灌區(qū)水工建筑物設(shè)計(jì)施工受破壞原因及應(yīng)對措施分析

（黑龍江省大慶市肇源縣中心灌區(qū)排灌管理站，黑龍江 肇源 166500）

1 工程概況

某電力提灌工程是一項(xiàng)大型高揚(yáng)程電力提灌工程,總干渠長98.58km,設(shè)計(jì)流量為17m3/s,最大支持流量為20m3/s?？偢砂登榛炷令A(yù)制板和圓拱直墻式漿砌石混合結(jié)構(gòu),一側(cè)采用聚氯乙烯膠泥,另一側(cè)采用二氈三油。暗渠基礎(chǔ)為山間溝谷積砂碎石及山前洪積扇,承載力為1.6～2.2 kg/cm2。距暗渠進(jìn)口有一古溝槽,槽內(nèi)被風(fēng)積砂自然填充,結(jié)構(gòu)疏松,浸水后易沉陷?？偢扇谜厩俺貫閭?cè)向進(jìn)水,由集水室、斜坡段和平段3 部分組成。斜坡段厚度為30cm,平段厚度為25cm,前池底板為現(xiàn)澆200 鋼筋混凝土,斜坡段、平段為填涂高度0.7～3.3m 的填方,左右側(cè)邊墻為現(xiàn)澆200混凝土重力式擋土墻。前池伸縮縫采用橡膠止水帶止水,用瀝青木絲板填充止水帶的前后縫。

2 破壞情況

2.1 三泵站前池

前池充水2d 后,右側(cè)輕體頂部外傾4.5cm,側(cè)墻有幾處地方逸出水流。在停機(jī)排水后發(fā)現(xiàn),部分地板出現(xiàn)長5m、高2.34m 類似三角形的裂縫,并且有多條裂縫的地板多達(dá)8 塊,10 條裂縫,縫長約0.9～4.0m,寬度約0.3～1.5cm。拆除破裂的混凝土底板的過程中發(fā)現(xiàn),與漏水點(diǎn)相連的池內(nèi)底板下地基出現(xiàn)1m 左右的大坑。

2.2 暗渠

暗渠的伸縮縫周圍的回填土在通水后有明顯下陷,并且伸縮縫開始漏水。暗渠進(jìn)口的右側(cè)拱腳處一段拱頂出現(xiàn)與側(cè)墻分離的現(xiàn)象,且有3 條沉陷裂縫出現(xiàn)在暗渠周圍,縫寬約1cm。

3 產(chǎn)生的破壞原因

3.1 未根據(jù)復(fù)雜的地質(zhì)條件做地基處理

在對暗渠進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)沒有詳細(xì)的記載描述，實(shí)際上在暗渠的底部有一個(gè)古溝槽存在，但是在長期的使用中已經(jīng)被風(fēng)砂所填埋，所以在施工的過程中對其沒有進(jìn)行處理。那么在發(fā)生浸水現(xiàn)象后，由于積砂碎石的沉降量不同，從而出現(xiàn)局部的不均勻沉降，在暗渠的底部產(chǎn)生了裂縫，使?jié)B漏量進(jìn)一步加大。滲漏到暗渠中的水在流動(dòng)的過程中會(huì)帶走一部分流沙，從而使地基出現(xiàn)空洞，暗渠受到破壞。三泵站前池基礎(chǔ)處于古溝槽以及邊緣地帶,該處底層結(jié)構(gòu)變化大而復(fù)雜,如地層包括風(fēng)積中細(xì)砂、結(jié)構(gòu)疏松的洪積、結(jié)構(gòu)較疏松的雜質(zhì)土壤層、洪積砂碎石、坡積、強(qiáng)風(fēng)化層等,左側(cè)墻為風(fēng)積粉細(xì)砂層、洪積碎石砂層,且分布沒有規(guī)律。

3.2 未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工

在對三泵站前的池底進(jìn)行填方施工時(shí)，沒有按照實(shí)際的施工圖紙進(jìn)行，造成了事故的發(fā)生。在施工圖中對填方施工進(jìn)行了明確的規(guī)定，在施工前，要對池底進(jìn)行清除工作，將池底徹底的清除干凈，保證清潔，然后灑水并且用機(jī)械進(jìn)行碾壓，然后在填筑碎砂石，施工時(shí)，要逐層的灑水并且用機(jī)械設(shè)備碾壓。但是在實(shí)際的施工中，首先沒有進(jìn)行池底的清潔工作，然后在填方施工中沒有使用機(jī)械而是利用人工夯實(shí)的辦法，在干密度上沒有達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求，致使浸水后沉降度不同而發(fā)生塌陷，導(dǎo)致底板的開裂。

3.3 伸縮縫漏水

在對破壞現(xiàn)場進(jìn)行檢查中發(fā)現(xiàn)，暗渠出現(xiàn)碳化現(xiàn)象比較明顯，膠泥和縫壁沒有有效的粘結(jié)在一起。在實(shí)際的伸縮縫施工中，止水所用的材料大多為聚氯乙烯膠泥，這種材料對施工工藝的要求比較嚴(yán)格，一旦施工過程中出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)，都會(huì)對施工質(zhì)量造成很大的影響。出現(xiàn)問題的原因基本上也都是由于對聚氯乙烯的施工工藝不當(dāng)造成的，導(dǎo)致暗渠地基被掏空，出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。

對于三泵站前的池底施工中，對于橡膠止水帶沒有按照規(guī)定的要求設(shè)置，在位置和質(zhì)量上都不符合規(guī)范，沒有真正的發(fā)揮止水的效果，導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。

4 應(yīng)對措施

4.1 伸縮縫的處理

在對伸縮縫進(jìn)行處理的過程中，可對其進(jìn)行橡膠帶止水的方法，但是需要有專人對其進(jìn)行監(jiān)督管理，保證止水帶的位置和質(zhì)量，尤其是在有特殊地質(zhì)條件的情況下，更要注意止水帶的施工質(zhì)量。

4.2 聚氯乙烯膠泥的處理

對伸縮縫進(jìn)行的止水施工中，聚氯乙烯膠泥是一種比較重要的材料，但是操作過程卻十分關(guān)鍵。由于聚氯乙烯對于施工的要求比較高，在施工的過程中如果稍有不慎發(fā)生問題，就會(huì)對施工的質(zhì)量有很大的影響，所以在施工之前，有必要對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，對施工方法和施工工藝熟練掌握。

4.3 伸縮縫接頭處理

在止水帶長度不夠或伸縮縫縱橫相交時(shí),止水帶接頭處和相交位置處的處理顯得尤為重要,下面介紹幾種運(yùn)用成功的形式:

4.3.1 一字型接頭。如果伸縮縫比較長,一條止水帶無法達(dá)到所需要的要求,這時(shí)要把止水帶連接起來,這就是一字型接頭。

4.3.2 十字型接頭。十字型接頭,即當(dāng)縱橫伸縮縫相互交叉時(shí),止水帶十字相交。這種情況有2 種處理方法:一是將相交處的混凝土厚度加大,便于橫向或縱向止水帶深入下部,同時(shí)上下止水帶之間要有一定的空隙,然后進(jìn)行混凝土填充;二是用一字型接頭和丁字型接頭相似的處理方法。

4.3.3 丁字型接頭。丁字型接頭,即橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相互連接時(shí),止水帶就發(fā)生垂直相交。發(fā)生這種情況可以:削去止水帶粘合面各側(cè)的凸楞,反向切除中間圓頭的半圓,用聚氯乙烯填充圓洞,將接合面磨平后,用冷粘劑進(jìn)行粘合,然后在止水帶上打4 個(gè)即2 組孔洞,上下面用鋼板將止水帶夾住。

結(jié)語

灌區(qū)的水工建筑物承載著非常重要的作用，對于農(nóng)田的灌溉和排水等方面發(fā)揮重要的功能，所以灌區(qū)的水工建筑物的質(zhì)量問題要引起高度的重視。通過本文對某電力提灌工程在破壞原因方面的分析，了解到了問題的所在，在設(shè)計(jì)施工階段有許多需要注意的問題，對于這些技術(shù)上的問題在施工階段加以重視，然后結(jié)合嚴(yán)格規(guī)范的管理制度，會(huì)使水工建筑物的質(zhì)量得到很大的提升，保證灌區(qū)的順利發(fā)展。

[1]梅孝威.水利工程管理[M].鄭州:黃河水利出版社,2003.

[2]管楓年,洪仁濟(jì).涵洞--灌區(qū)水工建筑物叢書[M].北京:水利電力出版社,1989.

[3]華東水利學(xué)院.水工設(shè)計(jì)手冊[M].北京:水利電力出版社,1989.