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摘要:文章阐述了堤防裂缝产生的原因、分类，提出了贯通裂缝的概念，然后对钱塘江河口堤防裂缝观测进行了分析，文章就如何采用独立坐标系对裂缝三维测量等方面进行了探讨，对类似堤防裂缝观测有积极的参考意义。
关键词:堤防工程；观测；裂缝
中图分类号：TV543文献标识码： A
引言
堤防裂缝是堤防工程常见的一种险情，它是外界因素使其内部应力作用大大超过容许值，从而使其损伤达到危险程度的集中表现，是堤防出现结构性危险的最明显的信号，有时它很可能是其他险情(如滑坡、崩岸等)的前兆。堤防受水流冲刷、浸泡，不均匀沉降、温度等因素，均会使堤防砌石、混凝土护面和路面等产生裂缝，甚至会威胁到堤防的安全。因此，加强对裂缝的发展情况和活动规律的观测，及时准确地掌握裂缝活动的有关情况，才能有效地提高安全监测系统的预警作用，才能防患未然。本文提出了贯通裂缝的概念，并通过对钱塘江河口段堤防（又称为“海塘”）裂缝观测进行分析，并提出裂缝三维观测的改进措施，为类似观测有积极的参考意义。
一、概述
一般混凝土堤顶、堤坡和砌石的裂缝产生的主要原因有材料、施工、使用与环境、结构及作用等方面。
裂缝有以下几种分类：1、按成因分有沉陷裂縫、滑坡裂缝和干缩裂缝；2、按方向分有纵向裂缝、横向裂缝和龟裂缝。纵向裂缝(平行堤轴线或呈弧形)有两类，一种是沉陷裂缝，另一种是滑坡裂缝。横向裂缝(垂直堤轴线)是沿轴线方向的堤段由于不均匀沉陷，产生横向裂缝，通常比较危险；3、裂缝按部位分有表面裂缝和内部裂缝，内部裂缝较难发现；4、按形式分有贯通裂缝和局部裂缝，贯通裂缝往往代表局部区域已作为一个新的整体，与堤防有分离的倾向；或者是堤防原有的作为整体的结构发生了变化，通常比较危险；按发育程度分有发育初期、中期、后期裂缝。
钱塘江属独流入海河口，河口段处于强潮汐区域，受径流、潮汐双重作用，受台风影响显著。钱塘江河口段堤防浙江省省管部分临江一线主要以明清鱼鳞古海塘为主，由于堤基结构复杂且基础较浅，洪水暴潮造成的损毁较为普遍。因此，加强观测、及时掌握险情尤为重要，其中，裂缝观测就是其中的重要组成部分。通过裂缝发展变化可以由表及里，间接了解、掌握堤身内部变化情况，为早发现、早维修、早加固提供了保证，从而及时消除隐患，确保堤防正常运行。
二、钱塘江河口堤防裂缝观测情况分析
2.1 观测情况
钱塘江河口堤防裂缝观测的方法本次是采用相对位置观测法，即在裂缝的两侧埋设固定标志，利用游标卡尺测量固定标志之间的间距，固定标志之间间距的变化量即为裂缝变化量，游标卡尺最小读数为0.02mm。裂缝观测示意图见下图1.1。
图1.1 裂缝观测示意图
钱塘江嘉兴段堤防（海塘）针对日常检查发现的典型裂缝，共计布置了16个裂缝观测点。裂缝观测点于2012年11月20日埋设完成。裂缝观测成果见表1-1。
表1-1钱塘江古海塘（海宁）塘面裂缝变化情况观测表（单位mm）
2.2 观测分析
1、所观测裂缝最大宽度为154.36mm、最小为103.94mm，观测期间最大变化幅度为2.24mm，最小变化幅度为0.16mm，累计变化量在-0.10~2.24mm之间。从数据上看，在短期的观测时间里裂缝总体基本稳定。但钱塘江明清古海塘已有几百年历史，长期经受台风暴潮的侵袭，内部情况很难掌握，裂缝的变化初始阶段可能是很漫长的过程，往往是日积月累最后量变引起质变，所以仍需要谨慎对待，加强观测。
2、通过96+400和100+350浸润线观测情况显示，古海塘塘面水位管水位随外江潮位变化相关性紧密，而堤身及护塘地基本与潮位变化基本无相关性；另外，断面沉降观测表明该段塘面均有所沉降，最大沉降为9.1mm，说明该段裂缝与潮水倒灌土方流失导致塘面沉降有一定关系。
3、沉降观测数据显示该段堤顶最大沉降为16.9cm（桩号96+400），主要原因为工程施工影响，据此，裂缝与堤身不均匀沉降以及重型施工机械作业有一定关系。
三、裂缝观测探讨
通过对钱塘江河口古海塘的裂缝观测和分析，有以下几点不足和值得改进之处：
3.1 观测方法
本次观测未反映出裂缝的垂直方向上的变化数据，为客观、全面掌握裂缝发展变化规律，可采用三维观测法观测，即沿裂缝方向建立一个独立的直角坐标系，坐标系的Y轴大致平行于裂缝方向，X轴垂直于裂缝方向，它可以观测B，C两个点相对于坐标原点A的变化量。直接测量标志间的水平距离和高差，计算裂缝点的坐标值（x、y、h）。
另外裂缝的长度、深度也是重要的参数，贯穿性质的跨度很长的裂缝与相对短而宽的裂缝、深裂缝和表面裂缝反映的问题，形成的机理是有区别的，因此需要详细观测分析。
3.2 观测周期
一般视裂缝的发展情况而定。裂缝发生的初期，应每天观测至少一次，当裂缝有显著的发展和外江水位较高时，每天观2至3 次，当裂缝有突变时，每两小时观测一次；暴雨后、高水位时和水位骤降时需要加密观测。当采取工程保护措施、裂缝发展缓慢后，可以减少为每周一次或每月两次。
3.3裂缝建档
对所有裂缝进行基本情况调查，包括裂缝状况、裂缝附近情况、裂缝开展情况、影响使用情况、垂直位移、水平位移等观测资料。对一切有危害性的裂缝进行标记、编号，建立裂缝档案，全面记录裂缝的位置、走向、长度、宽度、深度等，同时测定混凝土温度、气温、以及外江水位等有关资料。
3.4观测分析
通过对观测资料进行客观和全面的分析，力求客观地反映真实情况和规律，从而更好地分析裂缝产生的原因和对堤防安全的影响。观测分析应做好以下几点：1、原因的客观分析，从变化过程和周边联系上对特殊的观测值的外界条件及结构等方面进行分析，考证变化的合理性和特殊性；2、按照观测数据，判断可能裂缝的发展趋势；3、分析对堤防影响程度，包括最不利情况下堤防的安全状况。
结束语：
裂缝反映了隐患发育的一个阶段过程，往往是产生更大隐患的前兆，所以做到早发现、观测掌握发展趋势对于堤防的管理十分重要。本文首先在分类上提出了贯通裂缝的概念，然后分析了钱塘江河口段裂缝观测成果，裂缝是堤防观测系统的一部分，由于明清古海塘的复杂性，分析原因需要结合相邻区域情况，同时与沉降、位移、浸润线等情况进行综合比较分析；最后对裂缝观测方法等方面进行的探讨，提出了三维观测方法，对类似观测有积极的参考作用。
参考文献：
[1] 编委会．堤防裂缝的成因及观测方法手册[M]．中国建筑出版社.2013（10）：23-25
[2] 郭磊．堤防裂缝的成因及观测方法分析[J]. 现代堤防技术.2013（15）：100-104
[3]高军.浅谈堤防裂缝的成因及观测方法[J]. 管理观察.2012（09）:79-81
[3]王拥文 叶建军.钱塘江嘉兴段省管一线海塘变形观测2013年度报告
关键词:堤防工程；观测；裂缝
中图分类号：TV543文献标识码： A
引言
堤防裂缝是堤防工程常见的一种险情，它是外界因素使其内部应力作用大大超过容许值，从而使其损伤达到危险程度的集中表现，是堤防出现结构性危险的最明显的信号，有时它很可能是其他险情(如滑坡、崩岸等)的前兆。堤防受水流冲刷、浸泡，不均匀沉降、温度等因素，均会使堤防砌石、混凝土护面和路面等产生裂缝，甚至会威胁到堤防的安全。因此，加强对裂缝的发展情况和活动规律的观测，及时准确地掌握裂缝活动的有关情况，才能有效地提高安全监测系统的预警作用，才能防患未然。本文提出了贯通裂缝的概念，并通过对钱塘江河口段堤防（又称为“海塘”）裂缝观测进行分析，并提出裂缝三维观测的改进措施，为类似观测有积极的参考意义。
一、概述
一般混凝土堤顶、堤坡和砌石的裂缝产生的主要原因有材料、施工、使用与环境、结构及作用等方面。
裂缝有以下几种分类：1、按成因分有沉陷裂縫、滑坡裂缝和干缩裂缝；2、按方向分有纵向裂缝、横向裂缝和龟裂缝。纵向裂缝(平行堤轴线或呈弧形)有两类，一种是沉陷裂缝，另一种是滑坡裂缝。横向裂缝(垂直堤轴线)是沿轴线方向的堤段由于不均匀沉陷，产生横向裂缝，通常比较危险；3、裂缝按部位分有表面裂缝和内部裂缝，内部裂缝较难发现；4、按形式分有贯通裂缝和局部裂缝，贯通裂缝往往代表局部区域已作为一个新的整体，与堤防有分离的倾向；或者是堤防原有的作为整体的结构发生了变化，通常比较危险；按发育程度分有发育初期、中期、后期裂缝。
钱塘江属独流入海河口，河口段处于强潮汐区域，受径流、潮汐双重作用，受台风影响显著。钱塘江河口段堤防浙江省省管部分临江一线主要以明清鱼鳞古海塘为主，由于堤基结构复杂且基础较浅，洪水暴潮造成的损毁较为普遍。因此，加强观测、及时掌握险情尤为重要，其中，裂缝观测就是其中的重要组成部分。通过裂缝发展变化可以由表及里，间接了解、掌握堤身内部变化情况，为早发现、早维修、早加固提供了保证，从而及时消除隐患，确保堤防正常运行。
二、钱塘江河口堤防裂缝观测情况分析
2.1 观测情况
钱塘江河口堤防裂缝观测的方法本次是采用相对位置观测法，即在裂缝的两侧埋设固定标志，利用游标卡尺测量固定标志之间的间距，固定标志之间间距的变化量即为裂缝变化量，游标卡尺最小读数为0.02mm。裂缝观测示意图见下图1.1。
图1.1 裂缝观测示意图
钱塘江嘉兴段堤防（海塘）针对日常检查发现的典型裂缝，共计布置了16个裂缝观测点。裂缝观测点于2012年11月20日埋设完成。裂缝观测成果见表1-1。
表1-1钱塘江古海塘（海宁）塘面裂缝变化情况观测表（单位mm）
2.2 观测分析
1、所观测裂缝最大宽度为154.36mm、最小为103.94mm，观测期间最大变化幅度为2.24mm，最小变化幅度为0.16mm，累计变化量在-0.10~2.24mm之间。从数据上看，在短期的观测时间里裂缝总体基本稳定。但钱塘江明清古海塘已有几百年历史，长期经受台风暴潮的侵袭，内部情况很难掌握，裂缝的变化初始阶段可能是很漫长的过程，往往是日积月累最后量变引起质变，所以仍需要谨慎对待，加强观测。
2、通过96+400和100+350浸润线观测情况显示，古海塘塘面水位管水位随外江潮位变化相关性紧密，而堤身及护塘地基本与潮位变化基本无相关性；另外，断面沉降观测表明该段塘面均有所沉降，最大沉降为9.1mm，说明该段裂缝与潮水倒灌土方流失导致塘面沉降有一定关系。
3、沉降观测数据显示该段堤顶最大沉降为16.9cm（桩号96+400），主要原因为工程施工影响，据此，裂缝与堤身不均匀沉降以及重型施工机械作业有一定关系。
三、裂缝观测探讨
通过对钱塘江河口古海塘的裂缝观测和分析，有以下几点不足和值得改进之处：
3.1 观测方法
本次观测未反映出裂缝的垂直方向上的变化数据，为客观、全面掌握裂缝发展变化规律，可采用三维观测法观测，即沿裂缝方向建立一个独立的直角坐标系，坐标系的Y轴大致平行于裂缝方向，X轴垂直于裂缝方向，它可以观测B，C两个点相对于坐标原点A的变化量。直接测量标志间的水平距离和高差，计算裂缝点的坐标值（x、y、h）。
另外裂缝的长度、深度也是重要的参数，贯穿性质的跨度很长的裂缝与相对短而宽的裂缝、深裂缝和表面裂缝反映的问题，形成的机理是有区别的，因此需要详细观测分析。
3.2 观测周期
一般视裂缝的发展情况而定。裂缝发生的初期，应每天观测至少一次，当裂缝有显著的发展和外江水位较高时，每天观2至3 次，当裂缝有突变时，每两小时观测一次；暴雨后、高水位时和水位骤降时需要加密观测。当采取工程保护措施、裂缝发展缓慢后，可以减少为每周一次或每月两次。
3.3裂缝建档
对所有裂缝进行基本情况调查，包括裂缝状况、裂缝附近情况、裂缝开展情况、影响使用情况、垂直位移、水平位移等观测资料。对一切有危害性的裂缝进行标记、编号，建立裂缝档案，全面记录裂缝的位置、走向、长度、宽度、深度等，同时测定混凝土温度、气温、以及外江水位等有关资料。
3.4观测分析
通过对观测资料进行客观和全面的分析，力求客观地反映真实情况和规律，从而更好地分析裂缝产生的原因和对堤防安全的影响。观测分析应做好以下几点：1、原因的客观分析，从变化过程和周边联系上对特殊的观测值的外界条件及结构等方面进行分析，考证变化的合理性和特殊性；2、按照观测数据，判断可能裂缝的发展趋势；3、分析对堤防影响程度，包括最不利情况下堤防的安全状况。
结束语：
裂缝反映了隐患发育的一个阶段过程，往往是产生更大隐患的前兆，所以做到早发现、观测掌握发展趋势对于堤防的管理十分重要。本文首先在分类上提出了贯通裂缝的概念，然后分析了钱塘江河口段裂缝观测成果，裂缝是堤防观测系统的一部分，由于明清古海塘的复杂性，分析原因需要结合相邻区域情况，同时与沉降、位移、浸润线等情况进行综合比较分析；最后对裂缝观测方法等方面进行的探讨，提出了三维观测方法，对类似观测有积极的参考作用。
参考文献：
[1] 编委会．堤防裂缝的成因及观测方法手册[M]．中国建筑出版社.2013（10）：23-25
[2] 郭磊．堤防裂缝的成因及观测方法分析[J]. 现代堤防技术.2013（15）：100-104
[3]高军.浅谈堤防裂缝的成因及观测方法[J]. 管理观察.2012（09）:79-81
[3]王拥文 叶建军.钱塘江嘉兴段省管一线海塘变形观测2013年度报告