混凝土襯砌引水渠裂縫除險(xiǎn)加固

李晨

（新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局，新疆烏魯木齊830000）

混凝土襯砌引水渠裂縫除險(xiǎn)加固

李晨

（新疆伊犁河流域開(kāi)發(fā)建設(shè)管理局，新疆烏魯木齊830000）

在現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展階段，我國(guó)大型水利水電工程都有了較大的進(jìn)展，極大程度上刺激了水資源的有效利用率。作為大型水利發(fā)電站重要組成部分的引水渠，是電站運(yùn)行中事不可少的一部分，大型引水渠運(yùn)行期間勢(shì)必產(chǎn)生不均勻沉降，發(fā)生沉降總伴隨著渠道內(nèi)邊坡襯砌產(chǎn)生裂縫，裂縫的存在極大程度上影響了渠道的安全運(yùn)行，而合理處理裂縫又是一個(gè)技術(shù)難題。文中對(duì)YMD電站引水渠裂縫除險(xiǎn)加固措施方案從工程投資、工期、施工強(qiáng)度、處理效果及可靠性等方面進(jìn)行了對(duì)比分析，制定了合理有效的渠道除險(xiǎn)加固方案，對(duì)引水渠及電站的安全運(yùn)行和效益最大化提供了有力的技術(shù)保障。

大型引水渠;沉降裂縫;處理方法;聚硫密封膏

在現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展階段，我國(guó)大型水利水電工程都有了較大的進(jìn)展，極大程度上刺激了水資源的有效利用率。作為大型水利發(fā)電站重要組成部分的引水渠，是電站運(yùn)行中事不可少的一部分，大型引水渠運(yùn)行期間勢(shì)必產(chǎn)生不均勻沉降，發(fā)生沉降總伴隨著渠道內(nèi)邊坡襯砌產(chǎn)生裂縫，裂縫的存在極大程度上影響了渠道的安全運(yùn)行，而合理處理裂縫又是一個(gè)技術(shù)難題。

1 工程概況

YMD電站其引水渠道全長(zhǎng)6.211 km，縱坡l/ 5 000，渠深5.63 m，設(shè)計(jì)水深4.37 m，設(shè)計(jì)引水流量100 m3/s渠道為梯形斷面，底寬4.0 m，內(nèi)邊坡1∶2，采用“現(xiàn)澆混凝土+復(fù)合土工膜”結(jié)構(gòu)防滲，現(xiàn)澆混凝土板厚100 mm,強(qiáng)度等級(jí)C20F300W6；填方渠段采用砂礫料填筑。

2 以往存在的問(wèn)題及處理

引水渠1號(hào)排洪涵渠段樁號(hào)0+400～1+270存在1.0～1.9 m的壤土夾層，施工期內(nèi)未挖除。2011年4月至2012年6月YMD電站引水渠運(yùn)行期間，1號(hào)排洪涵填方渠段主要出現(xiàn)渠堤沉降變形、裂縫及滲水，部分渠道襯砌混凝土板變形（含板縫變形）等問(wèn)題。其中：樁號(hào)0+780～1+040段渠堤發(fā)生不同程度的沉降變形，最大沉降量左岸25.2 cm、右岸39 cm；樁號(hào)0+940～1+070渠段渠堤左右岸坡腳出現(xiàn)滲水。2012年8—9月根據(jù)設(shè)計(jì)方案將渠段樁號(hào)0+950～1+140拆除原有防滲體，采用“一布一膜+一布+現(xiàn)澆混凝土”措施進(jìn)行處理；渠道樁號(hào)0+600～0+850段未進(jìn)行防滲體處理，僅對(duì)襯砌板張開(kāi)縫采用雙組份聚硫密封膠進(jìn)行勾縫處理。

2015年12月引水渠樁號(hào)0+782～0+858渠堤左右岸又出現(xiàn)滲水，0+782右岸距離外坡腳6 m處出現(xiàn)2個(gè)泉眼狀出水點(diǎn)（渠道水深2 m時(shí)約0.67 L/s）、0+858處距離外坡腳2 m處出現(xiàn)1個(gè)泉眼狀出水點(diǎn)（渠道水深2 m時(shí)約0.53 L/s），左岸0+770處外邊坡腳有一處滲水（渠道水深2 m時(shí)約0.47 L/s），4個(gè)出水點(diǎn)水質(zhì)清澈；樁號(hào)0+696至0+770渠段底板和兩側(cè)縱梁結(jié)構(gòu)縫多處拉裂，裂縫寬0.5～5.0 cm。問(wèn)題發(fā)生后，對(duì)樁號(hào)0+670至0+820處渠道底板采取“一布一膜+10 cm厚現(xiàn)澆混凝土”臨時(shí)防滲補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行處理。經(jīng)2015年12月渠道底板防滲補(bǔ)強(qiáng)后，1號(hào)排洪涵渠段渠堤左右岸出水點(diǎn)滲水量明顯減小，渠道水深3.2 m時(shí)右岸滲水由1.2 L/s減至1.1 L/s，左岸由0.47 L/s減至0.34 L/s，通過(guò)2015—2016年冬季運(yùn)行期間觀測(cè)，水量持續(xù)穩(wěn)定，水質(zhì)清澈。

3 現(xiàn)存的安全隱患

YMD電站引水渠1號(hào)排洪涵滲漏渠段在2015—2016年度冬季運(yùn)行期間渠道引水流量56 m3/s，未達(dá)設(shè)計(jì)流量運(yùn)行，仍存在一定安全隱患，主要表現(xiàn)為：1號(hào)排洪涵渠段渠堤不同程度的沉降變形，引水渠樁號(hào)0+782～0+858渠堤外邊坡仍存在滲漏，樁號(hào)0+600～0+950段渠道部分襯砌板縫變形、板與路沿石脫開(kāi)、板體出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

YMD電站2015年沉降觀測(cè)結(jié)果：樁號(hào)0+ 600～1+300渠段除0+740渠底沉降量4.5 cm、1+ 250渠底3.5 cm外，其它測(cè)點(diǎn)沉降量均小于1.5 cm，總體來(lái)說(shuō)渠道樁號(hào)0+600～1+300沉降變形量不大，根據(jù)2012年8月對(duì)壤土層抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，濕陷性基本消除，綜合分析渠道變形將逐步趨于穩(wěn)定。結(jié)合樁號(hào)0+782～0+858渠堤左右岸有滲水出現(xiàn)，可初步判斷0+740渠底有滲漏通道，若不及時(shí)處理，渠道長(zhǎng)期滲漏，可能產(chǎn)生渠底與渠坡轉(zhuǎn)折處防滲膜基礎(chǔ)掏空、膜拉裂等問(wèn)題，最終將導(dǎo)致渠堤垮塌，造成渠道沿線人民群眾不可估量的生命財(cái)產(chǎn)損失和惡劣的社會(huì)影響，也不能充分發(fā)揮YMD電站發(fā)電效益。

4 除險(xiǎn)加固措施及方案比選

除險(xiǎn)加固計(jì)劃在2016年春季歲修3月9日—4月4日期間實(shí)施。根據(jù)歷年工程處理措施和已加固渠段的運(yùn)行效果，并結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)際，現(xiàn)擬提出3種1號(hào)排洪涵滲漏渠段樁號(hào)0+650～0+ 950除險(xiǎn)加固方案，從工程投資、工期、管理等方面進(jìn)行分析比較。

1）方案一：將防滲體拆除按原設(shè)計(jì)重建。拆除樁號(hào)0+650～0+950渠段的防滲體（襯砌板和土工膜），渠堤修坡，在渠道內(nèi)表面采用砂礫石填筑碾壓至設(shè)計(jì)斷面后，敷設(shè)30 mm厚M10砂漿，重新敷設(shè)“一布一膜+一布”的土工膜防滲體，上部鋪30 mm厚M10砂漿，再現(xiàn)澆厚100 mm、平面尺寸200 cm×200 cm的C20混凝土板并勾縫。工程總投資155.64萬(wàn)元，工期相對(duì)較長(zhǎng)，可根據(jù)要求投入人員設(shè)備材料等資源，工作面多，施工勻速，工期可控。工序多，施工強(qiáng)度偏大，要求人員設(shè)備材料等資源投入大，現(xiàn)場(chǎng)組織協(xié)調(diào)難度偏大?？蓮氐捉鉀Q1號(hào)排洪涵滲漏渠段的隱患。

2）方案二：樁號(hào)0+650～0+950渠段在原有的板膜防滲結(jié)構(gòu)層上增設(shè)“全斷面一布一膜＋100 mm厚現(xiàn)澆混凝土板”防滲補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱夾克）。工程總投資96.69萬(wàn)元，工期相對(duì)較長(zhǎng)，可根據(jù)要求投入人員設(shè)備材料等資源，工作面多，施工勻速，工期可控。施工強(qiáng)度不高、工序少，施工可分段勻速進(jìn)行，保證率較高，可解決1號(hào)排洪涵滲漏渠段的上防問(wèn)題。

3）方案三：樁號(hào)0+650～0+950渠段若襯砌混凝土板縫裂縫縫寬不小于5 mm，則先將設(shè)計(jì)水位以下的原有板縫剔除并采用雙組份聚硫密封膏重新勾縫，再采用聚脲（防滲型）涂料涂刷表面封閉板縫，涂刷厚度不小于1.5 mm，涂料覆蓋板縫寬度100 mm；若襯砌混凝土板縫無(wú)裂縫或裂縫縫寬不大于5 mm，則采用聚脲（防滲型）涂料涂刷表面封閉板縫，涂刷厚度和寬度同上。工程總投資75.91萬(wàn)元，工期短，且可控，工序少，施工強(qiáng)度低，保證率高。根據(jù)隧洞滲水裂縫處理措施和運(yùn)行效果，運(yùn)用裂縫處理方法嘗試解決渠道滲漏問(wèn)題，屬研究實(shí)驗(yàn)階段。

從大量隧洞裂縫處理結(jié)果來(lái)看，并為盡快讓電站投產(chǎn)發(fā)電，故此次電站引水渠道沉降裂縫處理選取方案三，在合理處理裂縫隱患的同時(shí)，工期縮短，對(duì)電站的經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高。

5 結(jié)論

為保證YMD電站引水渠道運(yùn)行安全、充分發(fā)揮電站的經(jīng)濟(jì)效益，提高渠道安全運(yùn)行系數(shù)，從工程投資、工期、施工強(qiáng)度、處理效果及可靠性等方面綜合比較，同時(shí)探索解決渠道滲漏的新方法，為后續(xù)工程維修提供借鑒，通過(guò)比較來(lái)制定合理有效的1號(hào)排洪涵滲漏渠段樁號(hào)0+650～0+950除險(xiǎn)加固方案，對(duì)引水渠及電站的安全運(yùn)行和效益最大化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

TV731+.5；TV698.2+4

A

1002－0624（2017）04－0035－02

2016-09-18