U形防滲渠裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

劉杰

（山西省運城市永濟市水利工程建筑隊，山西 運城 044500）

為了適應(yīng)我國國民和國家的經(jīng)濟發(fā)展的需求，使我國的農(nóng)業(yè)可以健康持續(xù)發(fā)展，我國對農(nóng)業(yè)的多方面投入也在逐年增加，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展提出了許多要求，其中，節(jié)約用水就是其中重要的內(nèi)容。在農(nóng)業(yè)灌溉工程中采用U形防滲渠可以有效減少灌溉的用水量，其中，新疆烏魯木齊縣果樹研究所在2002年起開始的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目中采用U形防滲渠就是一個典型的案例，而且其在耐用性、抗分化性、整體成本等方面有一定的優(yōu)勢。

1 裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 材料原因

保證U形防滲渠工程質(zhì)量防止裂縫的產(chǎn)生，首先要確保建設(shè)中所使用的材料質(zhì)量合格。材料不合格導(dǎo)致開裂的原因主要有以下幾個：①對于集料沒有采取合理的顆粒級配，間斷級配和泥量占粗細集料的比重較大，這些原因都會導(dǎo)致生產(chǎn)出的混凝土的收縮量增大，導(dǎo)致工程出現(xiàn)裂縫；②在生產(chǎn)混凝土的過程中，如果材料中所含的骨料粒徑越細和針片含量較大，則會導(dǎo)致單方用灰量和用水量增多，生產(chǎn)的混凝土的收縮量增大；③對于在混凝土生產(chǎn)中所使用的外加劑和摻和料，如果產(chǎn)品與使用量選擇不當(dāng)，會增加混凝土的收縮。

1.2 混凝土配合比設(shè)計原因

在防滲渠設(shè)計建造的過程中混凝土的配合比的設(shè)計至關(guān)重要，如果設(shè)計不當(dāng)，則會導(dǎo)致施工中的混凝土開裂。其中主要的原因包括：①在混凝土配合比設(shè)計中水灰比（水膠比）過大和沒有選擇相適應(yīng)的水泥等級和品種；②在混凝土生產(chǎn)中單方水泥用量和水量用量過大，增加了收縮值；③在混凝土配合比設(shè)計中沒有選取合適的混凝土膨脹劑摻量。

1.3 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

要想保證防滲渠的工程質(zhì)量，應(yīng)加強對施工建設(shè)的過程和現(xiàn)場養(yǎng)護過程中的監(jiān)督管理，避免因人員管理不善、偷工減料和不按規(guī)劃趕進度等原因造成防滲渠的開裂。

混凝土裂縫主要表現(xiàn)為在混凝土表面為龜裂狀，導(dǎo)致其產(chǎn)生的原因為氣溫過高導(dǎo)致混凝土水分蒸發(fā)過快，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生物理變化。在施工的過程中，為了滿足混凝土的可泵性和流動性要求，導(dǎo)致混凝土的塌落度和砂率較大，這就造成了混凝土澆筑完成后早期強度較低，水分容易散失。防滲渠產(chǎn)生裂縫原因就包括混凝土在澆筑完成后沒有對其進行覆蓋，導(dǎo)致防水渠混凝土水分散失過快，其表面產(chǎn)生細小的裂縫?；炷潦怯啥喾N物質(zhì)組合而成的復(fù)合材料，其在拌和、運輸多道工序中都可能發(fā)生均勻性和密實程度降低，導(dǎo)致施工澆筑后混凝土產(chǎn)生裂縫?；炷翝仓^程中的模具至關(guān)重要，模具的構(gòu)造、是否漏水漏漿和拆模的時間等因素都會對混凝土是否開裂產(chǎn)生影響。在施工的過程中，相關(guān)人員應(yīng)該嚴格按照相關(guān)的操作要求，如果施工不當(dāng)，混凝土的攪拌和運輸時間長，在澆筑的過程中振搗不密實、不均勻，則會使混凝土的塌落度過低，出現(xiàn)麻面空洞的現(xiàn)象，致使施工過后防水渠混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

1.4 地基變形

防滲渠地基的設(shè)計不合理，則無法承受上層結(jié)構(gòu)所帶來的壓力，土質(zhì)差別較大的區(qū)域可能發(fā)生沉降變形。由于這種地基的不均勻沉降會導(dǎo)致澆筑好的混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。防滲渠裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的具體情況。

1.5 設(shè)計原因

設(shè)計人員沒有根據(jù)我國的設(shè)計要求，沒有全面考慮到工程的要求，設(shè)計中的物料配比不合理可能造成混凝土開裂。設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題主要包括以下幾方面：①防滲渠設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)生斷面突變；②防滲渠設(shè)計中對構(gòu)件沒有合理分配預(yù)應(yīng)力，導(dǎo)致構(gòu)件偏心等問題發(fā)生；③防滲渠設(shè)計中沒有根據(jù)工程需求設(shè)計合理的鋼筋配置比，導(dǎo)致質(zhì)量不達標、成本增加等問題發(fā)生；④防滲渠設(shè)計中沒有充分考慮到收縮性因素導(dǎo)致混凝土開裂。

1.6 溫度變化大

防滲渠混凝土澆筑完成后，由于混凝土還沒有具備足夠的強度，混凝土本身具有的抗拉能力較低、熱脹冷縮等性質(zhì)，在混凝土凝結(jié)的過程中很容易受溫度的影響。當(dāng)環(huán)境溫差較大時，混凝土內(nèi)部和表面的水分溫度散失的量差距較大，導(dǎo)致混凝土中產(chǎn)生了附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。

1.7 使用原因

在使用建造好的防滲渠過程中，如果沒有嚴格按照防護區(qū)的承載力設(shè)計要求超負荷使用，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

2 裂縫預(yù)防措施

2.1 材料選用

水泥應(yīng)根據(jù)不同的工程選取相應(yīng)的水泥品種，對于防滲渠而言應(yīng)選用水化熱較低的水泥。在混凝土中，粗骨料起到了骨架的作用，對于防滲渠而言，應(yīng)選用粗糙和質(zhì)地堅硬的石料且各項物質(zhì)含量指標要達標。在混凝土中的細骨料主要起骨架和填充的作用，對于防滲渠應(yīng)選擇粒較粗和含泥量較低的中砂。在混凝土中摻入外加劑可以有效改善混凝土的性能，對于防滲渠應(yīng)采用減水劑等外加劑。

2.2 配料

對于防滲渠，良好的配合比設(shè)計應(yīng)采用低水灰比和低用水量，使得工程的成本降低，增加效益。在配制混凝土的過程中應(yīng)嚴格按照計算好的各項量標來配置，在生產(chǎn)混凝土過程中應(yīng)按照操作要求，保證其各項數(shù)據(jù)符合規(guī)定。

2.3 模具要求

防滲渠模具的生產(chǎn)要符合工程的要求，不會因各支撐間的變形不同而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。在施工的過程中會對模具產(chǎn)生荷載作用，應(yīng)保證模具與支撐之間有足夠的結(jié)合度，以防止模具開裂。在施工的過程中，應(yīng)根據(jù)工程的實際情況來確定拆模具的時間。

2.4 U形防滲渠混凝土澆筑

在澆筑的過程中，應(yīng)使混凝土無氣泡、不下沉，防止離析現(xiàn)象的出現(xiàn)。振搗應(yīng)按施工標準進行，保證不漏振、過振?；炷恋酿B(yǎng)護可以保證其硬化條件適宜，在養(yǎng)護過程中縮短混凝土表面暴露時間，根據(jù)氣溫、濕度等因素及時澆水養(yǎng)護。

2.5 設(shè)計構(gòu)造

防滲渠渠面選型的設(shè)計符合工程需求且不宜產(chǎn)生裂縫保證工程質(zhì)量；地基的不均勻沉降是導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫的重要原因，應(yīng)在設(shè)計構(gòu)造中根據(jù)實際情況調(diào)整地基以避免地基變形；地基的強度也是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的重要原因，可以在施工建設(shè)中根據(jù)需求適當(dāng)調(diào)整地基的強度；防滲渠的設(shè)計構(gòu)造應(yīng)保證收縮縫的整體性和沉收縮縫的構(gòu)造合理。

2.6 施工及養(yǎng)護

地基的檢查驗收是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在檢查驗收的過程中，如果發(fā)現(xiàn)不利的地質(zhì)情況，則應(yīng)及時處理解決，再次驗收合格后進行下一步施工。在防滲渠施工進行到開挖渠槽時，施工人員應(yīng)盡量不破壞前面施工所壓實的土層結(jié)構(gòu)。

參考文獻：

［1］覃維祖.混凝土的收縮、開裂及其評價與防治［J］.混凝土，2001（07）：3-7.