浅谈砼防渗渠道的冻害防治与春季维修

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