U形防滲渠裂縫產生原因及預防措施

劉杰

（山西省運城市永濟市水利工程建筑隊，山西 運城 044500）

為了適應我國國民和國家的經濟發展的需求，使我國的農業可以健康持續發展，我國對農業的多方面投入也在逐年增加，對農業的發展提出了許多要求，其中，節約用水就是其中重要的內容。在農業灌溉工程中采用U形防滲渠可以有效減少灌溉的用水量，其中，新疆烏魯木齊縣果樹研究所在2002年起開始的農業綜合開發項目中采用U形防滲渠就是一個典型的案例，而且其在耐用性、抗分化性、整體成本等方面有一定的優勢。

1 裂縫產生的原因

1.1 材料原因

保證U形防滲渠工程質量防止裂縫的產生，首先要確保建設中所使用的材料質量合格。材料不合格導致開裂的原因主要有以下幾個：①對于集料沒有采取合理的顆粒級配，間斷級配和泥量占粗細集料的比重較大，這些原因都會導致生產出的混凝土的收縮量增大，導致工程出現裂縫；②在生產混凝土的過程中，如果材料中所含的骨料粒徑越細和針片含量較大，則會導致單方用灰量和用水量增多，生產的混凝土的收縮量增大；③對于在混凝土生產中所使用的外加劑和摻和料，如果產品與使用量選擇不當，會增加混凝土的收縮。

1.2 混凝土配合比設計原因

在防滲渠設計建造的過程中混凝土的配合比的設計至關重要，如果設計不當，則會導致施工中的混凝土開裂。其中主要的原因包括：①在混凝土配合比設計中水灰比（水膠比）過大和沒有選擇相適應的水泥等級和品種；②在混凝土生產中單方水泥用量和水量用量過大，增加了收縮值；③在混凝土配合比設計中沒有選取合適的混凝土膨脹劑摻量。

1.3 施工及現場養護原因

要想保證防滲渠的工程質量，應加強對施工建設的過程和現場養護過程中的監督管理，避免因人員管理不善、偷工減料和不按規劃趕進度等原因造成防滲渠的開裂。

混凝土裂縫主要表現為在混凝土表面為龜裂狀，導致其產生的原因為氣溫過高導致混凝土水分蒸發過快，導致混凝土產生物理變化。在施工的過程中，為了滿足混凝土的可泵性和流動性要求，導致混凝土的塌落度和砂率較大，這就造成了混凝土澆筑完成后早期強度較低，水分容易散失。防滲渠產生裂縫原因就包括混凝土在澆筑完成后沒有對其進行覆蓋，導致防水渠混凝土水分散失過快，其表面產生細小的裂縫。混凝土是由多種物質組合而成的復合材料，其在拌和、運輸多道工序中都可能發生均勻性和密實程度降低，導致施工澆筑后混凝土產生裂縫。混凝土澆筑過程中的模具至關重要，模具的構造、是否漏水漏漿和拆模的時間等因素都會對混凝土是否開裂產生影響。在施工的過程中，相關人員應該嚴格按照相關的操作要求，如果施工不當，混凝土的攪拌和運輸時間長，在澆筑的過程中振搗不密實、不均勻，則會使混凝土的塌落度過低，出現麻面空洞的現象，致使施工過后防水渠混凝土表面出現裂縫。

1.4 地基變形

防滲渠地基的設計不合理，則無法承受上層結構所帶來的壓力，土質差別較大的區域可能發生沉降變形。由于這種地基的不均勻沉降會導致澆筑好的混凝土內部產生拉應力，導致混凝土開裂。防滲渠裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的具體情況。

1.5 設計原因

設計人員沒有根據我國的設計要求，沒有全面考慮到工程的要求，設計中的物料配比不合理可能造成混凝土開裂。設計中容易出現的問題主要包括以下幾方面：①防滲渠設計結構不合理，產生斷面突變；②防滲渠設計中對構件沒有合理分配預應力，導致構件偏心等問題發生；③防滲渠設計中沒有根據工程需求設計合理的鋼筋配置比，導致質量不達標、成本增加等問題發生；④防滲渠設計中沒有充分考慮到收縮性因素導致混凝土開裂。

1.6 溫度變化大

防滲渠混凝土澆筑完成后，由于混凝土還沒有具備足夠的強度，混凝土本身具有的抗拉能力較低、熱脹冷縮等性質，在混凝土凝結的過程中很容易受溫度的影響。當環境溫差較大時，混凝土內部和表面的水分溫度散失的量差距較大，導致混凝土中產生了附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。

1.7 使用原因

在使用建造好的防滲渠過程中，如果沒有嚴格按照防護區的承載力設計要求超負荷使用，導致混凝土出現開裂現象。

2 裂縫預防措施

2.1 材料選用

水泥應根據不同的工程選取相應的水泥品種，對于防滲渠而言應選用水化熱較低的水泥。在混凝土中，粗骨料起到了骨架的作用，對于防滲渠而言，應選用粗糙和質地堅硬的石料且各項物質含量指標要達標。在混凝土中的細骨料主要起骨架和填充的作用，對于防滲渠應選擇粒較粗和含泥量較低的中砂。在混凝土中摻入外加劑可以有效改善混凝土的性能，對于防滲渠應采用減水劑等外加劑。

2.2 配料

對于防滲渠，良好的配合比設計應采用低水灰比和低用水量，使得工程的成本降低，增加效益。在配制混凝土的過程中應嚴格按照計算好的各項量標來配置，在生產混凝土過程中應按照操作要求，保證其各項數據符合規定。

2.3 模具要求

防滲渠模具的生產要符合工程的要求，不會因各支撐間的變形不同而導致混凝土產生裂縫。在施工的過程中會對模具產生荷載作用，應保證模具與支撐之間有足夠的結合度，以防止模具開裂。在施工的過程中，應根據工程的實際情況來確定拆模具的時間。

2.4 U形防滲渠混凝土澆筑

在澆筑的過程中，應使混凝土無氣泡、不下沉，防止離析現象的出現。振搗應按施工標準進行，保證不漏振、過振。混凝土的養護可以保證其硬化條件適宜，在養護過程中縮短混凝土表面暴露時間，根據氣溫、濕度等因素及時澆水養護。

2.5 設計構造

防滲渠渠面選型的設計符合工程需求且不宜產生裂縫保證工程質量；地基的不均勻沉降是導致產生裂縫的重要原因，應在設計構造中根據實際情況調整地基以避免地基變形；地基的強度也是導致裂縫出現的重要原因，可以在施工建設中根據需求適當調整地基的強度；防滲渠的設計構造應保證收縮縫的整體性和沉收縮縫的構造合理。

2.6 施工及養護

地基的檢查驗收是保證工程質量的重要環節，在檢查驗收的過程中，如果發現不利的地質情況，則應及時處理解決，再次驗收合格后進行下一步施工。在防滲渠施工進行到開挖渠槽時，施工人員應盡量不破壞前面施工所壓實的土層結構。

參考文獻：

［1］覃維祖.混凝土的收縮、開裂及其評價與防治［J］.混凝土，2001（07）：3-7.