如何控制渠道砼的破壞與修復(fù)

1、如何控制渠道砼的破壞與修復(fù) 一、破壞的種類 根據(jù)調(diào)查分析，我們一般可以把防滲渠道的破壞分為兩種： 1. 凍脹破壞 砼面板雖然被嚴(yán)重破壞，但砼本身的強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B等指 標(biāo)改變很小或沒有發(fā)生改變，僅是砼面板的整體結(jié)構(gòu)受到破壞。 破壞現(xiàn)象表現(xiàn)為：砼面板破裂，翹起，滑落，嚴(yán)重的渠道邊坡塌 陷。 2. 侵蝕破壞 侵蝕破壞相對(duì)于凍脹破壞更為嚴(yán)重， 此種破壞使砼完全失去 了強(qiáng)度。 這是由于砼被土壤中的酸類、 鹽類等長(zhǎng)期作用而使表面 受到侵蝕， 然后慢慢向由外向內(nèi)發(fā)展， 最后板局部或整個(gè)砼板產(chǎn) 生酥松，直到砼完全失去強(qiáng)度。 以上兩種破壞形式雖不相同， 但最后都將導(dǎo)致渠道節(jié)水功能 的下降。另外，隨著渠道斷面輸

2、水糙率不斷變大，渠道的過水能 力也會(huì)大大降低， 嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致整個(gè)渠道喪失輸水功能。 在我國(guó) 西北地區(qū)，實(shí)際破壞的主因往往是凍脹，而侵蝕破壞較少。 二、凍脹破壞的原因 所謂凍脹破壞， 其根源在于渠基土發(fā)生凍脹。 而渠基土發(fā)生 凍脹是內(nèi)因與外因共同作用的結(jié)果。 1. 內(nèi)因：渠基土的含水率較高，且變化范圍較大；基土的比 表面積大使其易發(fā)生凍脹破壞。 2外因：氣溫長(zhǎng)期低于0C; 3. 內(nèi)外因的相互作用 土壤中水的存在形式： 自由水與束縛水。 自由水存在于土壤 顆粒之間的空隙; 束縛水是吸附于土壤顆粒周圍受到土粒拘束的 水，其含量與土粒的總表面積有關(guān)。對(duì)于渠道基土來說，因?yàn)槠?多為夯實(shí)土， 粒子間隙小，

3、 所以其含水量的大小主要與粒子周圍 束縛水有關(guān)。 而束縛水的多少又與基土的性質(zhì)有關(guān)， 即土質(zhì)組成 顆粒越細(xì)，其顆粒的比面積就越大，粒子所吸附的水份越多，渠 基土的含水量就越大。當(dāng)氣溫長(zhǎng)期處于 0C以下時(shí)，基土中水份 就會(huì)結(jié)冰，根據(jù)水在結(jié)冰時(shí)體積增大 0.09 倍的性質(zhì)，基土的體 積也將增大， 而基土是受砼面板束縛的， 束縛與凍脹形成相互作 用力，砼面板受到長(zhǎng)期的凍脹應(yīng)力而發(fā)生位移直至破裂，翹起， 滑落，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致渠道邊坡塌陷。 4. 水份遷移原理分析 不同土顆粒表面吸附水之間存在著電位差， 當(dāng)氣溫長(zhǎng)時(shí)間低 于0C時(shí)，在該電位差和毛管水表面張力的共同作用下，土顆粒 表層的活躍水分子將會(huì)順著溫度

4、梯度方向向土壤水凍結(jié)峰面遷 移，如果基土水份有充足的補(bǔ)給源， 基土凍結(jié)鋒面將會(huì)產(chǎn)生更為 嚴(yán)重的凍脹。因?yàn)槌Ｒ?guī)凍脹量一般為原來體積的10%-50%而 在水份遷移的情況下， 凍結(jié)鋒面上的凍脹量可達(dá)到原來體積的數(shù) 倍。在重力作用下， 凍土水分垂直遷移以及毛細(xì)管水上升高度都 有一定的范圍，該范圍的大小與土質(zhì)有關(guān)。 理論分析和工程實(shí)踐證明， 粒徑大于0.1mm的基土因其所含 水分較少， 在其結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹力較小， 不足以對(duì)砼板產(chǎn)生破 壞；當(dāng)基土粒徑在 0.1mm0.05mm之間時(shí)，破壞較大，而當(dāng)粒徑 在0.05mm0.002mm時(shí)，基土凍脹破壞最強(qiáng)。按照土質(zhì)的分類， 粘土的凍脹破壞最強(qiáng)， 其次依次降低

5、的是粉質(zhì)土、 亞粘土和亞砂 土。 三、預(yù)制砼防滲層的維修 1. 現(xiàn)澆混凝土裂縫的修復(fù) 當(dāng)混凝土防滲層發(fā)生裂縫后， 如果防滲層仍大致平整， 無較 大錯(cuò)位， 裂縫較小的情況， 可以運(yùn)用過氯乙烯膠液涂料粘貼玻璃 絲布的方法，進(jìn)行修復(fù)。而對(duì)于裂縫較大者，可采用填筑伸縮縫 的方法修復(fù)。 對(duì)于大型渠道裂縫又較大的， 可采用填塞與粘貼相 結(jié)合的方法修復(fù)。具體做法如下： 清除縫內(nèi)、縫壁及縫口兩邊的泥土、雜物，保持清潔、干 燥。 縫壁涂刷冷底子油 將煤焦油填料或焦油塑料膠泥填入縫內(nèi)， 填壓密實(shí)， 保持 表面平整光滑。 填好縫1-2天后，沿縫口兩邊涂刷5cm寬的過氯乙烯涂料 一層，隨即沿縫口兩邊粘貼 3-4cm

6、寬玻璃絲布一層、 再涂刷涂料 一層、粘貼第二層玻璃絲布，最后涂刷一層涂料。在運(yùn)用此方法 中，要注意涂料要涂刷均勻，玻璃絲布要粘平，不能有氣泡。 2. 預(yù)制混凝土的修復(fù) 砌筑縫的修復(fù) 預(yù)制混凝土渠道包括板和 U型槽，其砌筑縫多采用水泥砂漿 縫。砼板防滲渠道的砂漿填縫常出現(xiàn)的問題：砂漿強(qiáng)度低；施工 擠壓不實(shí)；不能與砼板緊密結(jié)合，勾縫的砂漿容易脫落，有的從 勾縫中長(zhǎng)出了雜草， 甚至有些小型填方渠道襯砌完后， 試放水發(fā) 生垮渠等破壞情況， 能保持完好的工程基本很少。 造成放水垮渠 原因，除了土方渠道質(zhì)量不好外。 本人認(rèn)為襯砌部分勾縫的漏水 是主要的原因。 為了保證工程質(zhì)量， 建議對(duì)砼預(yù)制板改用方形或

7、長(zhǎng)方形，塊的大小應(yīng)便于施工為宜，厚度810cm為好，板縫留 10cm15cm用高標(biāo)號(hào)砼填塞，人工機(jī)械都能施工，要求搗出漿與 砼板能緊密結(jié)合，使襯砌段形成整體，基本達(dá)到現(xiàn)澆的質(zhì)量。對(duì) 于舊渠防滲層砌筑縫的修復(fù)也可以這樣處理： 鑿除縫內(nèi)水泥砂漿 塊，將縫壁、縫口沖刷干凈，用與混凝土板相同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿 填塞，搗平抹平后，保濕養(yǎng)護(hù)不得少于 14天。 表層的修復(fù) 水泥砂漿修復(fù)法： 首先必須全部除掉已損壞的混凝土， 并對(duì) 修補(bǔ)部位進(jìn)行鑿毛處理， 沖洗干凈， 然后在工作面保持濕潤(rùn)的狀 態(tài)下，將拌和好的砂漿用木抹抹到修補(bǔ)部位，反復(fù)壓平，用鐵抹 抹光后， 保濕養(yǎng)護(hù)不少于 14 天。 注意如果修補(bǔ)部位深度較大時(shí)

8、， 可在水泥砂漿中摻和適量的礫料， 作用是可以減少砂漿干縮和增 強(qiáng)砂漿強(qiáng)度。 噴漿修復(fù)法： 將水泥、 砂和水的混合料用經(jīng)高壓噴射到修復(fù) 部位。 3. 混凝土防滲層的翻修 舊板拆除，重新鋪筑：混凝土防滲層如若損壞嚴(yán)重，例如 破碎、錯(cuò)位，滑坍等的情況下，應(yīng)拆除損壞部位，處理好地基土 重新鋪筑。 在鋪筑時(shí)要特別注意新舊混凝土的結(jié)合面處理好。 方 法是結(jié)合面鑿毛沖洗后，需涂一層厚2cm的水泥凈漿，才能開始 鋪筑新混凝土，同樣鋪筑好的混凝土要注意保濕養(yǎng)護(hù)。 舊板不拆，加鋪新板：現(xiàn)混凝土板不拆除，在其上整平后 加鋪新板。 現(xiàn)澆加鋪： 把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后， 在上面鋪設(shè) 保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，完成后在其上再 鋪筑素混凝土。 苯板和現(xiàn)澆混凝土的厚度通過計(jì)算得出。 此種方 法的優(yōu)點(diǎn)是比較適合渠道現(xiàn)狀，較美觀。缺點(diǎn)：工期長(zhǎng)，施工質(zhì) 量較難控制，不適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工， 工期短的要求。 預(yù)制加鋪： 把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后， 在上面鋪設(shè) 保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，砂漿找平后，鋪 筑混凝土板。 此種方法的優(yōu)點(diǎn)是混凝土板可集中預(yù)制， 混凝土質(zhì) 量易控制，集中鋪砌，適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工，工期短 的要求。缺點(diǎn)：