浅谈砼防渗渠道的冻害防治与春季维修
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施分析
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施分析沙㊀勇摘㊀要:文章分析了寒冷地区的渠道防渗工程,发生冻胀破坏具体原因,然后对此提出了在施工过程中对冷胀采取预防㊁对渠道防渗的工程当中出现的冻胀予以解决㊁对渠道防渗的过程进行科学的规划㊁对隔热保温层进行设置规划,这几点相应的解决对策,以供各位业界同仁参考和指导㊂关键词:渠道防渗工程;冻胀破坏;防治措施一㊁引言现阶段,我国的一些寒冷地区,渠道防渗的过程经常发生被破坏的现象,比如,现浇和预制混凝土的板衬砌㊁整体上抬㊁鼓胀与裂缝㊁突起架空㊁滑塌错位㊁浆砌石的衬砌㊁沥青混凝土的衬砌㊁塑料薄膜的衬砌等㊂因此,如何解决防渗工程的冻胀破坏,是当前渠道防渗工程的首要课题㊂二㊁破坏的特征(一)现浇和预制混凝土的板衬砌这种刚性的衬砌材料,薄板的厚度通常在5 8cm,抗压的强度很高,但是在发生冻胀变形时,对抗拉强度的适应性低,进而容易出现破坏㊂1.整体上抬当基土均匀冻胀㊁渠道断面小㊁整体衬砌刚度大的时候,在基底法向的冻胀力㊁侧面切向的冻胀力作用之下,导致整体出现上抬㊂比如,U型混凝土渠道断面小㊁梯形渠道的渠坡太短,在上述这些情况下,就会比较容易出现整体的上抬现象,渠道衬砌在被整体的上抬之后,经过水流不间断的冲刷之下,就比较容易出现想塌陷㊁错位㊁淘刷等这些破坏的现象㊂2.鼓胀和裂缝裂缝是因为基土上不够均匀的水温,发生了不均匀冻胀的现象,衬砌体和基土二者之间,因为冻结力所产生的约束作用才形成的㊂冻胀的裂缝大体都会出现在,现浇的混凝土顺水流的方向上,冬季出现积水现象的时候,裂缝通常就会在一些水面的渠坡上产生㊂当预制的混凝土形成的切块,没有办法去适应温度的变化,进而出现收缩㊁变形的时候,在分缝的那些地方很可能就会发生开裂,在板与板之间很可能就会产生横纵向不一的各种裂缝㊂冻胀产生的变形一旦经过了逐年的累之后积,自然而然地就会一定出现砌体的鼓胀现象㊂3.突起和架空当冬季的渠道在行水的时候,在一些水面㊁冰盖上方的1m-1.5m的渠坡地带,混凝土的衬砌就会容易出现这种突起架空的现象,由板下地基㊁垫层冻所引起的,冰盖挤压力所产生的破坏还是次要的,只不过是让破坏的程度被不断地加剧而已㊂地下的水位高度中那些不同的渠段,在坡脚的一些范围之内或者渠的底部,经常性的就会有那种类似台阶状的隆起不断形成㊂4.滑塌产生的错位渠底的基土发生的冻胀现象比较严重的时候,坡脚处地带的那些混凝土的板就会发生鼓起的现象,接着慢慢地㊁逐渐地向上不断地延伸,所有的板之间就会出现那种错位㊁搭接的情况,经过水流不断的陶冲之后就会融化然后沉陷,上部融土中含有的水分,这时就会容易遭受地下伏冻土所造成的阻隔,基土和混凝土之间的相互摩擦力就会被不断地减少,进而混凝土板就会顺着坡到不断地下滑,然后就会都堆积到渠的底部,最后就导致衬砌全部都被破坏掉了㊂(二)浆砌石的衬砌浆砌石要比混凝土衬砌的厚度㊁整体性能好,冻胀比较小的时候还能出现整体的上抬㊂冻胀在破坏的形式上是和混凝土相类似的,诸如出现架空㊁局部发生隆起㊁不规则的裂缝等现象,浆砌石的衬砌之所以发生来了的现象,通常都是由于勾缝的砂浆在冻融的作用之下出现的㊂(三)沥青混凝土的衬砌沥青混凝土一般即使处在低温的条件下,依然还是会具有柔性的,对于冻胀在适应的能力上也很强㊂但是当被用到那些冻胀性很大的渠道当中时,也会由于变形太大㊁渠底冻胀的不均匀进而产生裂缝㊂沥青的混凝土发生裂缝主要是由于,施工的期间使用了不恰当方法所造成的,但是温度较低的情况之下,比较容易产生收缩裂缝,进而导致渠水入渗㊂另外在阳光中长期受到紫外线的照射,会出现老化的现象,进而让冻胀不均匀的适应能力被降低㊂(四)塑料薄膜的衬砌塑料薄膜的衬砌通常用,干砌石㊁混凝土的预制板㊁压实的土料等当作保护层㊂薄膜的作用是阻隔渗水,可以降低基土中的含水量,防止㊁减少冻胀不均匀㊂土料的保护层因为常年的冻融剥落进而变薄,渠道从梯形变成V型㊂其他刚性材料的保护层,在冻胀强的渠段,会发生上述的刚性衬砌破坏的情况㊂三㊁防治的措施(一)在施工过程当中对冷胀采取预防在正常情况之下,对渠道开展防渗工程的时候,在初期设计的阶段就应该,对渠道可能受到的霜冻破坏,进行非常充分的思考㊂相应的保护措施提前就应该设置好,比如制订出有效的防冻措施㊁引入防冻胀的破坏机理,避免发生冻胀进而过程造成不利的影响㊂相关的设计人员可以采取,通道顶升㊁地下通道㊁深埋隧道等,这些方法来进行分析,进而避免出现冻胀㊂(二)对渠道防渗的工程当中出现的冻胀予以解决施工人员在对渠道防渗的工程开始施工之前,可以采取一些方法,对那些不好的现象予以预防,比如对弧形底采取断开㊁破断㊁梯形等,进而确保施工能够顺利开展,让运河的防渗工程在实际运行的过程当中,避免出现霜冻㊁破坏的情况㊂通过这种事先预防的形式,在工程即使在寒冷的环境当中,耐腐蚀性依然能够保持较好的情况,让抗冻胀破坏的能力得到提升,进而让其在质量上得到保障㊂(三)对渠道防渗的过程进行科学的规划在工程的具体施工时,不仅仅要对安全㊁质量予以注意,还应该有一套科学的方案,用来做施工的可靠性支撑㊂因此相关的设计人员在施工的前期,就应该针对冻胀破坏,在可能产生的消极影响方面进行充分的考量,根据当地的地理环境因地制宜,尽量地去避免地下水区㊁沼泽等,那些对施工不利的地区㊂对海波㊁地质㊁环境等,这些方面进行考虑㊁分析,然后选择出区域环境相对优良的地点用来施工㊂(四)对隔热保温层进行设置规划在具体的施工过程当中,经常会见到的保温方式就是隔热保温㊂因此,在渠道防渗的工程当中,应该对隔热保温的材料,在其自身的作用上予以充分的利用,进而在整个施工过程当中,确保冻胀的情况不会出现㊂由此可以看出,在施工的过程当中,对隔热保温材料的使用,能够让冻胀破坏的现象得到消减,对冻胀土进行处理时换置的深度被大大减小㊂隔热保温的材料在通常情况下,会有以下特点:使用方便㊁质量轻㊁成本低等,在施工时对其进行使用,可以起到有利作用㊂因此隔热保温的设置,在渠道防渗工程的施工使用的比较普遍,也得到了大众的接受㊂四㊁结语综上所述,因为受到寒冷气候的影响,渠道的防渗工程会在一定的程度上发现破坏,进而导致渠道防渗工程,在防渗方面的作用受到影响,让渠道防渗工程实际的效益㊁利益被降低,维修管理的费用也会增加㊂文章分析了发生破坏的原因,并且对此给出了一些有针对性的建议㊂参考文献:[1]高英利.寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施[J].水利建设与管理,2013,33(3):75-78.作者简介:沙勇,江苏山水国土资源开发工程有限公司㊂821。
浅谈混凝土防渗渠道的修复技术措施
浅谈混凝土防渗渠道的修复技术措施【摘要】本文通过安哥拉Gandjelas农业灌溉渠道修复项目渠道修复工程施工技术进行总结,并结合当地气候特点,分析混凝土渠道面板的破坏类型、破坏原因、修复措施,以期对以后的类似渠道修复项目有所帮助。
【关键词】渠道;混凝土;修复;技术措施Gandjelas灌区位于安哥拉HUILA省Chibia市边缘地区。
该灌区输水系统大概始建于20世纪70年代,为混凝土结构,梯形断面。
本文根据渠道混凝土面板的不同破坏程度提出不同的修复方案。
1.渠道混凝土面板的破坏类型通过对该地区大量混凝土板防渗渠道的破坏现象分析,按其破坏程度可大致分为以下三种类型:1.1大面积混凝土面板破裂、塌陷。
1.2混凝土面板小面积破坏或者裂缝。
1.3混凝土面板表面因剥蚀而露石露砂。
2.渠道混凝土面板破坏的原因2.1渠道混凝土面板受力破坏的原因渠道混凝土面板发生受力破坏的原因主要是基土遭受破坏使混凝土面板受力发生变化,根据勘察和施工总结其原因有如下几点:2.1.1渠道边坡及基础处理不当,绿化遭到破坏,导致基土流失,使面板背部掏空而塌陷断裂。
2.1.2上游水库调节无度,以致旱季渠道内水流长期断流,边坡基土被蛇、蚂蚁等动物钻穴,筑巢等形式破坏。
雨季大量雨水灌入而造成渠道面板垮塌、翘起和不均匀沉降。
2.1.3部分渠道环山修筑未充分考虑排水挡土设施,雨季雨水夹杂大量泥沙涌入渠道,致使渠道淤塞,水流直接漫过渠道边坡泄流冲毁护坡,使整段渠道垮塌。
2.1.4渠道运行期维护管理不当。
没有制定有效的运行期管理措施,致使渠道和蓄水井淤积泥沙长时间无法清理,植被生长、根系膨胀致使混凝土面板破裂。
2.2渠道混凝土面板侵蚀破坏的原因根据该地区现场勘察认为该渠道混凝土面板发生侵蚀破坏的主要原因有以下两点:2.2.1施工时混凝土面板表面成型不好,如蜂窝麻面等情形。
在后面的运行期间因流水冲刷等原因越来越严重而导致露石露砂。
2.2.2通过对渠道混凝土面板毁坏面的观察,阳面的破损程度明显大于阴面,因此旱季强烈的日光照射,加上该地区昼夜温差变化较大,久而久之使混凝土的强度降低而变得酥松,再经水流冲刷等因素剥蚀而露石露砂。
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施一、混凝土防渗渠道冻害成因分析1.1 混凝土材料的热物理性质不同混凝土材料中不同的骨料和水泥、矿物掺合料的热物理性质不同,导致混凝土中不同物质间的传热系数不相同,从而形成热应力,导致裂缝产生,最终加剧冻害。
1.2 渠道形状设计不合理混凝土防渗渠道的流道通常呈现不同的曲线形状,导致不同的流速,从而出现部分冰封现象,形成水膨胀压力,导致混凝土防渗渠道内裂缝出现。
1.3 渠道的材质和细节设计问题混凝土防渗渠道材料、渠道内的钢筋排水、缺少细节设计方案等问题都会导致混凝土防渗渠道的冻害问题。
二、混凝土防渗渠道的冻害防治方案2.1 保证混凝土防渗渠道的质量混凝土防渗渠道的制作和浇筑需要遵循严格的规范,保证混凝土材料的均匀性和密度,降低其内部应力和形成裂缝的可能性。
同时,还应严格控制气温和水泥水化温度,避免因过早或过晚脱模而导致产生冻害。
2.2 提高混凝土防渗渠道的抗冲击和抗磨损能力通过添加一些适量的添加剂和掺合料,如矿物粉、硅酸盐、聚合物等,可以提高混凝土防渗渠道的抗冲击和抗磨损能力,减少因冲击和磨损引起的小裂缝,从而降低混凝土防渗渠道的冻害风险。
2.3 加固混凝土防渗渠道的结构在混凝土防渗渠道材料中添加适量的钢筋,改进其结构,使其能够承受更大的外部荷载并防止其抗拉性能不足。
在混凝土防渗渠道拐角处设置配筋,提高其抗裂能力,确保渠道整体连续性,从而提高其防冻害的效果。
2.4 加强混凝土防渗渠道的结构细节设计混凝土防渗渠道的细节设计包括渠口结构、钢筋成型、缝隙堆填等,都是相当重要的,必须严格执行规范。
例如,渠口结构应合理设计中心转动的角度,钢筋应符合规定的要求,缝隙堆填应保证均匀从而减少内部应力。
三、结语总的来说,混凝土防渗渠道的冻害主要是由于其制造质量、热物理性质、以及细节设计方案不合理等问题导致的。
应该加强材料的品质监管和质量控制,并通过尽量避免不合理的渠道设计和采用合理的结构细节设计, 以提高混凝土防渗渠道的防冻害能力。
浅谈混凝土防渗渠道防冻胀的技术措施
0 引言
1 5℃ ~ 一l 0℃ , 均 冻 深 5 m, 大 冻 深 可 达 8 r。 由于 平 6c 最 0c n
八 团是属新 疆生产建设兵 团农一师塔 里木灌 区, 农一师灌 区 采 对保 证各级 防 位 于 欧 亚 大 陆 腹 地 , 山 南 麓 中段 , 里 木 河 上 游 塔 克 拉 玛 干沙 究渠道冻胀破坏 的机 理 , 取有 效 的措施 预 防它 , 天 塔 渗渠道 的正常运 行 , 减少维修养 护的费用意义重大 。 漠北缘 。年降雨量 4 . mm-8 . i 年蒸发 量 18 3 2mm~ 01 - 2 51m, T 9 . 25 8 9nn,t 27 0 5h 9 . , 5 . q lF照 6 . ~29 18h 属极端干旱 的纯灌溉 型 1 渠 道冻 胀机 理 _ 渠 道冻胀破坏是 由于渠基土受冻体积膨胀 顶托衬砌 而形 成。 绿洲农业 区, 自然环境恶劣 。一年 中最 冷月 1 月份 的平均 气温为
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气 候 寒 冷 , 建 的 防渗 渠 道 极 易 受 到 冻 胀 的 破 坏 。因 此 进 一 步 研 兴
年代较早 、 变化 较大 , “ 开双 1” 地形 国水 I 4没能及时找到 , 测 了 通辽南方 向因国水遭 破坏 , 联测 了地 方三等水 准点 l05 测 联 因此 l 2, 1
渠道防渗衬砌的冻害及其防治
大 于渠道 上 部冻胀 力 , 而重 力 式 挡 土 墙 所 受 的冻 胀 力 最小 。这 是 由于渠 底 、 坡 、 土 墙 的 边 界 条 件 不 同 , 渠 挡 土 壤 内部 的温度 场 以及 水 分 蒸 发 情 况 不 同 , 胀 性 也 冻
不同。
10c 以上 。冻胀 程度 有 明 显差 别 , 2 m 因此 需 要 分 区进 行 观 察试 验 , 区制 定 防渗衬 砌 的冻 胀分 级标 准 , 分 因地 制宜 采用 不 同 的防渗 衬砌 结 构 型式 。
点建议 。
[ 关键词] 渠道 ; 防渗 ; 冻害及其防治
中图分类 号 : 7 S2 5 文章标 识码 : c 文章编号 : 0 0 8 (0 8 0 0 2 0 1 9— 0 8 20 )3— 0 9— 2 0
灌 区处 于 干旱半 干旱地 区 , 资源 十分 贫乏 , 已 水 但 开 发 的农 田用水 , 由于 各级 输水 渠 道 的渗 漏 损失 , 正 真 利 用起来 的不 到一半 , 而搞 好渠 道 防渗 是节 水 、 水 的 省
要 ] 渠道 防渗是 提 高灌溉 效益 , 约 用水最 有效 的途 径之 一 。但 是 河套 灌 区四季 温差 大 , 节 渠道
防渗衬 砌及 其 冻 害 的防 治一 直是摆 在 我们 面前 的课 题 , 了研 究渠道 防渗 衬砌 及其 防冻 害的新 型 建 筑 为
材料 , 总结渠道防渗经验 , 以促进灌区的防渗 工作 , 进行 了大量的初 步调查, 并结合灌区的 实际, 出几 提
维普资讯
渠道 防 渗衬砌 的冻 害及其 防 治
柴建 东等
2 9
【 农牧水利 】
渠道 防渗 衬 砌 的 冻害 及 其 防治
柴建 东, 郭风 萍
浅谈混凝土早期冻害及防护
浅谈混凝土早期冻害及防护浅谈混凝土早期冻害及防护【摘要】结合自己的工作实践经验,针对混凝土早期冻害及防护作一探讨,提出几点看法。
【关键词】混凝土;早期冻害;防护;众所周知,由于施工条件及环境因素,冬季是工程施工质量事故的多发季节,混凝土工程尤为居多。
混凝土早期冻害具有隐蔽性、滞后性,所以冬天完成的工程,事故大多数在春季才暴露出来,处理起来困难程度大,轻者修补,重者重来,不仅在工程经济上有所损失,而且影响了工程的正常使用寿命。
1、混凝土早期冻害机理混凝土凝结、硬化并获得强度,是由于水泥和水进行水化作用的结果。
水化作用的速度在一定条件下主要取决于温度,温度越高,强度增长越快,反之那么慢。
当温度降至零度以下时,水化作用停止,混凝土强度几乎停止增长。
其冻害机理简述为:混凝土硬化期间受气温下降的影响将导致水分移动,最初,混凝土内的水分向混凝土外表移动,当介质温度为0℃时,水转变成冰,冰从水泥颗粒移开,并以“大的扁平冰聚体〞的形式重新分布,这一现象随着时间的推移或温度的降低而继续乃致加剧。
此时,凡在混凝土内的大局部游离水结冰处将出现:水泥水化根本停止,混凝土强度停止增长。
水分的转移和“大的扁平冰聚体〞的形成,破坏了水泥水化产物―胶凝晶体结构。
水结冰体积膨胀85%~90%,温度继续降低,体积会继续膨胀,在混凝土内产生晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生裂纹。
冰融后产生空隙。
水分转移及冻结过程中水分常以冰膜形式包围粗骨料和钢筋表而,由于毛细管现象使冰膜逐渐加厚,冰融后空隙最终影响着混凝土结构各组分的粘结力等。
以上诸因素是混凝土受冻后强度降低的主要原因。
已遭冻害的混凝土,即使是恢复正常养护,其各种物理性能指标的损失也难以恢复。
由以上分析可知,水分转移和结冰是引起混凝土早期冻害的根本原因。
2、混凝土早期受冻的主要危害及临界强度在混凝土冬季施工中,需防止混凝土早期冻害。
混凝土早期受冻后,对其各种性能都会产生一系列不利影响。
寒冷地区现浇砼防渗渠道管理与维护浅谈
寒冷地区现浇砼防渗渠道管理与维护浅谈前言:作为寒冷的新疆区域,特别是新疆北部,昼夜温差大,降雨量不均匀,经常发生季节性洪水,但作为农业大区,离不开农田水利灌溉体系。
要灌溉就要有渠道,即便是如今喷滴灌节能灌溉技术日趋成熟,但仍然存在着大量输水渠道,渠道渗漏是困扰灌区节水的一个大问题。
本文重点对当前寒冷地区常用的现浇砼防渗渠道技术的特点及管理与维护措施,加以探讨。
【关键词】寒冷;防渗;渠道1 概述寒冷地区,以昼夜温差大,气候多变著称,与内地及沿海温热地带的气候有着显著的差别。
作为地处新疆北部农九师一名多年从事建筑、水利施工管理人员,从多年渠道防渗运行情况看,目前防渗工作面临的问题是采用什么样的结构形式才能既经济又抗冻,既保证防渗效果,又延长使用寿命,达到减小渠道输水损失,增加输水能力的目的。
目前,本地采用的防渗结构形式有:砌石、混凝土预制板、现浇混凝土板、塑料薄膜及塑膜加保护层的复式结构等。
但通过多年实践,现浇砼渠道防渗技术是目前利用非常成熟的防渗技术。
现浇砼防渗渠道就是用混凝土在施工现场浇筑渠道,结合防渗板、防渗膜等防渗材料,减少或防止水的渗漏损失,在节水灌溉综合治理和大型灌区续建配套与节水改造项目的实施中起到了节约用水、提高水资源利用率、改善自然环境的作用。
2 混凝土渠道防渗的主要特点正如上文所述,现浇砼防渗渠道具有一次性投资比较大,防渗效果好,运行安全的特点。
其主要优点如下:2.1 防渗效果好,可减少渠道渗漏损失90%以上,提高渠水利用率。
2.2 使用时间长,便于管理,一般情况下混凝土渠道可运行50年以上。
高强度的混凝土能够防止马、牛、羊及破坏力较强的植物和其它外力的破坏,便于养护和节约管理费用。
2.3 表面光滑,流速大,比土渠断面小,可减少工程量,节约土地,运行管理方便。
2.4 使用的砂、石、水、水泥等建筑材料取材方便。
2.5 与其它材料的防渗渠道相比抗冻融性强。
当然现浇砼防渗渠道也存在不足,主要有以下缺点:在极度寒冷条件下有不规则局部表面冻融,对砂、石、水泥的质量及配合比有严格的要求,对成型时的坡差、表面光洁度、平整度要求较高,必须一次成型,否则将造成较大损失。
渠道防渗工程的防治冻害措施
渠道防渗工程的防治冻害措施防渗工程是否产生冻胀破坏,其破坏程度如何,取决于土冻结时水分迁移和冻胀作用。
而这些作用又和当是时当地的土质、土的含水量、负温度及工程结构等因素有关。
若采取措施消除或改善其中一个因素,就有可能防止防渗工程的冻胀破坏。
但是,渠道防渗工程多处于粘、粉质土壤上,渠水易与补给基土,衬砌体重量轻,抗冻胀能力弱,某些渠段无法避免自然和人为的不利条件,易与遭受冻害。
实践证明,防治衬砌工程的冻害,要针对产生冻胀的因素,根据工程具体条件采取综合措施。
即从渠系规划布置、渠床处理、排水、保温、衬砌的结构型式、材料、施工质量、管理维修等方面着手,全面考虑,采用适宜的防冻害措施。
Key words:engineering channels;prevent;freezing Measure現将实践中一些较为有效的冻害防治方法介绍如下。
1.回避冻胀回避冻胀是在渠道衬砌工程的规划设计中,注意避开出现较大冻胀量的自然条件;或者在冻胀性土区,注意避开冻胀对渠道衬砌工程的作用。
例如,采用埋入、置槽和架空渠槽等措施。
1.1 尽可能避开粘土、粉质土壤、松软土层、淤土地带、沼泽和高地下水位的地段,选择透水性较强的不易产生冻胀的地段,或地下水位埋藏较深的地段。
将渠厎冻结层控制在地下毛管水补给高度以上。
1.2 尽可能采用填方渠道。
1.3 尽量使渠线走在地形较高的脊梁地带,避免渠道两侧有地面水(降水或灌排水)入渠。
1.4 在有坡面旁渗水和地面回归水入渠的渠段,尽量做到渠路、沟相结合,或者专设排水设施。
1.5 沿渠道外两侧应规划布置林带,最好是多种柳树,因柳树根须发达,密集伸向水源,可以改善渠床土基,有利于防冻害。
总之,在渠系规划设计中,要尽可能地控制渠道衬砌工程基土的水、土条件,以避免和减少衬砌工程的冻害。
1.6 埋入措施将渠道构造作成管或涵埋设在冻结深度以下的措施,即采用暗渠(管)输水。
可以免受冻胀力、热作用力等的作用,是一种可靠地防冻胀措施。
我国渠道防渗工程的冻害及其防治措施
1 渠 道 防 渗 工 程 冻 害 的 概 况
由 于 渠 道 防 渗 工 程 是 节 约 用 水 , 高 水 的 利 用 提 率 的主要 途径之 一 , 因此 , 中 国 建 立 以 来 , 其 是 新 尤
北 疆 地 区也 有 半 数 以上 干 、 渠 防渗 工 程 遭 受 冻 害 , 支 如 古 尔 图新 柳 干 渠 的混 凝 土 防 渗 工 程 , 长 2 k , 全 1m 干 渠 流 量 4 m。s 每 年 因维 修 冻 害 工 程 需 投 入 大 量 6 /,
为此 , 了减 免 冻害 , 者 参考 有 关资 料 , 简述 我 国渠 道 防渗 工 程冻 害 的概 况等 后 , 防 冶冻 害 的措 施作 了说 明 , 为 笔 在 对 供讨论 、 流和 参考 。 交 关 键 词 : 道 防 渗 工 程 ;冻 害 ;防 治 措 施 渠
中 图 分 类 号 :2 S 7 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 :O 8 9 2 ( O 2 0 — 0 0 — 0 1O — 89 2O ) 1 0 1 4
( n t u eo W ae su csa d Hy o o r Ree rh,H o t wetSce c n I si t f trReo re n dr p we sa c t r h s in ea d Te h oo y Unv ri f Agr ut r n r sr c n lg ie s y o t i lu ea d Fo ety,Ya gl g 7 1 0,Chn c n i 1 n 2O ia)
混凝土预制板防渗渠冻害原因及防止措施
混凝土预制板防渗渠冻害原因及防止措施为解决混凝土预制板防渗渠的冻害影响,近年来我们对伊犁河谷垦区农业团场防渗渠进行了全面的调查,查找冻害成因并制订了相应的防冻措施。
一、冻害原因伊犁河谷垦区农业团场属寒冷地区,防渗渠渠底、渠帮的土方根底面与预制板之间有水而冻结。
水的体积膨胀,造成渠底断裂,渠帮的预制板变形、断裂。
春季冻土融化,预制板不能完全复位,预制板外表及四周板缝的微小孔中水分冻结、融化,冻融反复交替,造成预制板外表及四周剥蚀。
造成冻胀的因素主要有三个方面,第一是土质:一般粘性土壤冻胀量最大,砂性土壤最小。
粘性土壤粒径为0.05-0.1毫米的土冻胀较轻,以0.02-0.05毫米的土冻胀性最强。
粒径再小的粘土,因土粒间隙小而透水性不良,冻胀性反而小。
从渗透系数方面,10-3-10-6厘米/秒的土壤能够冻胀,大于或小于这一范围的土壤难以冻胀。
第二是水分:土壤冻结过程中,土壤含水量、地下水位上下,以及有无外部水源补给与其冻胀程度有关。
土壤中含水量大,地下水位接近冻胀面,水分转移条件充分,冻胀性较强;无水源补给,使土壤中孔隙水冻结,一般冻胀不大。
第三是低温:一般负温总量〔冬季日平均负温的总和〕大,土层冻结深度就大。
负温总量也就大。
负温随时间变化不同,对冻深和冻胀开展过程的影响也不同。
当气温缓慢下降,负温持续时间较长时,未冻结区水分不断向冻结区迁移积蓄,形成土层中冰夹层时,土层的冻结度就大,冻胀就严重。
假设气温骤降,冷却强度大,表层冻结面迅速向下开展,土层毛细管被冰晶体堵塞,水分来不及迁移,冻胀也就小。
季节性冻土解冻后,使土粒间冰的粘聚力消失,造成土体结构破坏,对防渗渠造成破坏。
二、冻害现状1.水泥勾缝开裂、脱落预制板防渗渠在使用中,雨水、雪水从渠堤渗入,预制板砂石垫层及土壤中积聚水分,冬季冻胀引起预制板鼓胀,、变形,造成预制板之间的勾缝开裂、脱落。
2、渠帮板鼓胀、滑脱渠水从预制板勾缝损坏的缝隙中渗入到预制板后砂石垫层中,并将泥沙带入垫层,使垫层中泥沙沉积,泥沙中积存有一定的水分,冬季冻胀造成预制板鼓胀、滑脱。
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施一、混凝土防渗渠道的冻害成因:混凝土防渗渠道的冻害是指在冬季低温条件下,由于水分经过蒸发和冷却作用变成冰,在水泥砂浆中膨胀引起的损伤。
混凝土防渗渠道遭受冻害可能造成的损害有以下几个方面:1.微裂缝的隆起:由于混凝土受潮后内部冻结,水的体积膨胀引起微裂缝的隆起,增加了防渗渠道的透水性。
2.横向裂缝:由于内部的水分凝结和膨胀,会引起防渗渠道主体深处的微裂缝变成明显的横向裂缝。
3.结构破坏:由于混凝土受潮后冻结,内部的水体积膨胀,如果没有适当的预留膨胀缝,会引起结构的破坏。
二、防治混凝土防渗渠道的冻害措施:为了防止混凝土防渗渠道遭受冻害,需要在设计建设时做好措施,以下是防治冻害的措施:1.选用优质建材:防渗渠道是用于引水和排水的重要工程,建材选用的质量直接影响整个防渗渠道的使用寿命。
在选材时需要着重考虑这种材料抗冻性和抗渗性能。
2.定期养护:在防渗渠道使用时,需要定期对其进行养护保养,尤其是在长时间低温的情况下,需要做好保温工作,避免混凝土的受潮。
3.加强结构设计:在防渗渠道的结构设计上,需要根据当地的气象条件和施工材料的性质,合理设计预留的膨胀缝和构造缝。
4.施工技术上提升:在混凝土防渗渠道的施工上,需要采取一些防止冻害的措施,比如说在混凝土施工的过程中,需要采用高效的抗冻剂减少内部水分的冻结和膨胀,也可以采用外挂的保温设施。
5.加强人员对冻害的预警:需要加强对整个工程的监测,当监测到局部温度异常低时,需要迅速加强对这个部位的保护措施。
总之,混凝土防渗渠道的冻害成因是多种多样的,防治冻害的措施也是多种多样的。
通过选材,定期养护,加强结构设计,提高施工技术,加强人员对冻害的预警等措施都可以有效地避免混凝土防渗渠道的冻害,提高防渗渠道的实用寿命和使用效率。
浅析砼衬砌渠道冻胀与冻害成因及防治措施
水利 电力
D O I : 1 0 . 1 9 3 9 2  ̄ . e n k i . 1 6 7 1 — 7 3 4 1 . 2 0 1 7 0 7 1 7 6
浅析砼 衬砌渠道 冻胀 与冻害成 因及 防治 措施
单鹏超
南 水 北 调 中线 建 管 局 河 北 分 局 河 北 石 家 庄 0 5 0 0 3 5
摘 要: 南水北调 中线工程 大部 分位 于较 为寒 冷的北方地 区, 由于渠道 水渗 漏以及地下水 的其他水 源的补给 等 因素 , 渠道基 土 含水量较 高。渠道衬砌 混凝土在 经历 冬季后会 出现 不 同程度的 冻胀损 坏 , 例 如裂缝 、 错 台以及表 面冻融等 。在天 暖冰雪融化后 又 导致 渠基 土过 于湿润 , 致使 渠基 土 自身的稳 定性 能和强度 降低 , 引起衬砌体 的破坏 。这些对 工程的 正常运行 会都 产生严 重的影 响, 不仅浪 费大量的人 力、 物力 、 财力去 维修 和 管理 , 并且直接 制约着 工程 效益 的发 挥 , 浪 费宝贵的水 资源 , 更为严 重的还会 影 响
1 . 1地 下水 对 冻 胀破 坏 的 影 响
外, 当渠道 中的水 向渠床方 向渗流时 , 不仅增加 了渠 基土 中的含 水量 , 而且渗流时产生 的渗透力对渠道衬砌板也有破坏 的作用 , 这 无 疑 加 剧 了 渠道 的冻 胀 破 坏 。
1 . 4 渠道 走 向对 冻胀 的影 响
冻土 中水分迁移的宏观表现是冻胀 的实质。 渠 道在停水后 , 内部 的水位降低 , 由于存在相对压差 , 大量渠 道外 部的地下水 向 渠道 内部渗透 , 渠 道边坡 的混凝土衬砌板处于极不稳定 的状态 , 从而发生位移 、 滑落。由于地下水渗透 的作用 , 渠基 土的含 水率 处在较高 的水平 , 这会使衬砌板本身 出现裂缝甚至断裂。 渠基土 的土质均匀时 , 渠道各部分 的冻胀量不随冻深的增加而增大 , 基 土水分 的补给是决定冻胀程度大小 的主要 因素 四。在 土质 相同 的条件下 ,渠基土的冻胀程度与地 下水位 的高低几乎呈反 比关 系。 渠基土 的含水率和水分补给与地下水位 的高低关系密切 , 在 封闭 的体 系中 , 土壤 的持水量决定 了其冻胀 的程度 ; 在开 敞的体 系 中, 尽 管土体初始 的含水率很低 , 但外界水分 的补给会强化其 冻胀程度 。
灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施
灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施摘要:在灌区的运行中,防渗渠道是必须要设置的一个水利结构,这种结构对整个灌区灌溉功能的正常发挥都有着非常重要的作用,但是在实际的应用中,灌区的防渗渠道经常会出现冻胀破坏的现象,本文对冻胀主要的形式和原因进行了相关的阐述,同时有针对性的采取了冻胀防治措施。
关键词:灌区;混凝土防渗;防渗渠道;冻胀;防治措施混凝土结构本身就非常容易出现一些质量问题,所以在施工的过程中如果使用这种材料也非常容易出现一些质量上的问题,所以在灌区的渠道工程当中也经常会对混凝土渠道采取一定的防渗措施,这也十分有效的减少了渠道渗漏的现象,但是季节的变化也会给渠道的正常运行带来了十分不利的影响,温度会对混凝土防渗渠道的正常运行造成一定的阻碍,甚至还会出现一些冻胀的现象。
1、混凝土防渗渠道的冻胀破坏形式无可厚非,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的时间大多处于冬季,因温度过低而导致。
在以往的冻胀破坏案例中,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的表现形式主要包括:1.1现浇混凝土底板破裂在冬季温度过于低下的情况下,一些未设置纵向分缝的渠道的混凝土底板容易发生裂缝破坏。
通常情况下,裂缝的发生的位置大多处于渠道底部的中心或中心线,裂缝宽度多维持在0.1~1cm范围内,裂缝长度较长且存在不确定性,可能会在裂缝形成后期持续延长。
有些裂缝甚至贯通了整条渠道。
1.2隆起混凝土板发生隆起现象的主要原因除了温度太低之外,还有地下水水位不断增高的原因,在一些地下水水位比较高的渠道位置,地基冻胀现象要比其他的位置更加的明显,而其他位置受到冻胀影响相对较小,这样的情况下就会使得混凝土的衬砌板发生比较严重的隆起现象,如果渠道出现了隆起问题,一般隆起的高度都在1-4mm之间,这种隆起现象会随着春天温度的回升而有所减弱,但是这也不能保证其能恢复到最原始的状态,同时因为发生隆起的位置在含水量上要比其他位置更高,在水分经过冻结和融化之后会将水的压力作用在混凝土板上,同时多余的水分也会在地基土中溢出,这样就会导致地基的下沉,等到次年这种冻胀所产生的隆起危害会更加的严重,甚至还会出现滑坡的现象。
渠道防渗工程的冻害及其防治措施
渠道防渗工程的冻害及其防治措施人们的对环境的爱护与节约意识,随着生活质量与经济水平的不断提高,越来越强烈,渠道防渗工程就是在这种背景下兴起的一种新型的建筑工程项目。
渠道防渗工程建设的主要目的是节约用水,使水的利用率得到提高,为人类建设文明社会贡献一份力量。
本文主要对渠道防渗工程的冻害进行分析,并根据分析的结果,制定针对性的防治方案。
标签:渠道防渗工程;冻害;防治措施眺望全世界,不少国家在社会经济建设的过程中,均会面临水资源供需困难的问题,其问题在没有得到彻底解决的情况下,不仅给国家实现战略目标造成负面的影响,还可能会引发国民不安,降低国民的幸福感,同时还阻碍了环境的正常生长。
在全球经济化的时代,水资源匮乏的问题日益突出。
尤其是近三十年来,我国水资源匮乏的现象不断加重,为了可以在短时间内有效的降低水资源的压力,提高水的利用率,相关部门积极号召各建筑单位共同减少渠道防渗工程,工程的建设数量随着时间的推移,越来越多,渠道防渗工程的用途也不断的扩展,在环境保护、防止土壤沼泽化及盐碱化中占据十分重要的位置。
1、渠道防渗工程的冻害分析对以往渠道防渗工程冻害的相关资料进行分析,可以发现当建筑自身抗冻胀能力处在较弱的情况下,出现冻害的可能性最高。
通常情况下,人们可以通过渠道衬砌板的厚度与体积重量这两个特点,判断其抗冻胀的能力,一般体轻与板薄,表明该渠道整体的抗冻胀能力要低于正常的标准。
由于渠道的每一个走向与断面形式不相同,冻胀与冻结的部位也均不相同。
1.1渠床的冻结特征致使渠道断面上各部位表面温度、风情与日照状况存在差异性,其主要原因是由于渠道断面每一个坡面的朝向存在一定的差别,同时其固定的凹槽形式,这些均是影响冻结深度与冻胀面积不均匀的重要因素。
同时,渠道断面上各部位的冻结与冻胀过程不均匀,还与其断面的尺寸及形式有着直接的联系。
对南北走向的渠道进行深入的分析,发现南北走向的渠道,风与日照的状况差别较小,并且两个不同走向渠道的阴阳两拨的冻结规模相似性极高。
渠道防渗工程的冻害防治措施
高 的脊 梁地 带 , 而避 免渠 道两侧 有地 面 水人渠 。 从 c 沿 渠道两 侧规划 布 置林 带 , 好 是多 种柳树 , . 最 利用 柳 树发 达 的根 系来 改善 渠 床 土基 , 利 于 防治 有
冻害 。 1 2 利 用 暗 渠 ( ) 水 . 管 输 将 渠 道 构 造 做 成 管 或 涵 埋 设 在 冻 深 以 下 , 以 可
维普资讯
渠 道 防渗 工程 的 冻 害 防 治措 施
姚 百 超 刘 文 超
李
影
( 纯净 的砂砾 石 、 卵石 及 中粗砂 等 ) 一 种方法 . 如 砂 的
胀或 地下水 埋 藏较 深的地 段 。
b 尽量 采 用填 方渠道 .并 且 使渠线 走在 地势较 .
收 稿 日期 : O l 1 2 修 改 日期 :0 2 2 O 2 8 2 0 一叭 一 5 2
置换 法 是 一种 应 用 非 常广 泛 的方 法 , 在冻 结 是 深 度 内将 衬砌 板下 的冻胀 性土 置换 成非 冻胀性 材料
染。
c 换热 器 采 用 新 型螺 旋 槽 管换 热 技 术 , 效 率 . 热 高, 换热 成本 低 。
d 燃 烧 室 与 换
h 用途广泛 , 应性强 . . 适 可广 泛用 作 各 种 物 料
的 烘 干
燃 料 在燃 烧 室 内充 分燃 烧 . 叉太 大 延 长 了换 热器 的 使 用寿命 e 自动 炉 排为 往复炉 排 , 化 了燃 烧 强度 , 高 . 强 提 了燃烧 效率 。 f 冷流体 ( . 空气 ) 和热 流体 ( 烟气 ) 均采 用负 压 引 风 , 到 了不 漏烟 、 做 不漏 气 , 改善 了工 作 条件 , 免 了 避
免受 冻 胀力 的作用 , 是 一 种非 常 可靠 的 防冻胀 措 这 施, 它基 本 上 不 占用 土地 资源 , 且输 水 损 失小 , 而 管 理养 护方 便 , 比较适 合精 耕细作 的地 区, 但其工 程投 资较 大 . 一般 当流量 大 、 坡度缓 时不 经 济。
防渗渠道冻胀破坏与其解决措施
防渗渠道冻胀破坏与其解决措施作者:阿不都海比尔•艾乃斯来源:《中国建筑科学》2015年第05期摘要:渠道输水是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,每年渗漏的损失非常惊人。
如果采用渠道防渗工程技术,会减少渗漏损失。
渠道防渗节水的潜力很大,是应优先考虑的重要技术之一。
在不同的地形、气候和使用条件的大中小型渠道和农业节水浇灌工程建设中得到广泛的应用。
经多年实践证明,防渗渠道不仅可以节约用水,控制地下水,而且能够减少清楚淤泥工程量,节省劳动力,达到提高灌溉效益,增产、增收的目的。
关键词:防渗渠道;冻胀破坏;措施1.冻胀破坏的原因混凝土防渗渠道冻胀破坏的原因如下:1.1 渠基上台高度不足:老渠改建和老渠一侧新建的防渗渠道,受地形限制,往往不能上台足够高度,渠道因处常年灌溉区内,沿线地下水位较高,渠基土层水分补给充分,致使基础含水量较高。
冻结过程中,地下水受温差冻胀作用。
实际表明,这些渠段的冻胀破坏比较普遍,也比较严重。
1.2 渠坡垫层粉土含量超标、密实度不够:灌区内风积沙分布较多,渠段边坡采用风积沙做垫层,粉土含量设计要求不超过3%-5%,但部分风积沙沙源含粉土量偏高,有的高达16%,本身已属冻胀土,再加上部分由民工填筑完成的渠道的垫层密实度达不到设计要求,因土体密实度较低,地下水易受毛细管作用而大量上升,使渠坡含水量迅速的大量增加,冻结过程中可产生较大的冻胀力。
春季化冻时,这些渠坡易受外溢水渗透力作用而发生变形,严重者产生滑坡和流土破坏危及渠到安全。
1.3 入冬前渠道停水较晚:冬灌会自内补给增加基土含水量,对混凝土防渗渠道极为不利,入冬前渠道停水较晚,基土含水量较高,尤其是渠道中下部,一旦冻结,冻胀量较大。
2.解决冻胀破坏措施2.1 加强施工管理确保工程质量关(1)地基处理:基础处理是渠道防渗的根本,做好混凝土防渗渠道的地基基础,可以减少防渗体裂缝,避免渠道因基床沉陷而破坏。
在选择渠道线路时,应尽量避开湿陷性、膨胀性粘土及地下水位高的不良地段,对于新建渠道在防渗体工程铺筑之前,先要将渠基整平,以增强土基强度,减轻冬季冻胀破坏。
浅析渠道防渗工程管理与维修的措施
浅析渠道防渗工程管理与维修的措施渠道防渗工程是一项非常重要的工程,实施正确的管理和维修措施可以确保渠道系统的正常运行,保障农业灌溉、城市供水、发电等各方面的用水需求。
本文将从工程管理和维修两方面进行浅析。
一、渠道防渗工程的管理1. 建立完善的管理制度:渠道工程有着很多的工程参数,必须建立完善的管理制度来确保每个参数的测量和维护工作的正常开展。
每个管理细节都应该纳入制度中,以免出现遗漏。
2. 规范施工管理:渠道防渗工程的施工管理是非常重要的,必须坚持施工管理人员的监督和检查制度。
按照工程施工设计要求和验收规定进行管控,特别是在建设过程中要充分利用先进的技术手段,保证工程建设的质量和效率。
3. 加强巡查检查:设立专门的巡查员,要求定期巡查渠道各个部分,发现问题及时进行处理,保证渠道正常运行,避免破坏和损害。
同时应定期对泄渗计的使用情况进行检查,确保其测量精度和稳定性。
4. 加强管养保养:管养人员应严格按照维护规定进行工作,定期进行检查和维护工作,发现问题及时上报,切实保证渠道的正常运行,杜绝因管养管理不善而导致的渠道损害和破坏。
二、渠道防渗工程的维修1. 开展定期检查:渠道防渗工程每年都要进行定期检查,主要检查渠道壁、底、坝对渗漏、积淀等情况,若发现问题及时进行维修,确保渠道系统的正常运行。
2. 优化漏洞处置方案:渠道防渗工程的漏洞处置方案应该要充分考虑到不同环节的维护和处置措施,使其满足最低限度的损失,并结合施工方案及合适工艺来达到尽可能减少损失的目的。
3. 理性选择维修措施:渠道防渗工程的维修措施应该根据具体问题而定,常规维修应为常规方法,大型维修应使用先进技术支持。
同时,维修方法和材料的选择也应考虑到工期、成本等方面的因素,并且应该注重维修材料的选用。
4. 注意安全措施:渠道防渗工程的维修不单单是解决渗漏问题,同样需要注意安全措施。
维修时应该遵循操作规范,同时注意保护现场的环境,防止人员和设备的损失。
混凝土预制板防渗渠冻害原因及防止措施
工程规模
总长度1000米,宽3米,深1米。
建筑材料
混凝土预制板,具有高强度、耐久性好的特 点。
防渗渠功能
主要用于农田灌溉,确保农田灌溉用水量充 足和稳定。
冻害情况及原因分析
冻胀现象
在冬季,混凝土预制板防渗渠出现了一定程度的冻胀现象,导致渠身开裂、渗水。
原因分析
由于该地区海拔较高,冬季气温低,混凝土在低温下发生冻胀,导致材料性能下降,从而引发冻害。
需要加强土壤水文地质、冻土力学等方面的研究,为防渗渠冻害的防治提供更加科 学的理论依据。
需要开展更多实践工程验证和完善防渗渠冻害防止措施,提高工程的可靠性和稳定 性。
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混凝土预制板防渗渠冻害原 因及防止措施
2023-11-09
contents
目录
• 引言 • 混凝土预制板防渗渠冻害原因 • 防止混凝土预制板防渗渠冻害的措施 • 工程实例分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景
混凝土预制板防渗渠是一种广泛 应用于农田灌溉的渠道,具有防 渗效果好、使用寿命长等优点。
预制板材料
预制板材料的导热系数较低,因此对于防止冻害具有一定的劣势。同时,预制板材料的抗拉强度也较低,因此在 冻胀力的作用下也更容易开裂。
03
防止混凝土预制板防渗渠 冻害的措施
优化渠道结构设计
合理设置排水设施
在渠道设计中应考虑排水设施 的设置,以便在雨季或融雪期 及时将积水排出,减少冻害发
生的可能性。
02
混凝土预制板防渗渠冻害 原因
冻土性质对渠的影响
冻土的导热系数低
冻土的导热系数通常比普通土壤和混凝土的导热系数低,这使得冻土在温度变化 时具有较大的温度梯度,从而对渠道产生更大的冻胀力。
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浅谈砼防渗渠道的冻害防治与春季维修
摘要:文章介绍了混凝土渠道防渗的主要特点,分析了混凝土渠道防渗冻害的原因,针对冻融的预防及春节维修问题进行了阐述。
关键词:防渗渠道;冻害;维修
abstract: this paper introduces the main characteristics of concrete canal seepage control, analysis of concrete canal seepage prevention frost damage reasons for freezing and thawing, prevention and repair this paper expounds the problem of spring festival.
key words: impermeable channel; freezing injury; repair
中图分类号:tv146+.3文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)防渗渠道不仅可以节约用水,控制地下水,而且能够减少清除淤泥工程量,节省劳动力,达到提高灌溉效益,增产、增收的目的。
新疆北部地区因冬季长,气侯寒冷,渠道发生冻胀是必然的自然现象。
采取工程措施预防冻害,技术要求高,经济投入大,维护管理复杂。
因此在冬季过后,抓好管护,选定正确技术方案进行维修,减少自然及人为破坏。
1混凝土渠道防渗的主要特点
1.1 防渗效果好,可减少渠道渗漏损失90%以上,提高渠水利用率。
1.2 使用时间长,便于管理,一般情况下混凝土渠道可运行50年以上。
高强度的混凝土能够防止马、牛、羊及破坏力较强的植物
和其它外力的破坏,便于养护和节约管理费用。
1.3 表面光滑,流速大,比土渠断面小,可减少工程量,节约土地,运行管理方便。
1.4 使用的砂、石、水、水泥等建筑材料取材方便。
1.5 与其它材料的防渗渠道相比抗冻融性强。
当然现浇砼防渗渠道也存在不足,主要有以下缺点:在极度寒冷条件下有不规则局部表面冻融,对砂、石、水泥的质量及配合比有严格的要求,对成型时的坡差、表面光洁度、平整度要求较高,必须一次成型,否则将造成较大损失。
2混凝土渠道防渗冻害的原因分析混凝土是由砂、石、水、水泥等材料组成的,这些材料具有一定的吸水性,又长期处在水的环境中,这些水分在负温条件下,体积会发生膨胀,经过多个冻胀,融化循环和应力的反复作用,最终导致混凝土的冻融破坏。
混凝土(预制混凝土板),属于刚性材料,具有较高的抗压强度,但抗拉强度较低,适应拉伸变形或不均匀变形的能力较差。
在冻胀力或热应力的作用下,容易破坏,其破坏形式归纳如下。
①鼓胀及裂缝。
在冬季,混凝土板与渠床基土冻结成一个整体,承受着冻结力、冻胀力,以及混凝土板本身收缩产生的拉应力等,当这些应力值大于混凝土板在低温下的极限应力时,板体就发生破坏。
②架空隆起。
在地下水位较高的渠段,渠床基土距地下水近,冻胀量大,而渠顶冻胀小,造成混凝土衬砌板大幅度隆起、架空。
这种现象,一般出现在坡脚或水面以上0.5米坡长处和渠底中部。
③滑塌。
渠道衬砌的冻融滑塌有两种形式:其一由于冻胀引起混凝土板隆起架空,使得坡脚支承受到破坏,混凝土板垫层失去稳定平衡,因而基土融化时,上部
混凝土板块顺坡向下滑移、错位、互相穿插、迭叠。
其二渠坡基土融化期的大面积滑坡,使渠坡滑塌,导致坡脚混凝土板被推开,上部混凝土板塌落下滑。
3冻融的预防措施
3.1 避免冻胀。
①尽可能避开粘质土壤、松软土层、淤泥沼泽和高地下水位的地段,选择透水性较强的不易产生冻胀的地段,或地下水位埋藏较深的地段。
将混凝土渠底冻结层控制在地下毛管水补给高度以上。
②尽可能采用填方渠道。
③选择渠线在地形较高的脊梁地带。
④有渗水和地面回归水入渠的渠段,尽量有排水设施。
⑤规划布置林带,多种柳树,因柳树根须发达,可以改善渠床基土环境,有利于防冻害。
3.2要根据负气温统计资料,渠床基土的冻胀敏感程度,地下水埋藏深度以及施工管理的技术水平选用防渗防冻工程结构类型。
3.3正确确定允许残余变形量。
当衬砌体不遭受严重破坏,不影响渠道正常运行的残余变量称为允许残余变量,可以不用防渗防冻工程措施。
加强渠道日常维护管理即可。
要因地制宜的选用渠道衬砌形式。
在条件许可时,尽量采用几种衬砌方式相互补充,提高防渗防冻效果。
3.4 要切实抓好施工质量管理,保证混凝土衬砌体全面达到设计标准,处理好伸缩缝和止水,杜绝渠水通过伸缩缝渗入基土。
3.5 尽量避免在渠道运行刚结束就进行防渗防冻工程施工,应保证土壤含水率和地下水位回落到理想范围内才施工。
3.6 加强渠道运行期的巡视管理,避免超出设计标准引水。
春季冻融交替期,挖方渠道要及时维修衬砌边坡滑塌破坏,高填方渠
道要关注伸缩缝是否发生撕裂,造成衬砌体失稳现象。
3.7 输水干渠应尽量远离灌溉地块、林带、灌水渠,减少灌水对干渠道基土补给水份。
3.8 尽量在平均气温小于摄氏零度前停水,稳定超过摄氏零度后才通水运行。
在春雪初融时,要加大渠道巡查,发现有冰雪堆积时必须及时清理冰雪,防止堆积过多对渠道局部产生过压、变形后冰雪水破坏止水浸入伸缩缝,造成局部冻融。
4混凝土防渗渠道的修理 4.1 防渗渠道裂缝的修补方法
1)表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于防渗层仍大致平整,无较大错位,裂缝较小的情况的处理。
通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2)灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。
常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。
常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性
止水材料为聚合物水泥砂浆。
3)混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。
常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.2 预制混凝土板防渗渠道砌筑缝的修补
预制混凝土板的砌筑缝,多是水泥砂浆缝,容易出现开裂、掉块等病害,如不及时修补,不仅加大渗漏损失,而且将逐渐加重病害,造成更大的损失。
修补方法是:凿除缝内水泥砂浆块,将缝壁、缝口冲洗干净,用与混凝土板同标号的水泥砂浆填塞,捣实抹平后,保湿养护不得少于14天。
4.3 混凝土防渗板表层损坏的修理
混凝土防渗板表层损坏,如剥蚀、孔洞等,可采用水泥浆修补。
首先必须全部除掉已损坏的混凝土,并对修补部位进行凿毛处理,冲洗干净,然后在工作面保持湿润状态的情况下,先将砂浆用木抹子抹在修补的部位,反复压平,再用铁抹子抹光后,保湿养护不少于14天。
当修补部位深度较大时,可在水泥砂浆中掺适量小石子,以减少砂浆干缩和增强砂浆强度。
4.4 混凝土防渗层的修补
混凝土防渗层损坏严重,如破碎、错位、滑动坍等,应拆除损坏部位,处更好土基土,重新填筑。
填筑时要特别注意将新旧混凝土的接合面处理好。
接合面凿毛冲洗后,需涂一层厚1mm的水泥净浆,才能开始填筑混凝土。
填筑好的混凝土,要注意保湿养护。
翻修中
拆除的混凝土要尽量利用。
如现浇板能用的部分,可以不拆除。
预制板能用的,尽量重新使用。
破碎了的混凝土,能用的石子,也可作混凝土骨料。
4.5 防渗渠道运行中的抢修
渠道在运行过程中,出现局部决口、滑坡等情况时,应紧急停水或降低水位,同时用戈壁石子或土工编织袋装砂土堵塞等临时处理。
待行水结束后,再进行正规修理。
5结束语新疆作为水资源严重缺乏的地区,输水渠道的防渗是节水的关键。
混凝土防渗渠道裂缝非常普遍,不少混凝土的破坏都是从裂缝开始的,严重影响工程质量和渠道的防渗效果。
合理的处理裂缝,需要认真了解裂缝的产生时间、产生原因、产生部位,按照受损件的作用和裂缝的破损程度,采用合理的修补法修补裂缝。