南水北调中线工程黏性土渠堤裂缝形成原因与对策
南水北调中线工程黏性土渠堤裂缝形成原因与
对策
摘要：为研究南水北调某填方渠段裂缝形成原因，通过在裂缝渠段和料源场区取样试验，并
调查分析当地有关气象等资料，对裂缝发育特征及成因进行了探析，表明填筑土料黏粒含量高
及土体含水量变化等是该段渠堤裂缝产生的主要原因。针对裂缝产生的原因及渠堤现状的情
况，提出了裂缝灌浆+ 黏性土培坡压重的处理方案。
关键词：黏性土; 裂缝; 南水北调工程; 灌浆;
Analysis of the causes of cracks in the clay embankment and corresponding solutions of the South-to-
North Water Diversion Project
SONG Yidong LUO Baocai
黏性土通常是指具有可塑状态性质的土[1]，一般黏粒含量较多、可塑性好、颗粒间具有黏结
力。由于黏性土分布比较广泛，且具有压实后稳定性好、渗透性小、强度较高等特点，在水利
工程中使用比较普遍，是河道堤防、水库大坝、输水渠堤等水工建筑物主要的天然建筑材料之
一。据有关统计，我国已建成大坝大部分为土石坝，而土坝数量约占土石坝总数的
66%[2,3,4]，在一定的条件下，黏性土填筑的堤坝会产生裂缝，进而影响堤坝边坡的稳定与安
全;分析和研究黏性土裂缝产生的原因，为工程提供切实可行的处理方案，是工程技术需要探
讨的一个重要课题。
石浩研究了填土路堤的裂缝问题，陈伟等分析了高灵敏土强度对河道边坡稳定性的影响，周路
宝等研究岩土体经历干湿循环作用下边坡稳定性变化特征[5,6,7]，本文以南水北调中线工程总
干渠某渠段渠堤裂缝处理工程为例，对黏性土渠堤裂缝产生的原因进行分析，并提出了处理措
施，经过工程实践是可行的、有效的，为今后黏性土渠堤裂缝预防与处理提供参考依据。
1 裂缝段渠堤基本情况
南水北调中线工程总干渠某渠段渠堤土方填筑施工于 2009 年10 月开始，2010 年8月完成，护
坡植草于 2013 年7月实施。2015 年6月在桩号 32+325～32+890 段右岸渠堤背水坡发现裂缝，
其中桩号 32+450～32+610 段裂缝较多。裂缝段渠堤高 5～6 m，堤顶宽 5m，背水坡坡比为
1 1.5∶，临水坡坡比 1 2∶，填筑材料为附近土料场的黏性土。料场位于太行山东麓的丘前冲洪
积倾斜平原区，6m 深度范围内，岩性主要为第四系上更新统冲洪积重粉质壤土。重粉质壤土
(alplQ3) 呈黄褐～灰褐色，可塑状，具有针状孔隙及钙质网纹，偶见钙质结核，土质不均一。
2 裂缝发育情况
2.1 裂缝发育特征
2015 年6月在南水北调中线工程总干渠某渠段桩号 32+325～32+890 段背水坡发现了裂缝，现
场调查可见裂缝 182 条，其中平行渠堤方向的纵向裂缝 30 条，垂直渠堤方向的横向裂缝 139
条，与渠堤方向斜交的斜向裂缝 13 条，见表1 。
表1 裂缝基本特征
统计分析表明:(1)该渠段裂缝平均密度为 0.32 条/m，其中桩号 32+450～32+610 段裂缝平均密度
达到 0.64 条/m;(2)该渠段裂缝以横向裂缝为主，约占裂缝总条数的 76%，纵向裂缝和斜向裂缝
分别占16%和8%;(3)裂缝主要发育于浅表层，裂缝具有上宽下窄、向深部逐渐闭合的特征;(4)
横向裂缝深度受纵向裂缝控制，斜向裂缝受纵向裂缝和横向裂缝控制。
表2 裂缝段和非裂缝段黏粒含量试验成果
摘要：
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南水北调中线工程黏性土渠堤裂缝形成原因与对策 摘要：为研究南水北调某填方渠段裂缝形成原因，通过在裂缝渠段和料源场区取样试验，并调查分析当地有关气象等资料，对裂缝发育特征及成因进行了探析，表明填筑土料黏粒含量高及土体含水量变化等是该段渠堤裂缝产生的主要原因。针对裂缝产生的原因及渠堤现状的情况，提出了裂缝灌浆+黏性土培坡压重的处理方案。 关键词：黏性土;裂缝;南水北调工程;灌浆;AnalysisofthecausesofcracksintheclayembankmentandcorrespondingsolutionsoftheSouth-to-NorthWaterDiversionProjec...
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