浅析渠系水工建筑物的损坏与维修

时间:2022-04-15 02:10:57

浅析渠系水工建筑物的损坏与维修

摘要:常见的渠系建筑物有渡槽、倒虹吸管、涵洞、隧洞、泄水闸、退水闸、溢流堰、跌水、陡坡、冲沙闸、沉沙池等。在工程运行过程中,渠系建筑物会出现不同程度的损坏,文章结合工作实践,就渠系建筑物的损坏与维修做简要论述。

关键词:渠系;建筑物;损坏;维修

中图分类号:TV135.3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-04-0239-1

笔者通过多年工作实践,认为渠系建筑物由于经久利用,会时常出现沉陷、裂缝、倾斜、渗漏、滑坡、鼓胀、冲刷、磨损及木结构腐烂等,这些问题如果不及时处理,势必会影响正常的排灌功能。

1 基础沉陷

在运行中,建筑物如果出现基础沉陷,不仅会影响正常排灌,而且容易发生倒塌事故。沉陷主要原因:

一是地基载荷能力差。可采取混凝土打桩、灌浆等方法,使其增强载荷功能。

二是地基土壤流失。对水流冲刷导致的土壤流失,可采取防冲刷、堵截渗漏、设置过滤层等办法加以控制,然后将空洞用物料填充夯实。

三是基础湿陷。北方黄土具有湿陷性。建筑物若是黄土地基,就应严格进行防渗处理,还可以在建筑物上、下游渠段建设防渗墙阻断渗流。

2 倾斜

建筑物出现倾斜,最大因素就是地基受到冲击导致基础沉陷,引发侧压力过大或受力不均衡造成的。出现倾斜会严重妨碍建筑物安全运行。鉴于此,要求管理部门加强观测,及时获悉最新情况,采取为地基关注混凝土、打桩护基,筑梁支护,整修断面。另外,也可以清除周边土壤石料,矫正建筑物位置,然后回填夯实。

3 裂缝

笔者多年观测证明,建筑物显现裂缝的原因有多种,应该查清原因,采取“对症下药”的办法进行处理。

3.1 温度裂缝 渡槽立柱、水闸的闸墩、混凝土坝体、桥梁的混凝土栏杆等建筑物出现裂缝,主要是他们不适应温度变化。解决办法:视温差情况,用草帘等敷料覆盖,以调整温差,用增加伸缩缝来处理。

3.2 沉陷不均匀产生的裂缝 建筑物地基出现不均匀沉陷,会引起建筑物整体或局部裂缝。如集安市榆林镇榆林村倒虹吸的两端斜管,一部分置于原状土上,一部分置于人工夯填土上,由于两种地基沉陷程度不同,因而引起了严重的不均匀沉陷,使管道产生了很多的环形裂缝,漏水严重。当即对裂缝的发生、发展和所造成的后果以及处理的办法,作了详细分析研究。为了及时通水,对所有裂缝用沥青加热灌注,并用沥青麻布内外铺盖。

3.3 外力引发的裂缝 桥梁盖板、挡土墙的墙面出现裂缝,往往是建筑物倒塌的前兆,因此,必须引起高度重视。裂缝发生后,首先要分析该建筑物的整体安全问题,及时对症采取加固措施,同时,力戒超载、超限运行。

3.4 冬季低温引发的裂缝 渠道混凝土板衬砌工程因为寒冷冻胀破坏引发的裂缝比较常见,它是由于板下的土壤冻胀向上顶起,导致混凝土板出现裂缝。土壤受到冻胀的程度,要看水分的含量。因此,避免裂缝应从源头做起,做到精心施工,确保混凝土衬砌质量,最重要的是防止伸缩缝的进水。对业已出现的裂缝,应当用混凝土或建筑用胶粘剂填补,以延长建筑物使用寿命。

4 渗漏

建筑物出现渗漏的原因是出现裂缝、防水物料损坏、基础渗漏及施工质量低下造成的。下面,笔者结合工作实践,介绍几种防渗漏的办法:

裂缝渗水。由于温度变化、地基下沉等引起的渗水裂缝,可采用沥青、橡胶、塑性材料处理,以适应裂缝继续变化的情况。操作方法:把裂缝凿开后,用橡胶或沥青麻布填充压实。对于相对稳定的渗水裂缝,可用水泥砂浆封闭,再用喷浆抹面防渗。另外,采用防水剂、速凝剂填补裂缝,可以很快地堵塞局部的渗水、漏水,多用于裂缝或蜂窝的处理。

止水物料失效。对水库闸门的止水胶带、伸缩缝里面的沥青、止水橡皮及铜片的损坏引起的漏水,可及时进行修补或更新,就可以防止渗漏。

“偷工减料”发生漏水。对在砖石砌筑阶段,因灰浆填注不、勾缝不认真、混凝土管匆忙振捣、连接处封闭不好而发生的渗漏,可采用混凝土砂浆抹面或喷浆、涂抹沥青或用石棉水泥填塞等措施进行处理。若是因为施工极差,造成建筑物严重裂缝或损坏,就应该拆除重建。

基础渗漏。建筑物基础渗漏的原因主要是土壤松懈、通透性大。防止或减轻基础渗漏的措施:首先要降低上游水位,在建筑物上游用粘土铺筑建设截水墙,构筑防渗板桩,实施帷幕灌浆等,以截堵和减少渗漏水量。另外,在建筑物基础的下游设置过滤设施,以降低渗透功能,杜绝或减少土壤流失,起到稳固作用。

5 滑坡及凸鼓

在北方,建筑物衬砌渠槽和及出口两侧的护坡,经常会发生滑坡或凸鼓,出现这一现象的原因有三个:首先,土坡高陡或堆积重物造成衬砌背后压力过大。其次,雨水、流水流进土坡,造成护坡土壤饱和。第三,基础底部结构不合理,加上寒冷冰冻,引发鼓胀。处置办法:采取“对症下药”的办法,对相关部位及时进行维修、处理,防止滑坡、凸鼓扩大。采取更改结构方式,改变边坡的坡度,以减少内部填充物的压力,同时,增设排水沟,铺筑垫层,及时排掉来水及渗水。

6 冲刷与磨损

渠系建筑物投入运行后,水流经年历久,上下游均会受到不同强度的冲刷,高速前进的水流会对建筑物产生磨损。

据观察,因为水流断面狭窄,流速陡增,使建筑物进出口与土渠衔接的出口,被冲刷得最为严重。治理方法:采取加固齿墙,延伸砌护段,增设消减水能设施,同时,对边坡、渠底进行加固处理。另外,对垮坡严重的地段采取打桩、铁丝捆石等办法进行固定。

迅疾水流对建筑物产生的磨损。陡坡段和跌槽、滚水坝的坝面、退水闸、冲刷闸的闸底等物体由于长期遭受急速水流的冲击,就会发生严重的磨损。由于磨损部位地处水下,所以不容易发现。鉴于此,要定期对重要渠系建筑物实施排水检查,了解冲刷磨损状况,并做好记录,为科学处置打好基础。对年久失修而脱落的灰缝,要利用高强度的混凝土砂浆填充,用水泥抹平。对于严重磨损地段,应采用混凝土砂浆抹面。对于要求抗磨损功能较强的地段,可用“环氧树脂”高分子化合物进行涂抹,也可以采用镶嵌或砌筑钢板的方法进行处理。

作者简介:任长春,集安市水利局助理工程师,研究方向:水利工程建设管理。

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