物上的植被进行养护，避免水土流失。汛前讯后对建筑物进行有针对性的问题排查，发现缺陷和病害的应及时抢修，并做好检查记录。只有加强工程管理、提高养护技术，才能更加科学的对土工建筑物进行养护和更有针对性的维修。从而提高土工建筑物的使用寿命，更好提高工程的使用效益。

【参考文献】

[1]成都科技大学《水库工程养护修理》成都科技大学出版社1979

[2]上海市水闸维修养护技术规程