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如何加强混凝土衬砌渠道的后期维护

时间:2015-11-23 09:49 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:lunwenbuluo 点击次数:

  【摘 要】在农业发展中,水利工程占据非常重要的地位,而作为水利工程的一部分,混凝土衬砌渠道的质量对水利工程正常运行产生重要影响。在目前的水利工程项目中,混凝土衬砌渠道后期破坏严重,存在严重的渗漏问题,影响正常使用寿命与要求。因此,水利工程单位应加强对混凝土衬砌渠道的后期维护,及时检测、维护渠道,确保正常作业。本文主要对混凝土衬砌渠道存在的破坏进行分析,并提出合理的后期维护措施。 

  【关键词】混凝土衬砌;渠道破坏;后期维修;措施 
  近几年,在农业节水工程中,混凝土衬砌渠道是一种主要的渠道模式,具有防渗节功能,可有效提高灌溉速度,节约水资源,取得较高的经济、社会效益[1]。在我国的渠道改造、节水改造的工程中,混凝土衬砌渠道为主要施工模式,具有施工简单、见效快、运行方便等优势。但是,我国地员辽阔,四季温差大,各种自然因素对渠道运行造成影响,导致衬砌渠体滑塌、断裂,后期破坏严重。因此,工程单位应结合渠道的具体运行情况,采取有效渠道维护措施,减少水资源浪费。 
  一、混凝土衬砌渠道现状 
  在我国的基础设施工程中,水利灌溉工程主要工程之一,而水利工程使用最多的灌溉形式是混凝土衬砌渠道。其具有安全可靠、经济合理、施工方便等优势,可有对渠道渗漏进行有效防止,节约水资源,并延长渠道使用寿命,运行效果良好。但是,由于施工材料是混凝土,混凝土自身的结构特点、施工条件、温度等易使混凝土产生裂缝,对渠道造成破坏。 
  同时,当工程建设完成后,在使用过程,混凝土衬砌渠道常发生各种破坏,主要破坏形式包括冻融破坏、冻胀破坏、沉降破坏等。其中,冻融破坏指的是在低温情况下,混凝土内所含的水体发生冻结,从而造成体积膨胀,这样,当膨胀的作用力超过混凝土强度后,裂缝便会在混凝土表面及内部产生,并进一步使吸水量增大,多次冻结消融后,其表面砂浆层便会逐渐剥蚀,造成表皮脱落、碎纹开裂[2]。冻胀破坏指的是渠堤基土土体在冬季低温情况下发生冻胀变形,从而破坏混凝土板,该破坏形式在北方地区的混凝土衬砌渠道中常见,主要表现为隆起架空、断裂开缝等。而对于沉降破坏而言,其指的是在水压力下,渠堤基土下产生渗透变形,进而引发渠道滑坡、沉降,主要表现为整体下沉、板底掏空、塌陷碎裂、板块错位等。这些破坏形式均会造成混凝土裂缝,造成渗水漏水问题,影响渠道对水的正常运输。 
  二、分析混凝土衬砌渠道破坏原因 
  (一)、 混凝土材料、水文条件等客观因素 
  在实际工程建设中,由于混凝土自身结构特点及受自然因素的影响,衬砌渠道易遭到破坏。例如,对于冻融破坏而言,其原因是混凝土抗渗性能、密实度较低,从而造成混凝土内含有过多水分,发生冻结。同时,渠道走向不同,渠道断面便会受到不同的风力、日照作用。对于东西走向的渠道,阴阳两坡受到的日照作用具有较大差别,因此,阴坡比阳坡早结冻,且冻结深度大。而对于水文条件因素而言,土壤水分含量过多、渠道内水体渗流等均软化土壤层,土体渗透变形,这样,当凝土强度承受能力小于土基变形量时,混凝土板将会发生断裂破坏[3]。例如,在沉降破坏中,当雨水大量存在与回填土、原状土交界线处时,回填土的密实度不足,承载力不足,造成沉降。此外,土壤含水率、土体温度等客观因素均对混凝土衬砌渠道破坏造成影响。 
  (二)、施工设计管理等人为因素 
  在混凝土衬砌渠道设计、施工、维护中,一些步骤、环节的不到位将对衬砌渠道使用产生影响。在设计方面,如果在设计前施工单位未对工程所在地的地质情况、水文条件进行全面勘察,将无法全面掌握土壤、温度情况,从而使渠道受到冻融破坏。同时,作为工程的关键的环节,施工方式、质量至关重要,直接关系着工程项目质量。在施工过程中,铺垫工艺、混凝土浇筑工艺的是否合格、混凝土养护的是否合理等均是造成混凝土裂缝、渗漏、渠道破坏的因素。例如,作为混凝土浇筑的重要工具,支模的合格率将对混凝土浇筑质量产生直接影响。在浇筑过程中,浇筑速度的不准确、温度的过低、养护的不及时等均会造成混凝土模板内部密度不紧密、水分蒸发从而引发裂缝。此外,在工程运行管理中,放水过早、停水过迟等均造可造成冻融破坏,且如果维护人员缺乏对工程运行的定期检查、不能及时发现渠道存在的问题,不及时修补裂缝,将会造成越来越大的破坏。 
  三、加强混凝土衬砌渠道后期维护的具体措施 
  (一)、选择优质材料,控制渠基土料含水率 
  工程材料质量是确保工程质量的主要因素,因此,为了降低渠道破坏,提高渠道使用寿命,在施工过程中,施工单位应选择优质材料。例如,混凝土具有一定使用周期,其裂缝会在使用一段时间后出现,在混凝土材料选择中,应选择合适的砂石,筛除大颗粒砂石,并根据相关比例对混凝土进行配制、搅拌。同时,土质选择中,可优先选择砾石土,尽量使用粉质黏土。因为粉质黏土中的冰晶体、水分析出强烈,具有一定的冻涨性。此外,还应根据施工地的具体环境,将复合土工膜等防水材料设置在刚性衬砌下,从而防止渠水渗漏。并可采用保温材料改善渠基土的温度场,例如,在衬砌层与渠基土之间铺设隔热材料,进而阻断两者之间的热量交换,防止性能改变[4]。 
  (二)、维修处理渠堤土基、混凝土板裂缝等 
  对于渠堤土基的维修而言,在渠道输水过程中,管理人员应加强对渠道的检查、管理,查看是否存在渗漏、沉降问题,及时发现渗漏部位,当发现问题后,及时开挖土基、重新回填、压实。在降雨较多的季节,应对堤顶雨淋沟进行及时处理,确保堤顶里高外低,提供雨水外排速度,并使堤顶平整,避免积水存在于某处。而在混凝土板裂缝处理过程中,可通过表面涂抹、填补凿槽嵌缝的方式进行处理。例如,当裂缝宽度小于 0.2mm时,将水泥基渗透晶体型防水材料涂抹在裂缝表面,从而填塞缝隙,并保持原混凝土的整体性[5]。当裂缝宽度在 0.2mm—0.4mm时,可在表面涂抹水泥基柔性防水材料。而当裂缝缝宽 大于0.4mm时,则需要采用凿槽嵌缝处理方式,清除干净封内杂物,保持封内干燥,用水泥基柔性防水材料进行嵌缝。 
  (三)、加强混凝土养护、渠道运行管理 
  由于天气因素影响,当混凝土浇筑完后易出现脱水问题,影响混凝土强度,出现裂纹。在维护中,施工人员应加强对混凝土的养护,在浇筑完后,及时用塑料布覆盖,减少水分蒸发,使其充分凝固。同时,每年及时修补衬砌渠道裂缝,并封顶完好,在灌水结束后,及时地将渠道内积水排净。此外,将一些低矮灌木种植在渠道附近,起到稳固边坡的效果,并使树木与渠道保持合适距离,避免树木根植对渠道地基产生作用力,使混凝土出现裂缝。 
  四、结束语 
  为了确保混凝土衬砌渠道的正常运行,发挥输水、节水功能,工程人员应采取有效措施加强渠道的后期维护,选择优质施工材料、采取合适的工艺对渠道问题进行及时解决,及时修补裂缝,加强渠道运行管理,全面提高渠道质量。 
  参考文献: 
  [1]丛全日.浅谈渠道基土冻涨对预制混凝土衬砌渠道的影响及防治措施[J].科技创新与应用,2014,(16):178-179. 
  [2]张世锋,刘艳朋.谈混凝土衬砌渠道的后期维护[J].科学时代,2012,(2):95. 
  [3]张毅,曹俊煊,常永生等.石佛寺灌区渠道防渗衬砌施工技术[J].现代农业科技,2010,(1):262-265. 
  [4]卢树枫,吴海洋.小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨[J].商品与质量?建筑与发展,2011,(3):21,20. 
  [5]张瑜. 谈水利工程中混凝土衬砌渠道渗漏的病因与防治[J].科技致富向导,2013,(02):322,317.


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