关中灌区混凝土防渗渠道裂缝原因研究及防治措施

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1、关中灌区混凝土防渗渠道裂缝原因研究及防治措施摘要：混凝土渠道防渗具有一次性投资比较大，防渗效果好，管理费用低廉，使用寿命长，运行安全的特点。是目前关中灌区渠道广泛采用的一种渠道防渗技术措施。但受寒冷气候和局部地质灾害影响以及工程技术措施不当，造成的损毁问题，给渠道的运行与管理带来许多困难。本文针对混凝土渠道防渗工程裂缝的产生和防治问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。关键词：渠道混凝土；裂缝产生分析；预防治理措施中图分类号:TV331文献标识码：A文章编号：1009-8631(2012)05-0021

2、-02一、引言西起陇原，东接黄河，南依秦岭，北至黄龙，在这片一望无垠的土地上，主宰这里繁荣的却是有着灌溉面积888万亩的关中九大灌区。然而，随着时间的推移，关中灌区设施在逐步衰老，效益在逐步衰减。然从90年代中后期，水利、农业开发等部门相继投入了一些混凝土防渗渠道等工程，通过改造工程的实施和运行，改善了灌区的用水条件，降低了运行成本，提高灌溉效益和灌溉保证率，使灌区面貌焕然一新。混凝土防渗渠道是农田灌溉工程中普遍采用的节水技术，是提高水的利用率，降低成本的一项重要举措。其主要优点有：缩短灌溉时间，防渗效果好，灌溉系数达0.

3、95以上；耐久性好，使用寿命长；抗冲能力强，流速大；能够缩小渠道断面，节约土地；强度高，便于养护管理，减少管理费用。随着混凝土在工程技术中的普遍应用，混凝土在现代工程建设中占有重要地位，同时受北方寒冷气候影响及工程技术措施不当，混凝土工程中的裂缝也较为普遍，使防渗渠道兴建数年内遭到破坏，增加渠道运行成本，影响渠道节水效果。本文仅对混凝土防渗渠道工程中的裂缝原因、预防及处理作如下初步探讨。二、混凝土防渗渠道裂缝产生的原因分析1沉陷裂缝。沉陷裂缝的产生是由于渠基土不实或回填土不实，未能达到规定的容重，或是由于混凝土伸缩缝处理不

4、当造成渠基浸水引发不均匀沉陷。一股情况下，地基变形稳定后，沉陷裂缝基本不再继续。要控制沉陷裂缝的产生，首先要避免地基不均，其次是模板要有足够的强度、刚度，保证支撑点不下沉。混凝土防渗渠道在浇筑过程中地基不能水浸，若在冻土上支撑要特别加固。2温度裂缝。温度裂缝多发生在混凝土表面，混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生水化热，从而使混凝土内部温度升高，而混凝土表面因昼夜温差较大，散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成混凝土内外热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，表

5、面收缩的混凝土受内部混凝土的就会产生裂缝，这种裂缝通常只会在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，混凝土面板上温度裂缝纵横交错，宽度大小不一，受温度变化较为明显，冬季较宽，夏季较窄。3干缩裂缝。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果，混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部温度变化较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，就会产生较大的拉应力而产生裂缝。相对温度较低、水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面平行状和网状的浅细裂缝，宽度多在0.

6、05-0.2mm之间。通常会影响混凝土的抗渗性和承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥用量、骨料性质和用量，外加剂用量等有关。4蒜胀裂缝。混凝土防渗渠道温度裂缝主要是由于冻涨产生。在北方冬季，渠道防渗混凝土板与渠基土冻结为一个整体，承受冻结力、冻涨力以及本身收缩产生的拉力。当这些应力值大于混凝土板极限应力时，混凝土板体破坏产生裂缝。冻涨裂缝大多出现于渠道坡脚以上1/4-3/4坡长范围内和渠底中部。冬季渠内存水时，一般出现在水面附近的渠坡上。5施工冷缝。在施工过程中，由于机械故障，天气变化,或其他突发事

7、件，引起的混凝土浇筑过程不连续而出现施工冷缝。这种缝的产生主要是因为续浇筑与已浇筑前期混凝土的间隔时间太长，甚至出现初凝，对于薄层面板结构，接缝的处理很难达到要求，在混凝土的凝固过程中，混凝土有自收缩的特性，在抗拉应力最薄弱的接缝处裂开，形成冷缝。这种冷缝一般为贯穿陛，走向沿新旧混凝土结合面。三、混凝土防渗渠道裂缝的预防措施1控制沉陷裂缝的产生，主要是确保渠基均匀、密实。应注意以下四方面的问题：一是坑、穴等的处理，必须局部处理；二是渠基土容重，必须达到1.6t/m3；三是回填土的含水量要在正常范围以内。每一种土料，在一定压

8、实功能下,只有在最优含水量范围内，才能获得最大的表观干密度，且压实也较经济；四是混凝土伸缩缝的处理。混凝土防渗渠道出现沉陷裂缝除了渠基质量不好外，本人认为混凝土伸缩缝的漏水是主要的原因，因此必须保证伸缩缝不漏水。2控制干缩和温度裂缝的产生，要严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比。实际用水量不能大于混凝土配