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1、灌区水工建筑物设计施工受破坏原因及应对措施分析的论文 摘要水工建筑物中极容易被忽略而又极其重要的问题是伸缩缝止水。因为,一旦发生漏水,其后果特别严重。在介绍某工程概况和被破坏情况的基础上,分析总干三泵站前池和暗渠通水后产生破坏的原因,指出伸缩缝止水效果好坏的重要性及设计施工中应该注意的问题,以为水工建筑物设计施工提供参考。 关键词水工建筑物;设计施工;破坏原因;应对措施 1工程概况 某电力提灌工程是一项大型高扬程电力提灌工程,总干渠长98.58km,设计流量为17m3/s,最大支持流量为20
2、m3/s。总干暗渠为混凝土预制板和圆拱直墙式浆砌石混合结构,一侧采用聚氯乙烯胶泥,另一侧采用二毡三油。暗渠基础为山间沟谷积砂碎石及山前洪积扇,承载力为1.6~2.2kg/cm2。距暗渠进口有一古沟槽,槽内被风积砂自然填充,结构疏松,浸水后易沉陷。总干三泵站前池为侧向进水,由集水室、斜坡段和平段3部分组成。斜坡段厚度为30cm,平段厚度为25cm,前池底板为现浇200钢筋混凝土,斜坡段、平段为填涂高度0.7~3.3m的填方,左右侧边墙为现浇200混凝土重力式挡土墙。前池伸缩缝采用橡胶止水带止水,用沥青木丝
3、板填充止水带的前后缝。 2破坏情况 2.1三泵站前池 前池充水2d后,右侧轻体顶部外倾4.5cm,侧墙有几处地方逸出水流。在停机排水后发现,部分地板出现长5m、高2.34m类似三角形的裂缝,并且有多条裂缝的地板多达8块,10条裂缝,缝长约0.9~4.0m,宽度约0.3~1.5cm。.拆除破裂的混凝土底板的过程中发现,与漏水点相连的池内底板下地基出现1m左右的大坑。 2.2暗渠 暗渠的伸缩缝周围的回填土在通水后有明显下陷,并且伸缩缝开始漏水。暗渠进口的右侧拱脚处一段拱顶出现与侧墙分离的现象,且有
4、3条沉陷裂缝出现在暗渠周围,缝宽约1cm。 3产生的破坏原因 3.1未根据复杂的地质条件做地基处理 暗渠渠底有一个古沟槽已经被风积砂所填充,在对地质进行勘探时没有详细的描述,施工过程中也没有做相应的处理,发生浸水后洪积砂碎石小于沉陷量而出现局部沉陷不均匀,从而导致暗渠产生裂缝,造成了渗漏量的进一步加大。漏水夹带着风积沙流走,掏空了地基,从而破坏了暗渠。三泵站前池基础处于古沟槽以及边缘地带,该处底层结构变化大而复杂,如地层包括风积中细砂、结构疏松的洪积、结构较疏松的杂质土壤层、洪积砂碎石、坡积、强风
5、化层等,左侧墙为风积粉细砂层、洪积碎石砂层,且分布没有规律[1]。 3.2未按设计要求进行施工 设计图纸要求在对三泵站前池底部填方时,首先要清除表层风积砂,然后在上面洒水并用机械碾压几遍,最后用砂碎石回填,并且逐层洒水碾压,干密度要达到1.8t/m3。而在实际施工过程中,直接对前池底部进行了填方施工,而且未用机械碾压而是改用人工夯实,没有按照规定的要求进行施工是填方质量差的原因。在事故发生3个月后的取样调查中发现,20个样品有10个不合格,不合格率达到了50%,干密度为1.4~1.6t/m3。回填土
6、方和碾压步骤做的不到位,出现了浸水后的不均匀塌陷,最终导致底板沉陷开裂[2]。 3.3伸缩缝漏水 导致前池和暗渠发生破坏的直接和主要原因是伸缩缝漏水。暗渠伸缩缝为二毡三油和聚氯乙烯的设计。而聚氯乙烯胶泥对施工操作熟练程度、干燥程度、灌注体表面洁净程度和融化时间、加热融化温度、加热均匀度等都有很高的要求。操作者技术不熟练,在灌注过程中就容易产生气泡、孔洞;灌注体表面洁净程度不够或潮湿,那么混凝土与胶泥的粘接性就不好;温度过高、加热时间过长或加热不均匀都很容易有炭化发生,导致弹性丧失。在对暗渠破坏现场进
7、行清理时,发现炭化现象比较明显,缝壁表面与胶泥没有很好的粘结在一块,关联程度差,并有孔洞。由此可见,实际上止水作用没有得到很好的发挥,反而为漏水提供了条件,基础风积砂发生了沉陷现象,部分被溢水冲走,掏空了地基,导致暗渠出现破坏现象。 三泵站前池地板伸缩缝、墙体在设计上都用的是橡胶止水带,并且对止水带的接头处等细小部件都有很明确的说明,而且特别强调“止水带在相互接头部位要铆接牢固”[3]。而在实际清理现场时发现,止水带有扭曲、错位等现象,甚至发现部分止水带没有埋入混凝土里。积水没有很久底板、左右侧墙体就
8、发生大量漏水的原因是纵横伸缩缝相交处止水带街头没有牢固粘结,从而提供了一个通道得以漏水。 4应对措施 4.1伸缩缝的处理 在对三泵站前池的伸缩缝进行处理时,要采用埋设橡胶止水带的方法,派专人负责,特别是有特殊地基如夹层较软弱时,注重埋设止水带的质量问题,减少止水带发生扭曲、错位或没有埋入混凝土里的现象,避免漏水通道的形(下转第257页) (上接第254页) 成,从而避免水工建筑物破坏情况的发生。 4.2聚氯乙烯胶泥的处理 由于