堤防工程裂缝成因及加固方法探究

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摘要：我们知道，防洪堤防工程对于保障人民生命财产安全、安居乐业、城市繁荣发展等方面都起到了重要的作用，施工中应对各方面进行严格控制，对可能出现的质量影响因素，应认真研究和分析，并迅速采取措施进行处置，尤其是对裂缝的控制，以此切实提高堤防质量，以为人民造福。基于此，本文就将对堤防工程裂缝的控制进行分析探讨。

关键词：堤防；裂缝；检测；措施

中图分类号： TV543 文献标识码： A

1、概述

1.1、堤防的作用

堤防是水利工程中最常见的挡水建筑物，它修筑在江、河、湖、渠、海以及行洪区、蓄洪区、围垦区等边沿，是世界上应用得最早、最广泛的防洪工程。修筑堤防主要就是要对洪水进行抵御，防止其泛滥成灾，以保障堤防沿岸的工农业生产及人民群众的生命财产安全。堤防的作用是约束洪水，一方面将洪水限制在行洪通道内通过，增加了行洪的水深和流速，使泄洪排沙更加通畅，另一方面通过筑堤进行围垦造田，可以改善农业生产条件，增加农田数量，另外，堤防还能够起到抵御风浪和海潮的作用。

1.2、我国堤防的现状分析

我国拥有非常丰富的水资源，水利工程数量众多，其中堤防总长已超过二十六万公里，使我国的水资源得到了有效的利用，也为国民经济的发展提供了强有力的保障。但由于各种原因，许多早期的水利工程尤其是堤防工程，都存在着不同程度的渗漏现象：大坝由于渗漏管发生破损而引起的渗漏，一般占总量的31.7%，在堤防渗漏事故中最为常见；坝体部位由于裂缝而引起的渗漏，占到总量的25.3%，也是比较常见的；由于年久失修、运行维护不当而造成的渗漏，占总量的14.2%左右；大坝由于护坡被破坏或坍塌造成的渗漏，占到总量的6.5%左右；其他原因造成的渗漏，占总量的22.3%。

2、堤防工程施工质量检测要点分析

2.1、堤身填筑质量检测

堤防工程施工区域大，施工战线长，因而土料质量差别很大，对填筑质量进行现场干密度的检测应依据水利工程质量检测实施办法规定，可每1000--2000m堤长抽检一个断面，每个合同标段应抽测不少于3个断面，每填筑层不少于3个以上的检测点，取样点应分布在堤防顶层以下。对于质量有怀疑的地方需要加密布点。

2.2、堤身防渗质量的检测

防渗墙是一种隐蔽工程，成墙质量检测一般为现场检查和仪器检测两个部分。现场开挖检验:一般在成墙28d后，选取开挖检查点，各检查点开挖深2--4m，长3-5m，重点检查墙体的完整性、均匀性、墙段搭接和墙厚是否合乎标准；钻孔取芯检查:在成墙28d后，沿墙轴线布设检查孔进行检查。芯样做室内试验检测渗透系数、抗压强度，或者现场注水试验检测渗透系数；无损检测：根据检测资料或施工资料，利用探地雷达检查墙体的完整性和连续性。

2.3、护坡工程的质量检测

堤防护坡工程分为水上护坡及水下护脚两部分，护坡工程质量检测要点如下：是否按照设计要求进行削坡处理、反滤层或垫层处理是否符合要求、砌石的厚度及强度是否合乎标准等。检测的内容和方法包括：回弹法检测混凝土强度，贯入法检测砂浆砌筑强度，钻芯法检测混凝土强度及厚度等。

2.4、水闸、泵站等工程的质量检测

水闸和泵站等主要由闸室、上下游连接段、护岸、泵房、管道、进出水建筑物等组成。在施工过程中，需要对各种原材料进行检测，对已完工的部位质量检测的重点是底板、闸墩、翼墙等各重要部位的质量，采用回弹法、钻芯法进行检测，同时对关键部位的钢筋保护层厚度进行检测，以防将来钢筋的锈蚀影响工程寿命，对于启闭机梁等重要部位，由于钻芯法会对其产生破坏，可以采取超声回弹综合法进行检测。

3、堤防工程裂缝预防控制措施探讨

3.1、控制水泥品种与用量

理论研究和工程实践证明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此，在大体积混凝土施工过程中，我们要合理的选择水泥的品种，不同品种水泥的水化热是不同的。水泥水化热的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙，其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥水化热的大小与水泥颗粒的粗细程度有关，水泥越细发热速率越快，水化热对裂缝的影响也越大。因此，我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。水泥品种是一个方面，同时我们要尽量的减少混凝土中水泥的实际用量，这样能直接减少水化热产生的热量，但要在合理范围内，避免由于水泥用量过低，造成构件的设计强度减小，造成结构安全隐患。

3.2、优化大体积混凝土设计

大体积混凝土一般用于建筑物或构筑物基础等，主要利用混凝土的抗压性能，因此大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少，为了增强混凝土的抗拉性能，减少裂缝的出现。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些钢筋，让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样会使工程成本稍微加大，但是这样对工程的施工质量和构件的强度会有大大的提高，可以有效的控制裂缝的产生与发展。其次，结合大体积混凝土在整个工程的部位和起到的作用，在力学、结构安全能满足使用要求的前提下，合理安排和布置变形缝，这样可以非常有效的防止伸缩裂缝，减小大体积混凝土的个体体积，从总体上减小了个体的水泥水化热的热量。同时，减少混凝土保护层厚度等也可以在一定程度上减少裂缝的产生。

3.3、掺加外加料和外加剂

众所周知，我们平常使用的商品混凝土中，生产厂家会掺加一定的粉煤灰，粉煤灰的掺加会对混凝土质量进行改善。在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，不仅可以提高混凝土的和易性，还可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，减少混凝土的收缩变形，减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝，利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一，而且该方法经济实惠，材料来源广泛。

3.4、优化骨料的选择与控制

如果施工部位或者构件允许，在骨料的选择上应该选取颗粒比较大的碎石，碎石的强度要高，同时要合理搭配，使碎石骨料有科学合理的连续级配。使大体积混凝土达到较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少大体积混凝土凝结过程中的干缩变形，达到预防混凝土裂缝的目的。

4、强化堤防工程整个环节的质量控制

4.1、强化施工前质量控制

施工前的准备阶段，各项工作相对比较分散、繁琐，这就强调管理工作的全面性。首先，强化各方人员的管理，尤其是对于监控人员，不仅需要落实各项工作的监管工作，而且需要对操作流程、控制要点做到熟练的掌握。如:在进行混凝土搅拌的过程中，需要严格控制材料的混合比，确保混凝土的质量。其次，为确保工程的安全施工，应建立完善的规章制度，将质量责任落实到个人及各部门。再次，落实施工前的安全教育等工作，规范施工人员的操作行为，避免施工过程中因安全隐患造成施工质量问题。

4.2、强化施工中质量控制

施工质量管理是整个工程质量管理的重要内容，强调相关管理人员落实各方工作。尤其是进行现场检查，对工程的施工进度、各项目的施工情况等有详细的了解。在施工过程中出现的施工隐患及问题，要及时组织人员进行有效处理。例如，对于防洪墙中的钢筋，要对钢筋的焊接方式、状态等进行全面的检查，这是确保工程施工质量的重要工作。此外，建立相应的规章制度，强化对施工单位的监管，确保监管人员的执行效力。

4.3、强化竣工后质量控制

竣工后的质量控制与管理是工程质量管理不可或缺的环节，而在实际中往往被忽视或缺乏应有的重视。对此，堤防工程竣工之后，需要及时有效地对工程进行验收等。对于工程验收中存在的质量问题，及时进行汇总、反馈，以便于问题得到及时有效地解决。与此同时，竣工验收之后，处于运行状态下的堤防也需要进行不定期的检查，及时排除安全隐患。

总言之，在以后的工作中我们必须在充分了解水利工程堤防防渗施工技术的基础上，勇于创新、不断进取，通过对水利工程堤防裂缝加固施工技术的完善与改进，逐步提高水利工程堤防整体施工质量，以保证水利工程更加安全、稳定地运行。

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