如何解決混凝土防滲渠的凍脹問題

趙文芳

（黑龍江省衛(wèi)星運(yùn)河管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161635）

混凝土施工由于材料結(jié)構(gòu)問題，其自身就具有缺陷，在施工過程中不可避免的會由于主觀因素或者客觀因素造成施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，以此造成渠道的受損或出現(xiàn)病害。針對施工中產(chǎn)生的缺陷，灌區(qū)維修通常會使用防滲技術(shù)對渠道病害進(jìn)行治理，有效減少滲漏。但是有時(shí)天氣以及季節(jié)氣候都會給渠道帶來不利影響，例如動態(tài)那的低溫會導(dǎo)致渠道發(fā)生凍脹破壞，這些都會給施工管理帶來問題，所以必須對其進(jìn)行有效的治理、解決。以下便針對有關(guān)混凝土渠道有關(guān)凍脹病害解決的內(nèi)容進(jìn)行探討。

1 凍脹破壞形式

凍脹問題對于渠道的破壞一般出現(xiàn)在冬天，由于溫度過低，受到外界溫度的影響，防滲渠道容易發(fā)生凍脹問題，其主要的破壞形式有以下幾種：

1.1 底板破裂

受到冬季低溫的影響，一些渠道很容易發(fā)生底板裂縫病害，雖然通過縱向分縫可以有效的環(huán)節(jié)該病害的發(fā)生，但是并非是所有的渠道都將該因素考慮在內(nèi)。一般底部裂縫都會出現(xiàn)在中心線或者渠道的中心處，寬度范圍為1cm以下，0.1cm以上，長度由于環(huán)境的不同而有所不同，并且裂縫具有延長性，有些治理不及時(shí)的渠道裂縫已經(jīng)蔓延到整個(gè)渠道中。

1.2 隆起

該現(xiàn)象是渠道發(fā)生凍脹現(xiàn)象的主要因素，由于凍脹會增加渠道基礎(chǔ)的體積，加之地下水偏高，就造成了隆起，即便是溫度上升凍脹消失，但是無法恢復(fù)原有形態(tài)，這些具有一定限制。另外隆起部位的含有較高的水分，因而經(jīng)過融化以及凍結(jié)這一循環(huán)，便會發(fā)生基土溢水現(xiàn)象，這也是渠道墊層會發(fā)生移動以及下墜移位等。并且還會增加面板壓力。當(dāng)再次發(fā)生凍脹現(xiàn)象時(shí)，結(jié)構(gòu)隆起程度有過之而無不及，甚至?xí)l(fā)滑坡現(xiàn)象。

1.3 鼓脹、滑塌的預(yù)制板

這種現(xiàn)象在施工中極為廠家愛你，預(yù)制板鼓起高度一般在2cm至6cm，大多數(shù)的滑塌都是由鼓脹引發(fā)，由于預(yù)制混凝土鼓脹現(xiàn)象多發(fā)生于去渠道底部和邊坡的下部，當(dāng)鼓脹高度過高時(shí)，就有可能使預(yù)制混凝土板失去平衡，進(jìn)而導(dǎo)致邊坡滑塌。

2.原因分析

2.1 渠基問題

通過渠道基礎(chǔ)的上抬可以滿足建設(shè)施工的質(zhì)量要求，但若是上抬高度不足就會帶來很多問題。一般出現(xiàn)上抬不足現(xiàn)象的大多為老渠改建或者依傍著老渠建立的新渠，由于受到地形的限制，所以無法上抬到規(guī)定高度。由于渠道下的地下水位相對較高，因而在渠基處的含水量相對較高。受到環(huán)境溫度影響，容易發(fā)生凍結(jié)，而在這一過程中，受到滲透力影響，水分會沿著毛細(xì)管向上聚集，使得凍脹現(xiàn)象更為嚴(yán)重。通過實(shí)踐可以看出，這種凍脹現(xiàn)象的發(fā)生較為頻繁且破壞性也相對較大。

2.2 渠堤密實(shí)度不夠

很多渠道的填筑都是草草了事，因而渠堤的密實(shí)度并沒有達(dá)到施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，存在較多問題。由于土壤密實(shí)度低，所以毛細(xì)管作用會相對較大，地下水受到該做用的影響上升，集聚在渠堤，這就會增大凍脹破壞。而當(dāng)溫度升高后，化凍過程中，由于水滲透外溢，因而渠堤會發(fā)生變形，危機(jī)渠道的安全。 如圖所示。

2.3 防滲材料問題

防滲材料大多會采用扣接或者搭接的方式，不同的方式得到的施工質(zhì)量也不盡相同，在施工中若是沒有針對破損部位進(jìn)行修復(fù)，那么就很容易存在滲漏現(xiàn)象，因而加重凍脹。

2.4 細(xì)砂墊層問題

一般洗砂墊層出現(xiàn)問題都是由于含粉土過高導(dǎo)致，墊層的使用是為了替換凍脹土，由于風(fēng)積沙的透水性較強(qiáng)并且溫度系數(shù)相對較高，因而可以用于替換凍脹土，但是若其中含有較高的粉土，那么就會弱化其性能，使得防凍脹的效果減弱。

另外設(shè)計(jì)缺陷以及入冬前沒有及時(shí)停水都會造成凍脹破壞。

3.凍害防治措施

3.1 及時(shí)維修

凍脹隆起的土體，體積較原先增大，且含冰夾層和冰晶體，凍脹現(xiàn)象往往一年比一年嚴(yán)重。不及時(shí)治理，將導(dǎo)致渠道更為嚴(yán)重的破壞。

3.2 修建截、排水系統(tǒng)

在地下水位較高的地段，尤其是挖方渠段，可采取在渠旁修建截水、排水溝的辦法切斷基土水的外補(bǔ)給來源。截水、排水溝可做成明溝或暗溝，從地形和占地方面考慮，暗溝較為合適。

3.3 改善渠道運(yùn)行方式，加強(qiáng)田間灌溉管理

合理安排，適當(dāng)提前冬灌時(shí)間，或利用原有土渠進(jìn)行冬灌，盡量減少基土水分的內(nèi)補(bǔ)給量。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)田間灌溉水的調(diào)度管理，勿使超灌，控制入冬前灌區(qū)地下水位的上升。

3.4 種植柳樹

在所有的植被中，柳樹的根系相對較為發(fā)達(dá)，并且根系狀態(tài)成盤結(jié)的網(wǎng)狀，可以充當(dāng)基土的纖維物質(zhì)，形成纖維土，另外通過根系對水的吸收，可以阻斷毛細(xì)管現(xiàn)象的影響，降低含水量。

結(jié)語

通過上述分析可以看出，灌區(qū)渠道的保護(hù)工作的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)便是針對凍脹病害的整理，這是保證防滲渠道質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也是保護(hù)水資源的一種方式。當(dāng)前的節(jié)水改造在各個(gè)灌區(qū)紛紛展開，這就需要一套有效的管理手段以及對凍脹病害有效的解決方式，從而為我國的節(jié)水改造建設(shè)以及灌區(qū)的建設(shè)添磚加瓦，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。

[1]李忠璽.淺談混凝土防滲渠道凍脹的防治[J].水利科技與經(jīng)濟(jì).2007（05）.

[2]陳雯龍.新疆混凝土防滲渠道凍脹破壞成因分析及防凍脹措施[J].樹立技術(shù)監(jiān)督.2011（03）.

[3]王利軍.混凝土渠道抗凍脹設(shè)計(jì)及防凍害措施在西北凍土地區(qū)節(jié)水工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2009（06）.