吴文兴

(宁夏固海扬水管理处宁夏中卫751700)

【摘要】渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失很大,每年渗漏的水量非常惊人。为了减少渠道的水量的损失,提高渠系的水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维护,实行科学的调配,不断的提高渠系的管理水平。另一方面要采取防渗措施,减少渠道的渗漏水量。

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关键词 渠道混凝土衬砌;后期破坏;后期维护

The concrete Chen carve an outlet of empress period maintenance of meaning

Wu Wen-xing

【Abstract】Outlet’s losing water is an our country farmland irrigation of main lose water way.But tradition of the soil dike lose water to seep into loss very big, every year seep into of the water quantity be very astonishing.For the sake of water of the decrease outlet quantity of loss, exaltation the dike fasten of the water conservancy use coefficient and on the other hand want to strengthen a dike to fasten an engineering kit and maintenance, practice science of dispensation, continuously of exaltation the dike fasten of management level.Want to adopt to defend Shen measure on the other hand, decrease outlet of seep into water quantity.

【Key words】The outlet concrete Chen carve;Empress the period break;Empress period maintenance

混凝土衬砌渠道防渗是提高输水能力,抗冲能力,节水灌溉、节约水资源的有效途径。渠道防渗对地下水的补给减少,对控制沿渠地下水位、防止渠道两边耕地盐碱化均起到了很好的防治作用。只要严格把关混凝土衬砌渠道施工的各个环节,做好施工前和施工后的技术质量要求,现浇混凝土衬砌渠道渗漏问题就可以避免发生,防渗在技术上是可行性的,效果是可见的,节水是显著的。

中国的水资源形势十分严峻,人多水少、时空分布不均是中国水资源的基本特征,节约用水是中华民族的必由之路,且已迫在眉睫。我国目前农业用水量占全国用水量的62.4%,农业节水空间巨大。近几年,国家大力推广各种节水灌溉措施,其中渠道混凝土衬砌是一种主要的防渗节水模式,目前国家广泛实施的灌区续建配套与节水改造工程和灌区末级渠系改造工程均以渠道混凝土衬砌为主要工程措施。其特点是投资少、见效快、施工简单、运行方便。但是渠道混凝土衬砌工程在使用过程中存在很多后期破坏现象,混凝土衬砌渠道的后期维护是一个重要而难解的课题。

1. 混凝土衬砌渠道后期破坏的种类

混凝土衬砌渠道后期破坏是指工程建设完成以后,在使用过程中渠道衬砌混凝土发生的各种破坏现象,其破坏形式多种多样,总结起来主要有以下几种:

1.1沉降破坏

沉降破坏是指渠堤基土在水压力下产生渗透变形发生沉降或滑坡,导致渠道混凝土衬砌板变形破坏的现象。主要表现为板底掏空、板块错位、整体下沉,断裂开缝、塌陷碎裂等。沉降破坏多是由于土方填筑不实引起的,多发生在回填土方量较大或原状土与回填土交界线或回填土与建筑物交接处等部位,渠道过水或降雨在渠堤内形成渗流导致土体渗透变形,当土基变形量超过混凝土强度承受能力时,混凝土板就会发生位移或断裂破坏。主要影响因素为回填土的密实度不足和与基面的结合不够充分,再就是堤顶排水处理,若形成大量积水或集中径流就容易对渠堤造成渗透或冲刷。

1.2冻胀破坏

冻胀破坏是北方地区混凝土衬砌渠道常见的主要破坏形式,是指在冬季低温情况下渠堤基土土体发生冻胀变形导致混凝土板变形破坏的现象。主要表现为衬砌板整体上抬、板块错位、断裂开缝、隆起架空等。冻胀破坏发生在渠堤基土为冻胀性土质的渠道,土壤中的水体含量高于某个临界值时,在低温情况下土体温度低于土壤冻结临界温度,土壤中的水分发生冻结形成土体的冻胀,所以影响渠道冻胀的主要因素就是土体温度、土壤含水率及土质种类。在北方季节性冻土区地区,早期建设的混凝土衬砌渠道,很多没有采取保温措施,冻胀破坏十分严重。

1.3冻融破坏

冻融破坏是指混凝土材料内含有的水体在低温情况下发生冻结,体积膨胀,当作用力大于混凝土强度时就会产生裂缝,从而增大了吸水量,经过多次的冻结消融循环,混凝土表面砂浆层就会剥蚀,混凝土板表面遭到破坏,主要表现为碎纹开裂、表皮脱落等。主要影响因素是混凝土的密实度和抗渗性能,取决于衬砌混凝土的设计强度和施工期间的质量控制。

2. 混凝土衬砌渠道后期维护的重要性

混凝土衬砌渠道的后期维护就是针对混凝土衬砌渠道在使用过程中发生各种后期破坏时及时进行维修管护,加强混凝土衬砌渠道后期维护十分必要和关键,主要原因概括为两个方面。

2.1为了满足混凝土衬砌渠道的使用要求:混凝土衬砌渠道的主要功能要求是减少水的渗漏损失,减小渠道糙率,加大渠道运行安全。如果发生衬砌体破坏,破裂或错位,必将形成缝隙大量渗水,增加了渗漏损失,同时也给渠道的安全运行带来极大隐患,有很多衬砌渠道发生决口现象,这与衬砌体的后期破坏直接相关。而且一旦衬砌板产生裂缝,裂缝内会生长杂草、挂带杂物,增加渠道糙率,减小过水能力,严重影响使用要求。

2.2为了保证混凝土衬砌渠道的使用寿命,混凝土衬砌渠道一旦发生破坏,在输水过程中,就增加了水的渗流量,同时提高基土的含水量,从而增加了冻胀破坏的发生,形成恶性循环,加快了工程的老化和破坏。如果破坏严重裂缝过大,就很容易形成渗漏径流导致决口。一些破坏较严重的部位,如果不及时修复,可能很快导致工程的报废。

3.混凝土衬砌渠道后期维护的任务与方法

3.1渠堤土基维修处理

3.1.1在输水过程中,加强巡查管理,及时发现渗漏或沉降部位,及时对土基进行开挖、重新回填、夯实处理,避免混凝土板变形破坏。

3.1.2在雨季,及时处理堤顶雨淋沟,平整堤顶里高外低,尽量雨水外排。堤顶尽量平整,避免堤顶积水,避免雨水过于集中形成径流,防止造成堤岸冲刷或土基渗透变形。

3.2混凝土板裂缝处理:针对裂缝的情况分为几种处理方法。

3.2.1表面涂抹:对于宽度小于0.2mm的裂缝,采用涂抹水泥基渗透晶体型防水材料进行表面处理,既保证了原混凝土的整体性,又可利用防水材料的渗透作用填塞缝隙,达到防渗的目的;对于宽度在0.2mm―0.4mm之间的裂缝,为防止裂缝的变化造成处理的失效,采用涂抹水泥基柔性防水材料进行表面处理。

3.2.2凿槽嵌缝处理

缝宽δ≥0.4mm的裂缝,由于裂缝较宽,建议进行凿槽嵌缝处理,保证修补材料的牢固性。嵌缝材料为水泥基柔性防水材料或聚硫密封胶。沿裂缝方向凿成一个宽25mm、深38mm的“U”型槽沟,槽深为槽宽的1.5倍。

清除缝内的污物及杂质,并保持缝内干燥。将填充材料填平“U”型槽沟,并压实。

3.3混凝土重新浇筑

如果混凝土板开裂比较严重,裂缝大于1cm,或有多处裂缝形成碎板,或是混凝土板位移较大等情况应考虑进行拆除重建处理,拆除后要对土基进行开挖、回填、换土、夯实等相应处理,清除冻涨层,更换与原基础介质尽量相同的材料,压实度要达到设计指标,土基处理好以后重新浇筑混凝土。对于面积较大的混凝土板可以考虑增设伸缩缝,对板进行切割,只对破坏部分进行拆除重新浇筑。

4. 混凝土后期维护的问题与建议

4.1运行管理单位一定要对混凝土衬砌渠道的后期维护提高重视程度,加强日常管理,对破坏部位及时发现及时处理,避免将损失扩大。

4.2混凝土衬砌在我国输水渠道中应用十分广泛,衬砌混凝土后期破坏的现象也普遍存在,早期建设的一些工程衬砌混凝土的破坏率有的甚至接近100%。所以管理维修任务十分艰巨。尤其对一些农业供水为主的灌区来说,管理维护自身难以维持,需要国家政策扶持。

4.3我国的水利基础设施建设处于改造的初期阶段,今后的工程建设任务还很巨大,渠道管理部门应该细心总结经验,加强意见反馈,重点在规划设计、施工管理等方面下功夫,提高工程标准和工程质量,减少后期破坏,减轻后期维护压力。

5. 展望

科学的探索是没有止境的,在渠道衬砌施工技术方面,已有研发使用的特色新设备,大型渠道混凝土机械化衬砌成型设备,逐步走向成熟。衬砌成型设备科技水平不断提高,在水利建设项目中大显身手,衬砌的施工质量,衬砌机的优良性能,必将给渠道衬砌防渗漏开创广阔的施工前景。总之,只要在渠道防渗衬砌工程中,积极采用新材料、新技术、新工艺、开发新设备,对提高防渗工程质量,加快施工进度,降低工程造价,提高工程效益必起到良好的作用,奠定坚实的渠道防渗基础,取得很好渠道防渗经验和成效。

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参考文献

[1]杨建平.渠道衬砌混凝土裂缝分析与处理.山西省水利水电勘测设计研究院.

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