问题:长期运行条件下,大坝混凝土表面或内部出现不同程度的裂缝并不少见。裂缝本身未必意味着结构会立刻失效,但一旦与渗流连通,就可能成为水体进入坝体的通道,带来渗透压力变化、局部材料劣化和防渗体系削弱等风险。汛期临近,裂缝引发的渗漏隐患需要提前处置,避免小问题演变为系统性风险。 原因:业内人士介绍,裂缝往往由多种因素叠加形成。一是材料因素,混凝土内部存在孔隙和初始缺陷,温度变化引起的热胀冷缩以及干燥收缩会导致应力集中,诱发微裂纹并逐渐连通。二是受力因素,坝体长期承受水压力、坝基条件变化及可能的不均匀沉降等外部作用,应力重新分布后,局部拉应力超过混凝土抗拉能力,就会出现可见裂缝并扩展。三是环境介质参与,水体或含矿物质的流体进入裂缝后,不仅带来渗透压力,还可能引发溶蚀等作用,使裂缝更易发展,形成“渗入—劣化—再扩展”的循环。 影响:一旦形成渗漏通道,最直接的结果是局部抗渗能力下降、渗流量增大,进而可能导致裂缝周边材料强度衰减、界面剥离,影响坝体整体受力与工作状态。若处置不及时,持续渗流还可能对坝基或接触面产生不利影响,增加运行维护成本,并在强降雨、库水位快速变动等工况下放大风险。对下游安全和库区水资源调度而言,裂缝治理是运行期安全管理的重要环节。 对策:周至县此次治理采用“探查精准、内部阻断、外部封闭、协同耐久”的技术路径。首先查明渗流路径,通过现场巡检、测点数据比对等方式锁定重点部位,并采用钻孔抵近裂缝或疑似通道实施压浆。压浆材料需兼顾可灌性、适度膨胀性和固结强度,在压力作用下进入细微裂隙,固化后形成连续填充与胶结结构,从内部切断渗流通道,恢复局部整体性。关键在于根据裂缝宽度、深度和连通程度,优化浆液配比以及注入压力、流量和分段工艺,避免出现“灌不进、灌不匀”或引发二次扰动。 在内部处理的同时,迎水面同步开展表层封闭与防护:沿裂缝设置必要槽口和止水构造,嵌入具备变形适应能力的止水材料,提高对微小位移和温差变形的容纳能力;随后采用耐老化、粘结性能好的柔性密封层形成连续防水屏障,降低水体直接侵入概率,并增强对日晒、冻融等环境因素的适应性。治理也不止于一次修补,后续将完善巡检制度和监测体系,对渗流量、渗压变化及裂缝情况进行动态跟踪,形成“处置—验证—再评估”的闭环管理。 前景:受访人员表示,随着水利工程从“重建设”转向“更重运维”,裂缝治理的目标也在从单点堵漏转为系统提升抗渗与耐久能力。下一步,周至县将结合运行工况与监测数据改进维护方案,推动隐患治理常态化、精细化;同时在汛期调度、巡查频次和应急预案上加强统筹,提升工程应对极端天气和水位波动的能力,为防洪安全与供水保障提供更可靠的支撑。
周至大坝的治理实践表明,“精准诊断+系统治理”是现代工程运维的关键思路。随着我国大量水库进入运行中期,将材料技术、监测手段与传统工艺结合的治理路径,有望为基础设施的长期安全运行提供支撑。正如参与工程的黄河勘测设计师所言:“守护大坝安全,既需要精细施工,也离不开持续的技术创新。”