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灌浆料防渗渠道裂缝的产生和维修
发表时间:[ 2017-03-30 ]  编辑: [ 山东三瑞 ]

一、前言

  灌浆料防渗渠道具有节水效果好,管理费用低廉,使用寿命长等优点,是目前北方渠道广泛采用的一种渠道防渗技术措施。但受北方寒冷气候影响及工程技术措施不当,造成灌浆料防渗渠道存在不同程度的裂缝,使防渗渠道兴建数年内遭到破坏,增加渠道运行成本,影响渠道节水效果。

  二、灌浆料防渗渠道裂缝产生的原因分析 

  1.沉陷裂缝

  沉陷裂缝的产生是由于渠基土不实或回填土不实,未能达到规定的容重,或是由于混凝土伸缩缝处理不当造成渠基浸水引发不均匀沉陷。一般情况下,地基变形稳定后,沉陷裂缝基本不再继续。要控制沉陷裂缝的产生,首先要避免地基不均,其次是模板要有足够的强度、刚度,保证支撑点不下沉。混凝土防渗渠道在浇筑过程中地基不能水浸,若在冻土上支撑要特别加固。

  2.干缩裂缝

  干缩裂缝的产生主要是由于灌浆料内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果,灌浆料受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部温度变化较小,较大的表面干缩变形受到灌浆料内部约束,就会产生较大的拉应力而产生裂缝。相对温度较低、水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要和灌浆料的水灰比、水泥的成分、水泥用量、骨料性质和用量,外加剂用量等有关。

  3.温度裂缝

  灌浆料防渗渠道温度裂缝主要是由于冻涨产生。在北方冬季,渠道防渗灌浆料板与渠基土冻结为一个整体,承受冻结力、冻涨力以及本身收缩产生的拉力。当这些应力值大于灌浆料板极限应力时,灌浆料板体破坏产生裂缝。冻涨裂缝大多出现于渠道坡脚以上1/4~3/4坡长范围内和渠底中部。冬季渠内存水时,一般出现在水面附近的渠坡上。

  三、灌浆料防渗渠道裂缝的预防措施 

  1.控制沉陷裂缝的产生,主要是确保渠基均匀、密实。应注意以下四方面的问题:一是坑、穴等的处理,必须局部处理;二是渠基土容重,必须达到1.6t/m3;三是回填土的含水量要在正常范围以内。每一种土料,在一定压实功能下,只有在最优含水量范围内,才能获得最大的表观干密度,且压实也较经济;四是灌浆料伸缩缝的处理。灌浆料防渗渠道出现沉陷裂缝除了渠基质量不好外,本人认为灌浆料伸缩缝的漏水是主要的原因,因此必须保证伸缩缝不漏水。

  2.控制干缩裂缝的产生,要严格控制灌浆料搅拌和施工中的配合比,实际用水量不能大于灌浆料配合比所给定的用水量,同时还应注重灌浆料的养护。

  3.预防灌浆料防渗渠道的冻涨裂缝。我认为可以采取以下三方面预防:一是回避冻涨,从渠系规划布置中注意避开较大冻涨量的自然条件或在冻涨性土区采取工程措施避开冻涨对灌浆料防渗渠道工程的作用;二是消减冻涨,可以采取置换法、隔热保温法、化学处理法、压实法、防渗排水法等措施;三是通过优化断面形式等措施增强灌浆料防渗渠道抗冻涨能力。

  四、灌浆料防渗渠道裂缝的处理

  灌浆料防渗渠道裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,灌浆料置换法。

  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、环氧胶泥或在灌浆料表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止灌浆料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.灌浆料置换法

  灌浆料置换法是处理严重损坏灌浆料的一种有效方法,此方法是先将损坏的灌浆料剔除,然后再置换入新的灌浆料或其他材料。常用的置换材料有:普通灌浆料或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

  五、结论

  灌浆料防渗渠道裂缝非常普遍,不少灌浆料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。本文结合笔者多年的工作经验,提出了三种修补裂缝的方法,对我国北方地区灌浆料渠道防渗有借鉴推广的价值。


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