灌區水工建筑物設計施工受破壞原因及應對措施分析

（黑龍江省大慶市肇源縣中心灌區排灌管理站，黑龍江 肇源 166500）

1 工程概況

某電力提灌工程是一項大型高揚程電力提灌工程,總干渠長98.58km,設計流量為17m3/s,最大支持流量為20m3/s。總干暗渠為混凝土預制板和圓拱直墻式漿砌石混合結構,一側采用聚氯乙烯膠泥,另一側采用二氈三油。暗渠基礎為山間溝谷積砂碎石及山前洪積扇,承載力為1.6～2.2 kg/cm2。距暗渠進口有一古溝槽,槽內被風積砂自然填充,結構疏松,浸水后易沉陷。總干三泵站前池為側向進水,由集水室、斜坡段和平段3 部分組成。斜坡段厚度為30cm,平段厚度為25cm,前池底板為現澆200 鋼筋混凝土,斜坡段、平段為填涂高度0.7～3.3m 的填方,左右側邊墻為現澆200混凝土重力式擋土墻。前池伸縮縫采用橡膠止水帶止水,用瀝青木絲板填充止水帶的前后縫。

2 破壞情況

2.1 三泵站前池

前池充水2d 后,右側輕體頂部外傾4.5cm,側墻有幾處地方逸出水流。在停機排水后發現,部分地板出現長5m、高2.34m 類似三角形的裂縫,并且有多條裂縫的地板多達8 塊,10 條裂縫,縫長約0.9～4.0m,寬度約0.3～1.5cm。拆除破裂的混凝土底板的過程中發現,與漏水點相連的池內底板下地基出現1m 左右的大坑。

2.2 暗渠

暗渠的伸縮縫周圍的回填土在通水后有明顯下陷,并且伸縮縫開始漏水。暗渠進口的右側拱腳處一段拱頂出現與側墻分離的現象,且有3 條沉陷裂縫出現在暗渠周圍,縫寬約1cm。

3 產生的破壞原因

3.1 未根據復雜的地質條件做地基處理

在對暗渠進行地質勘查時沒有詳細的記載描述，實際上在暗渠的底部有一個古溝槽存在，但是在長期的使用中已經被風砂所填埋，所以在施工的過程中對其沒有進行處理。那么在發生浸水現象后，由于積砂碎石的沉降量不同，從而出現局部的不均勻沉降，在暗渠的底部產生了裂縫，使滲漏量進一步加大。滲漏到暗渠中的水在流動的過程中會帶走一部分流沙，從而使地基出現空洞，暗渠受到破壞。三泵站前池基礎處于古溝槽以及邊緣地帶,該處底層結構變化大而復雜,如地層包括風積中細砂、結構疏松的洪積、結構較疏松的雜質土壤層、洪積砂碎石、坡積、強風化層等,左側墻為風積粉細砂層、洪積碎石砂層,且分布沒有規律。

3.2 未按設計要求進行施工

在對三泵站前的池底進行填方施工時，沒有按照實際的施工圖紙進行，造成了事故的發生。在施工圖中對填方施工進行了明確的規定，在施工前，要對池底進行清除工作，將池底徹底的清除干凈，保證清潔，然后灑水并且用機械進行碾壓，然后在填筑碎砂石，施工時，要逐層的灑水并且用機械設備碾壓。但是在實際的施工中，首先沒有進行池底的清潔工作，然后在填方施工中沒有使用機械而是利用人工夯實的辦法，在干密度上沒有達到規范的標準要求，致使浸水后沉降度不同而發生塌陷，導致底板的開裂。

3.3 伸縮縫漏水

在對破壞現場進行檢查中發現，暗渠出現碳化現象比較明顯，膠泥和縫壁沒有有效的粘結在一起。在實際的伸縮縫施工中，止水所用的材料大多為聚氯乙烯膠泥，這種材料對施工工藝的要求比較嚴格，一旦施工過程中出現一點差錯，都會對施工質量造成很大的影響。出現問題的原因基本上也都是由于對聚氯乙烯的施工工藝不當造成的，導致暗渠地基被掏空，出現破壞現象。

對于三泵站前的池底施工中，對于橡膠止水帶沒有按照規定的要求設置，在位置和質量上都不符合規范，沒有真正的發揮止水的效果，導致裂縫的發生。

4 應對措施

4.1 伸縮縫的處理

在對伸縮縫進行處理的過程中，可對其進行橡膠帶止水的方法，但是需要有專人對其進行監督管理，保證止水帶的位置和質量，尤其是在有特殊地質條件的情況下，更要注意止水帶的施工質量。

4.2 聚氯乙烯膠泥的處理

對伸縮縫進行的止水施工中，聚氯乙烯膠泥是一種比較重要的材料，但是操作過程卻十分關鍵。由于聚氯乙烯對于施工的要求比較高，在施工的過程中如果稍有不慎發生問題，就會對施工的質量有很大的影響，所以在施工之前，有必要對施工人員進行嚴格的培訓，對施工方法和施工工藝熟練掌握。

4.3 伸縮縫接頭處理

在止水帶長度不夠或伸縮縫縱橫相交時,止水帶接頭處和相交位置處的處理顯得尤為重要,下面介紹幾種運用成功的形式:

4.3.1 一字型接頭。如果伸縮縫比較長,一條止水帶無法達到所需要的要求,這時要把止水帶連接起來,這就是一字型接頭。

4.3.2 十字型接頭。十字型接頭,即當縱橫伸縮縫相互交叉時,止水帶十字相交。這種情況有2 種處理方法:一是將相交處的混凝土厚度加大,便于橫向或縱向止水帶深入下部,同時上下止水帶之間要有一定的空隙,然后進行混凝土填充;二是用一字型接頭和丁字型接頭相似的處理方法。

4.3.3 丁字型接頭。丁字型接頭,即橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相互連接時,止水帶就發生垂直相交。發生這種情況可以:削去止水帶粘合面各側的凸楞,反向切除中間圓頭的半圓,用聚氯乙烯填充圓洞,將接合面磨平后,用冷粘劑進行粘合,然后在止水帶上打4 個即2 組孔洞,上下面用鋼板將止水帶夾住。

結語

灌區的水工建筑物承載著非常重要的作用，對于農田的灌溉和排水等方面發揮重要的功能，所以灌區的水工建筑物的質量問題要引起高度的重視。通過本文對某電力提灌工程在破壞原因方面的分析，了解到了問題的所在，在設計施工階段有許多需要注意的問題，對于這些技術上的問題在施工階段加以重視，然后結合嚴格規范的管理制度，會使水工建筑物的質量得到很大的提升，保證灌區的順利發展。

[1]梅孝威.水利工程管理[M].鄭州:黃河水利出版社,2003.

[2]管楓年,洪仁濟.涵洞--灌區水工建筑物叢書[M].北京:水利電力出版社,1989.

[3]華東水利學院.水工設計手冊[M].北京:水利電力出版社,1989.