灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施

李曉晶 王艷芹

伊春市水務(wù)局水政監(jiān)察支隊

灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施

李曉晶 王艷芹

伊春市水務(wù)局水政監(jiān)察支隊

在當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展當(dāng)中，工程施工項目也在逐漸的增加，而混凝土作為主要的施工材料，人們對混凝土施工質(zhì)量也有著十分嚴(yán)格的要求。而目前我們在混凝土施工的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)時常會出現(xiàn)凍脹破壞的現(xiàn)象，這樣結(jié)構(gòu)混凝土施工的質(zhì)量和效率有著一定的影響。尤其是在渠道工程施工的過程中，這樣的現(xiàn)象十分的嚴(yán)重，因此我們就要采用相應(yīng)的防治措施，來對渠道凍脹破壞進(jìn)行有效的控制。本文通過對凍脹破壞的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡要的概述，討論了渠道混凝土凍脹破壞的原因，提出了相關(guān)的防治措施，以供相關(guān)人士參考。

灌區(qū)混凝土；防滲渠道；凍脹破壞性；防治措施

前言

在當(dāng)前我國社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中，渠道工程在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)和工藝生產(chǎn)中都有著十分重要的意義，這不僅給人們帶來了巨大的經(jīng)濟效益，還滿足了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的相關(guān)要求。不過，我們在灌區(qū)渠道混凝土施工當(dāng)中，時常會出現(xiàn)凍脹破壞的現(xiàn)象，這就對整個渠道混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性能有著嚴(yán)重的影響，因此我們就要對灌區(qū)混凝土渠道凍脹破壞的原因進(jìn)行分析，從而采用相關(guān)的防治措施來對其進(jìn)行處理，以保障灌區(qū)渠道的正常使用。

一、對凍脹破壞的詮釋

灌區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程中，其混凝土出現(xiàn)的凍脹破壞現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1、混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，而且大多數(shù)的裂縫都是出現(xiàn)渠底的中心線位置，這些裂縫的寬度最寬的在10mm左右，有著較強的延續(xù)性。

2、現(xiàn)澆混凝土變結(jié)構(gòu)板出現(xiàn)隆起的現(xiàn)象，而高度在30mm左右，而隆起的位置大多數(shù)都是在渠底和邊坡的中下部。而且隨著周圍環(huán)境的溫度的不斷變化，混凝土板復(fù)位的程度也就不一樣，而且隨著冰凍的融化，部分融水也會出混凝土的裂縫處留出，這就使得混凝土的細(xì)砂層容易出現(xiàn)下墜的現(xiàn)象。這就使得整個灌區(qū)的渠道系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平衡性下降。而且在外力的作用下，整個渠道系統(tǒng)也極其容易出現(xiàn)滑坡、坍塌的現(xiàn)象。

3、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)板在使用的過程中，有時也會出現(xiàn)膨脹、滑塌的問題，這就到了整個渠道結(jié)構(gòu)的性能受到嚴(yán)重的影響。而當(dāng)周圍的溫度上升的時候，預(yù)制混凝土中的融水也會從混凝土板中留出，這也使得預(yù)制混凝土的墊層結(jié)構(gòu)在融水作用力的影響下，出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。

由此可見，凍脹破壞對灌區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)有著十分嚴(yán)重的影響，這就導(dǎo)致整個灌區(qū)的渠道系統(tǒng)無法正常的使用，因此我們就要對灌區(qū)混凝土凍脹破壞的原因進(jìn)行分析，從而采用的相應(yīng)的防治措施來對其進(jìn)行處理。

二、凍脹破壞的原因

根據(jù)相關(guān)的研究分析，我們發(fā)現(xiàn)如果渠道的挖方較深、地下水位較高，那么混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)凍脹破壞的程度就比較大。尤其是在渠道的下部和邊坡結(jié)構(gòu)上，這樣的現(xiàn)象極為突出。而導(dǎo)致這樣現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，主要是因為混凝土中的水分凝結(jié)成了冰，使其混凝土結(jié)構(gòu)的在冰的作用下體積出現(xiàn)的膨脹的現(xiàn)象，這就使得渠道混凝土的體積出現(xiàn)了位移、變形等現(xiàn)象。這就對整個灌區(qū)系統(tǒng)的正常運行有著嚴(yán)重的影響。此外，在混凝土施工中，其凍脹破壞程度的大小也和地下水文、地基土質(zhì)等方面的因素有著密切的關(guān)系

針對土壤凍結(jié)過程中地下水有轉(zhuǎn)移聚流的特點，將渠道基礎(chǔ)設(shè)計高程控制在地下水毛細(xì)管的水上升高度上，能夠有效的避免乃至減輕凍脹的破壞，同時也可以將渠道抬高作為填筑渠。這樣及時渠堤被滲漏的水浸濕，也容易受到毛細(xì)管的作用而蒸發(fā)掉。日曬能夠有助于土體中的水分蒸發(fā)，根據(jù)這一系列問題。某灌區(qū)防滲渠道凍脹破壞的具體原因為以下幾個方面：

2．1 渠基的上升高度不足。老渠改建與老渠一側(cè)新建的防滲渠道，受到地形的相關(guān)限制，往往不能上升到足夠高度。渠道因處常年灌溉渠內(nèi)，沿線的地下水位較高，渠基的土層水分補給及時，使基礎(chǔ)含水量不斷提升，在凍結(jié)的過程中，地下水容易受到溫差影響而產(chǎn)生滲透力的作用，沿著毛細(xì)管不斷的上升積聚，增大基地的凍脹量，對渠道的防滲面板產(chǎn)生很大的凍脹作用。實際證明，這些渠段的凍脹破壞比較普遍也較為嚴(yán)重。

2．2 針對渠堤密實度不夠的措施。在施工的過程中，部分由民工進(jìn)行填筑完成的渠道，渠堤密實度達(dá)不到實際的設(shè)計需要，薄弱的環(huán)節(jié)存在較多。因為土體的密實度較低，地下水容易受毛細(xì)管作用而大量上升，讓渠堤內(nèi)的含水量大量上升，凍結(jié)過程中就容易產(chǎn)生較大的凍脹力。在春季，溫度回升的餓時候，這些渠堤容易受到外溢水的滲透力的作用而發(fā)生變形，嚴(yán)重的容易出現(xiàn)滑坡與流土破壞，危機渠道的安全。

2．3 防滲塑膜接縫不嚴(yán)或損壞的應(yīng)對措施。防滲塑膜的連結(jié)多采用搭接法以及扣接法，只有極小數(shù)的情況采用了焊接法，由于施工質(zhì)量的不同，施工中造成的部分破損也不能修補，存在集中滲漏通道。由于板間的接縫的不可靠，并且容易受到損失的特點，對于預(yù)制板襯砌渠道，板間開縫開裂、分離的現(xiàn)象比較普遍，去水容易侵入到達(dá)其防滲塑料層，再經(jīng)過塑膜連接處于破損處滲入渠堤，自內(nèi)補給水分，增加基層的含水量。對此，入冬前的冬灌對于渠道的凍害防治是沒有好處的，在春季，溫度回升的時候，基土的水分經(jīng)滲入通道反向外溢，容易引起墊層與邊坡的變形，影響渠道的運行安全。

2．4 細(xì)砂墊層含粉土量偏高的情況。為了有效防止凍脹破壞，可以進(jìn)行設(shè)墊層替換凍脹土的操作，風(fēng)積砂具有高系數(shù)的導(dǎo)溫系數(shù)，透水性比較強，屬于弱凍脹土。因為管區(qū)內(nèi)風(fēng)積砂的分布較多，所以防滲渠道都要采用風(fēng)積砂做墊層，其粉土的含量設(shè)計不能超過5%，由于部分風(fēng)積砂源含粉土量偏高，有的高達(dá)17%，其本身已經(jīng)屬于凍脹土，用于渠道的墊層，無法起到防凍漲的作用等。

三、凍害防治措施

3．1 及時進(jìn)行維修，對于凍脹隆起的土體，體積較原先增大，并且含冰夾層與冰晶體。這種凍脹的現(xiàn)象逐年嚴(yán)重，需要進(jìn)行及時處理，具體方法有，置換凍脹部位的不合理墊層，基本含水量較高，凍脹部位較為嚴(yán)重的部位，可以加厚至凍層厚度；修補損壞的板間分縫以及防滲塑模；對于變形嚴(yán)重的渠堤挖開重新進(jìn)行填筑，提高土體的密實度；鑿開現(xiàn)澆混凝土底板中心的裂縫，使縫寬達(dá)到2厘米，用適應(yīng)變形較好的聚乙烯塑料膠泥進(jìn)行灌縫；對其他已損壞的混凝土板揭去后重新進(jìn)行澆筑以及砌筑。

3．2 修建截、排水系統(tǒng)，在地下水位較高的地段，特別是渠坡修建截水、排水溝的方法是切斷基土水的外來補給來源。截水、排水溝可以做成明溝或者暗溝，對于地形和占地方面的具體考慮，暗溝較為合適。

四、結(jié)束語

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)灌渠混凝土凍脹現(xiàn)象的主要是發(fā)生在偏北的地區(qū)，這樣的現(xiàn)象不僅對灌區(qū)渠道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的正常運行有著嚴(yán)重的影響，還影響了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)，因此我們就要對灌區(qū)混凝土凍脹破壞的原因進(jìn)行分析，從而采用相應(yīng)的技術(shù)手段來對其進(jìn)行處理，從而使得渠道結(jié)構(gòu)的凍脹問題得到有效的解決，進(jìn)而滿足我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)要求。

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[2]朱永峰,徐秋云,柴鵬.淺析渠道襯砌混凝土板的凍害及防治[J].科技致富向?qū)?2009(04)