裂缝系统

学科：石油与天然气地质学

词目：裂缝系统

英文：fracture system

释文：同期形成且性质、产状大体一致的裂缝可称为裂缝组,同期形成的两个或多个裂缝组则被称为裂缝系。岩层中的不同期次、成因的裂缝系的组合称为裂缝系统。 2100433B

1．龟状裂缝：龟状裂缝多出现在土坝表面，分布较均匀，缝细而短，对堤坝危害较小。龟状裂缝产生的原因，主要是粘性土水分蒸发，表面土体收缩，故又称干缩裂缝。填筑土料粘性愈大、含水量愈高，干裂的可能性愈大。

2．横向裂缝：横向裂缝的走向与堤坝轴线垂直或斜交,常出现在堤坝顶部并伸入堤坝内一定深度，严重的可发展到堤坝坡，甚至贯通上下游造成集中渗漏，直接危及堤坝的安全。产生横向裂缝的原因，主要是相邻堤坝段坝基产生较大的不均匀沉陷，常发生于堤坝合拢段，堤坝体与交界部位施工分缝交界段以及坝基压缩变形大的坝段等。

3．纵向裂缝：纵向裂缝的走向与堤坝轴线平行或接近平行，多出现在堤坝顶部或堤坝坡上部，裂缝逐渐向坝体内部垂直延伸。它一般比横向裂缝长，若不及时处理，雨水入侵后会造成大坝脱坡险情。纵向裂缝产生原因：一种因分期加高，压实质量和填筑材料不同；用贴坡培厚法处理背水坡渗水时，贴坡砂层未灌水也不压实，致使蓄水后砂层浸水下沉，培土表面发生纵向裂缝；另一种因施工碾压不实，施工质量不好，筑坝土料含水量过高；初次蓄水，或汛期水位骤降导致堤坝坡失稳，产生脱坡初期的纵向裂缝。

4．内部裂缝：产生内部裂缝的原因和可能出现的部位有：如在狭窄山谷压缩性大的地基上修建土坝，在坝体沉降过程中，上部坝体重量通过剪力和拱的作用，被传递到两端山体和基岩中去，而坝体下部沉陷，有可能使坝体在某一平面上被拉开，形成水平裂缝；此外，堤坝坝基或堤坝与建筑物接触处因产生不均匀的沉陷而产生内部裂缝等。

混凝土构件上存在的微膨胀裂缝出现的部位无规则，表现形式为网状或龟裂状，多出现于混凝土凝结硬化中期，由混凝土原材料的影响而产生。

膨胀裂缝裂缝产生的原因及危害

混凝土材料从散装物体变为具有一定强度及硬度的物体，主要是由于混凝土中的水泥与水发生了化合反应。因此此类微膨胀裂缝也是由于水泥的质量较差而导致。此类裂缝产生的原理是水泥中的游离氧化钙与氧化镁水解之后产生膨胀，从而导致混凝土产生膨胀，最终因膨胀应力大于混凝土自身的抗拉应力而出现裂缝。此类裂缝宽度较小，多表现在混凝土构件表而，因此对竖向承载力影响较小，但对混凝土构件的耐久性有一定的影响。当混凝土构件中出现此类裂缝时，施工单位应对此类现象进行重视，最佳的解决办法是更换优质水泥，避免此类现象较多而产生一定的混凝土质量隐患。

膨胀裂缝预防措施

1)混凝土搅拌站不应为降低混凝土制作成本而选用劣质水泥，施工单位应对搅拌站所使用的水泥进行第三方机构检测，对其化学成分进行分析，避免水泥内存在膨胀物质或其他有害介质，从而影响混凝土浇筑质量；

2)混凝土搅拌站选用其他原材料时，应对原材料的杂质进行抽检，避免原材料中掺有较多的膨胀物质，从而影响后续浇筑施工质量。 2100433B

骨料膨胀引起的裂缝是近年来常见的一种病害，这类病害俗称“混凝士的癌症’。1984年首先在房屋建筑中发现，继而在桥梁领域中发现，裂缝形态呈层离状、局部呈放射状及龟裂状裂缝。

膨胀裂缝骨料膨胀病害分类

①“碱骨料反应”引起骨料膨胀，破坏硅；

②含有氧化镁骨料、硫酸盐骨料或生石灰缓慢水化膨胀而破坏碱。这类病害的进展由表及里，这与外界潮气由表面通过毛细孔逐渐渗人有关。

膨胀裂缝发生“碱骨料反应”产生的条件

①硅骨料中含有一定量的碱活性二氧化硅，当含量大于5%时，对碱构件可能会产生损害；

②碱中碱含量超过一定量（一般控制在3 kg/m3之内）；

③水。一般产生这类病害是在结构竣工数年后（一般在五年后）发生。

这类材料自损现象危害很大，当在某一处首先发现这类病害时，应把它当作一个信号，很可能在其他部位也会相继出现。

膨胀裂缝骨料膨胀病害的危害性的表现形式

①骨料膨胀裂缝后使截面削弱；

②裂缝处易渗水，锈蚀钢筋；

③受压区因骨料膨胀而损坏，达到一定程度后，可能会出现突然破坏；

④梁端因骨料膨胀而损坏，有可能产生斜压破坏。

综上所述，对骨料膨胀病害必须予以重视，应该在施工前，对骨料进行检验，对水泥及添加剂的碱含量加以控制，做好放水隔离。对于已建结构，必须发现一处及时进行有效修补一处，同时做好硅毛细孔封闭工作，隔绝水分或潮气侵入，若发现已经严重，则应拆除重建。

膨胀裂缝骨料膨胀裂缝的辨别方法

①膨胀骨料在构件浅层，一般呈网状及放射形裂缝，裂缝交点处为膨胀骨料所在位置；

②当膨胀骨料在钢筋背后，则骨料膨胀后，会把钢筋那顶弯，此时有可能产生顺钢筋裂缝，但其长度不长，同时可能出现碱被冲剪破裂，其裂缝为周边一圈；

③冲剪锥体边缘裂缝的两侧有高差；

④若内部膨胀骨料为弥漫性分布，其内部有可能产生层理千层饼似的裂缝；

⑤与网状收缩裂缝的区别有两点：一是收缩裂缝一般发生时间较早，多在施工后即发生，而骨料膨胀裂缝均在几年之后发生；二是收缩裂缝两侧无高差，而骨料膨胀两侧有高差。