浅谈某水库放水涵洞钢套管破坏原因分析及加固处理

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1、浅谈某水库放水涵洞钢套管破坏原因分析及加固处理【摘要】随着当前我国城市化进程的快速推进，新型农业以及新农村建设的日标也取得了喜人的成绩，加强农业水利工程建设的工作一定程度上可以很快的推进国内农业的发展。随着农m水利工程建设的不断加快，工程建设施工中以及建设竣工使用后，往往在质量检查和性能监测方面存在着一些复杂的问题，严重影响了农业水利工程的应用，阻碍了农业快速发展的步伐。本文就某水利水库工程屮放水涵洞钢套管破坏的原因进行详细的分析并提供相应的加固处理解决办法。【关键词】放水涵洞；钢套管破坏；原因及加固处理1某水库放水涵洞钢套管破

2、坏原因分析某水库的建筑正常蓄水位设计为181.5m,死水位156.Om,设计洪水位183.56m,校核洪水位184.54m。水库总库容326.3万m3,兴利库容255.6万m3,死库容18m3是一座集农m灌溉、供水等综合效益于一体的小型水库。施工设计时放水涵洞采用钢套管施工技术，但在使用中通过仔细的观测发现钢套管发生变形破坏，钢套管与原涵洞之间的充填有空隙，为此，在涵洞进水口快速开关闸门，产生负压的作用下就会发生严重的变形损害，具体的分析原因如下：1.1涵洞进出水口出现负压作用因素带来的影响经关闭阀门仔细观察后认为涵洞附近的负压

3、作用是导致钢套管变形损害的主要因素。因为在钢套管内部本身存在水流压力的情况下，进行闸门的快速关闭操作瞬间，会导致管内的水流在高流速的惯性作用下继续向出口方向流动，但是进水口部分没有水流进行补充，涵洞内的通气孔设计都比较小，此时钢套管内部的通气量就不会及时补充管内水流减少，从而使管内部形成真空环境，产生真空负压。实际观测中可以发现这种负压的强度是从进口段逐渐减弱的，因此进口端钢套管变形损害较重。1.2施工中钢套管的固定不达标带來的钢套管破坏一般情况下，套管外壁四周都会设计有效的固结结构，对套管形成嵌固，是管壁外侧的意外变形得到冇效

4、控制和约束，而在实际的观测中发现,套管外侧两侧以及顶部空间未被灌浆充分填实，存在孔隙；涵洞钢套管外侧注浆不密实的原因也可能来自于该小型水库未采取涵洞止水环设计，灌注过程中的浆液被漏水冲刷带走造成的，另外就是施工过程的监测工作和施工操作岀现了问题。这种问题的产生通常是由于套管外侧缺乏有效的嵌固作用，在长期负压作用力影响下，就会发生变形损坏。1.3钢套管自身质量和性能方面的原因导致的损坏钢套管的质量和性能问题一般都是套管的刚度不足从而造成使用过程中的变形损坏问题，也是放水涵洞钢套管破坏的重要因素之一。经检测测量得出该水库的放水涵洞钢

5、套管厚度只有5.5mm,长度设计为182m,其间无任何其他加强措施，经仔细分析可知钢套管自身强度较差，在长期使用中随着锈蚀、腐败的影响情况会更糟，最终导致套管难以承受负压的影响，形成变形损坏。2针对上述某水库涵洞钢套管破坏的加固处理方案设计2.1加固处理方案预设计根据以上水库放水涵洞钢套管破坏的原因，拟定相应的放水涵洞加固处理方案，设计思路以涵洞外I韦I的加固处理（涵衣等）；涵洞内部套管加固处理；涵洞内部喷锚衬砌处理。涵洞内部套管加固处理为主，具体的设计处理方案如下：方案一：涵洞外围加固处理。在涵洞两侧及顶部进行充填灌浆处理。放

6、水涵洞总长度18加，在涵洞整体两侧进行全面的充填灌浆防渗处理，浆液采用水泥粘土浆为宜；充填灌浆的高程一般要求为原涵洞高程以下2m为最佳，顶部灌浆则要高于原涵洞高程2米为宜。方案二：放水涵洞内部套管加固处理。根据水库的设计要求以及相关实际参数分析认为，可以在原涵洞钢套管的基础上再在涵洞内设置DN800钢管，壁厚设计8mm,安装完成后钢管与原涵洞之间的空隙采用冋填水泥砂浆的方式进行灌注即可。方案三：涵洞内部进行喷锚衬砌施工处理。将涵洞内部清理干净后,对损毁部分采用环氧砂浆进行勾缝处理，再进行喷锚挂网支护施工处理，然后衬砌钢筋混凝土，

7、采用喷射的方式，同锚杆和钢筋网形成复合衬砌。2.2加固处理方案的选择和适用条件対以上几种方案进行综合方面的分析可知，方案一是对涵洞外侧进行加固的处理方案，通过充填灌浆的操作能够形成“涵衣”起到加固套管的作用，但是，鉴于该水库规模的问题以及灌浆设备的架设安装比较困难，其处理加固措施的效果难以保证；方案二的防渗效果是最好的，钢管安装效率较好控制，质量有保障，相对成本较高；方案三无疑是投资最少，但是模板的设计和拆模工作比较复杂，混凝土的浇筑施工质量比较难控制,加固处理质量无法起到有效的控制和保证。综合考虑，我们在该水库放水涵洞钢套管破

8、坏的加固处理中还是以方案二为最佳设计，虽然成本较高，但是加固效果是毋庸置疑的。2.3降水导流设置截水环对该水库的设计结构分析认为，需要将水库内部水位进行降低，以进行相应的放水涵洞钢套管加固和处理施工工作，可以采用抽水泵调整施工阶段水位。钢管每节长度至少5m,型号