【摘要】 本文通过对山东东明标准化堤防堤顶裂缝的调查研究，分析了堤顶裂缝的形成机理，提出了预防措施和治理对策，对于顺利推进黄河标准化堤防建设，维持黄河健康生命有着重要的理论意义和实用价值。

【关键词】黄河下游 裂缝 成因 预防 治理

黄河标准化堤防建设是国务院批准实施的《黄河近期重点治理开发规划》中的一部分，包括防洪、水资源利用保护和水土保持生态建设，总投资514亿元，将用10年时间，建成黄河防洪减淤体系，以防御黄河花园口站洪峰流量22000ｍ3/ｓ为设计防洪标准，使重点河段防洪工程达到设计标准，将现有堤防建设成“三条线”：即防洪保障线、抢险交通线、生态景观线〔1〕。目前黄河标准化堤防建设一期工程已经结束，取得了初步的成效。但在河南、山东南岸新修建标准化堤防及道路多处出现纵向裂缝。随着时间的推移，不少堤段还出现了一些次生裂缝。下面，以山东东明堤顶裂缝为例进行初步探讨：

1　概况

东明黄河标准化堤防全长约61.135km，包括大堤帮宽、放淤固堤、堤顶道路、险工和防护坝加高改建、防浪林建设等项目。根据设计要求，需完成帮宽大堤46.798公里，土方54.31万立方米；放淤固堤总长度60.845公里，土方3710.5万立方米；险工和防护坝加高改建5处，176道坝，土方186.46万立方米，石方17.51万立方米；新修堤顶道路61.135公里;新植防浪林35.042公里。

东明内资堤顶道路工程（156+050-182+650），于2004年5月12日开工，2004年9月28日完成主体工程，硬化道路长度26.6公里；亚行堤顶道路工程（182+650-217+968），于2004年10月20日开工，2005年6月2日完成主体工程，硬化道路长度34.535公里。自2004年11月发现堤顶道路出现纵向裂缝至2005年底，裂缝总长度37755m，其中背河侧路肩9777m，临河侧路肩6476m，堤顶路面21502m；主要分布在临黄大堤右岸桩号156+050-167+200、167+400-182+600和213+600-215+750等堤段。裂缝最大探试深度4~5m，最大裂缝宽度为40cm；平均纵向裂缝长102m，平均探试深度2.1m〔2〕。　

2　裂缝的类型及存在的危害

2.1　裂缝的类型

道路裂缝是道路路面常见的病害，常见的裂缝主要有纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝等。研究表明，公路裂缝根据产生的主要原因分为：(1)强度裂缝。由于路基、路面整体强度不足而引起的裂缝，通常表现弯沉较大，伴随出现沉陷、车辙等病害。(2)面层弯拉疲劳裂缝。由于路面材料弯拉强度不足，在车轮荷载反复作用下，路面发生弯拉疲劳裂缝，这种裂缝先出现纵向进而发展为网状裂缝。(3)老化裂缝。由于材料老化，变形能力减小，路面被拉断，多呈龟裂。(4)基层反射裂缝。多出现于半刚性基层或旧水泥混凝土路面上。(5)低温胀缩裂缝。由于温度下降，路面发生较大的收缩应力，在外荷载的作用下也会出现疲劳断裂。(6)路基沉陷和施工接缝处理不佳产生的裂缝。(7)路基冻胀裂缝。由于路基含水量大，冬季冻胀将路拱起而断裂。根据裂缝产生的原因，以上七种情况可概括为三类:即强度裂缝、温度胀缩裂缝、结构和施工裂缝。

2.2　裂缝的危害

裂缝在一定程度上导致路面结构强度的削弱，在车辆荷载和降水的作用下，大气降水沿裂缝下渗，路面基层和路基含水量过大，路基整体强度降低，引起路面下陷；如果冻胀，路面会隆起，春融季节发生翻浆，往往带来路面病害的恶性循环，会最终导致路面破坏。　

东明标准化堤防纵向裂缝造成了道路路面破坏，不利于行车安全。更为严重的是，降水时，雨水通过裂缝下渗，堤身裂缝继续扩大，可能导致大堤的跨塌；特别是汛期或发生大洪水时，平时干燥的堤身非饱和土体遭受洪水浸泡后，土体强度下降，加上裂缝的存在会降低堤防的安全系数，对大堤安全造成严重的威胁，应引起高度重视。

3 裂缝成因分析

黄河标准化堤防的裂缝成因有其特殊性。针对黄河标准化堤防的实际情况，运用土力学、渗流等理论分析认为：淤背施工、淤背施工速度快、排水不畅、堤顶堆载、湿化变形、车辆作用等是引起堤防土体破坏，堤身出现裂缝的主要原因。

3.1　淤背施工是引起堤身出现裂缝的根本原因。淤背施工时，淤背体本身的重量对堤基堤身产生了很大的作用力，从而直接导致了堤防裂缝的产生与扩展。

3.2 　由于标准化堤防建设施工工期太紧，淤背施工强度大及其加载速率过快是引起堤身出现裂缝的主要原因。淤背施工速率越小，堤身的倾度值、拉应变值相对较小，堤身产生裂缝的范围也相对较小；淤背施工速率越大，堤身的倾度值、拉应变值