高淑梅

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，處于現(xiàn)實(shí)各種因素的需要，對(duì)于混凝土施工的質(zhì)量效率的要求越來(lái)越高，在此過(guò)程中凍脹破壞是制約混凝土施工質(zhì)量與效率的因素，隨著科學(xué)技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展，人們對(duì)于混凝土防滲渠道的凍脹破壞有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，我國(guó)目前渠道改建施工的重要措施就是采取系列措施，做到防止防滲渠道的凍脹破壞。該文就灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹的防治措施進(jìn)行系列剖析，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)施工中出現(xiàn)的具體難題，找到相應(yīng)的解決訪問(wèn)，對(duì)施工技術(shù)中產(chǎn)生的難題進(jìn)行綜合處理，以滿足現(xiàn)實(shí)施工需要。

【關(guān)鍵詞】灌區(qū)混凝土；防滲渠道；凍脹破壞性；防治方案

【中圖分類(lèi)號(hào)】TV698.26【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0204-01

前言

渠道在日常生活中的作用是非常明顯的，它是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉供水以及工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，隨著目前農(nóng)業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)要求的日益提升，用水量也在逐漸提升，這就要求在供水中對(duì)水渠質(zhì)量的嚴(yán)格規(guī)范。下面是一個(gè)經(jīng)典實(shí)例。

有一個(gè)灌區(qū)的混凝土防滲渠道總長(zhǎng)二十公里，創(chuàng)建于19999年初，這些渠道在修筑以及設(shè)計(jì)的過(guò)程中采取一系列的防凍措施與管理方式。但是在系統(tǒng)施工完畢后，出現(xiàn)了各種導(dǎo)致凍脹破壞的因素，有一些情節(jié)較輕的僅僅出現(xiàn)一些裂縫與凍脹，在嚴(yán)重方面出現(xiàn)了隆起，斷裂等。它們一方面破壞了渠道的正常輸水以及運(yùn)作安全，另一方面也嚴(yán)重降低了當(dāng)前施工的防滲效果以及防滲措施。在實(shí)際改建以及改造的過(guò)程中找到凍脹破壞的原因有利于改造施工的質(zhì)量，在施工過(guò)程中對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理控制，以及一系列的預(yù)防措施，就能改善管理運(yùn)行中的系列問(wèn)題，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)考察，從凍脹破壞的形式入手，對(duì)造成凍脹破壞的各個(gè)因素進(jìn)行綜合分析和處理，結(jié)合同類(lèi)處理因素提出相應(yīng)的措施，為水渠的良好運(yùn)行創(chuàng)造條件。

一、對(duì)凍脹破壞的詮釋

1.1 現(xiàn)澆混凝土底板出現(xiàn)破裂，這種情況下，產(chǎn)生的裂縫主要位于渠底中心線的位置，寬度在1毫米到1厘米之間，延續(xù)性較長(zhǎng)，有的貫通渠道首尾。

1.2 現(xiàn)澆混凝土板隆起，混凝土板容易出現(xiàn)自縱、橫向分縫出的隆起，隆高大約在1到4 厘米，多數(shù)發(fā)生在渠底以及邊坡的中下部，尤其是渠道底部。隨著開(kāi)春，溫度的回升，會(huì)出現(xiàn)不同程度的復(fù)位，單由于基土富水渠段由于冰凍融化的影響，融水從受到破壞的分縫中溢出，引起細(xì)砂墊層的移動(dòng)下墜，擠拱下面的面板，在次年在經(jīng)凍脹，這樣反復(fù)循環(huán)，就容易導(dǎo)致板間受力失衡，造成滑坡的現(xiàn)象。

1.3 預(yù)制混凝土板鼓脹、滑塌問(wèn)題，預(yù)制板或幾片連片的鼓起，其鼓脹的高度一般為2N6厘米，這種情況下勾縫砂漿與板進(jìn)行分離，多數(shù)發(fā)生渠底以及邊坡下部。有些部位由于鼓起較高，導(dǎo)致板間的受力失去平衡，容易導(dǎo)致邊坡滑塌，到了春天氣溫回升，墊層的顆粒容易受到外溢水滲透力的作用發(fā)生移動(dòng)，造成墊層變形，在經(jīng)過(guò)凍融，就容易發(fā)生邊坡垮塌現(xiàn)象。

二、凍脹破壞的原因

經(jīng)過(guò)一系列的科學(xué)研究，在挖方較深，地下水位較高的渠道其凍脹破壞是比較嚴(yán)重的，統(tǒng)一渠道的凍害又以渠道、渠坡下部以及背陽(yáng)邊坡為甚。產(chǎn)生凍脹的主要原因是土體中的水分凝結(jié)成冰，因?yàn)轶w積擴(kuò)張而導(dǎo)致土壤顆粒發(fā)生一系列位移，土體膨脹后受建筑物的約束容易產(chǎn)生凍脹力，造成建筑物的變形。在負(fù)溫條件下，地下水受到溫差的影響向地表凍結(jié)土層進(jìn)行轉(zhuǎn)移積聚，增加其凍脹量。經(jīng)過(guò)以上條件的分析，可以得到，決定其凍脹程度的原因有地下水的存在特征、土壤的特性以及基本含量量等，該灌區(qū)的土質(zhì)在凍結(jié)的過(guò)程中可產(chǎn)生較大的水分轉(zhuǎn)移積聚。

針對(duì)土壤凍結(jié)過(guò)程中地下水有轉(zhuǎn)移聚流的特點(diǎn)，將渠道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(shí)也可以將渠道抬高作為填筑渠。這樣及時(shí)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(wèn)題。某灌區(qū)防滲渠道凍脹破壞的具體原因?yàn)橐韵聨讉€(gè)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(bǔ)給及時(shí)，使基礎(chǔ)含水量不斷提升，在凍結(jié)的過(guò)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(duì)渠道的防滲面板產(chǎn)生很大的凍脹作用。實(shí)際證明，這些渠段的凍脹破壞比較普遍也較為嚴(yán)重。運(yùn)用一系列的方法可以有效改善渠基上升高度不足的缺點(diǎn)，優(yōu)化整個(gè)施工項(xiàng)目，提升整個(gè)工作的效益與利用效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 針對(duì)渠堤密實(shí)度不夠的措施。在施工的過(guò)程中，部分由民工進(jìn)行填筑完成的渠道，渠堤密實(shí)度達(dá)不到實(shí)際的設(shè)計(jì)需要，薄弱的環(huán)節(jié)存在較多。因?yàn)橥馏w的密實(shí)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(guò)程中就容易產(chǎn)生較大的凍脹力。在春季，溫度回升的餓時(shí)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(jī)渠道的安全。

2.3 防滲塑膜接縫不嚴(yán)或損壞的應(yīng)對(duì)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(bǔ)，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(diǎn)，對(duì)于預(yù)制板襯砌渠道，板間開(kāi)縫開(kāi)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(guò)塑膜連接處于破損處滲入渠堤，自內(nèi)補(bǔ)給水分，增加基層的含水量。對(duì)此，入冬前的冬灌對(duì)于渠道的凍害防治是沒(méi)有好處的，在春季，溫度回升的時(shí)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(yùn)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(qiáng)，屬于弱凍脹土。因?yàn)楣軈^(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(jì)不能超過(guò)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(wú)法起到防凍漲的作用等。

2.5 設(shè)計(jì)上的缺陷。渠底是最容易受凍脹破壞的部位，有的小斷面渠道，渠底現(xiàn)澆混凝土板沒(méi)有進(jìn)行縱縫的設(shè)計(jì)，因?yàn)榈装鍍蓚?cè)受邊坡擠壓，中間受到拱力的作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)釋放，只要出現(xiàn)凍脹或者滑坡的趨勢(shì)，其底板的中部就容易成為數(shù)力集中的作用點(diǎn)，可輕易折斷，在渠底形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的裂縫。

三、凍害防治措施

3.1及時(shí)進(jìn)行維修，對(duì)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(shí)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(bǔ)損壞的板間分縫以及防滲塑模；對(duì)于變形嚴(yán)重的渠堤挖開(kāi)重新進(jìn)行填筑，提高土體的密實(shí)度；鑿開(kāi)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(duì)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(lái)補(bǔ)給來(lái)源。截水、排水溝可以做成明溝或者暗溝，對(duì)于地形和占地方面的具體考慮，暗溝較為合適。

四、結(jié)束語(yǔ)

關(guān)于渠道凍脹破壞的現(xiàn)象一般發(fā)生在我國(guó)的偏北地區(qū)，由于北方地區(qū)剛性防護(hù)渠道應(yīng)用的日益完善，其防凍脹問(wèn)題的治理也在逐步明晰，結(jié)合科學(xué)管理措施對(duì)其加強(qiáng)管理與維護(hù)是當(dāng)前水渠改造的主要基礎(chǔ)，能夠有效的促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)效益與國(guó)家經(jīng)濟(jì)效益的集合，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與其生態(tài)效益的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綜合效益發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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