混凝土衬砌引水渠裂缝除险加固

李晨

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐830000）

混凝土衬砌引水渠裂缝除险加固

李晨

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐830000）

在现行经济社会的快速发展阶段，我国大型水利水电工程都有了较大的进展，极大程度上刺激了水资源的有效利用率。作为大型水利发电站重要组成部分的引水渠，是电站运行中事不可少的一部分，大型引水渠运行期间势必产生不均匀沉降，发生沉降总伴随着渠道内边坡衬砌产生裂缝，裂缝的存在极大程度上影响了渠道的安全运行，而合理处理裂缝又是一个技术难题。文中对YMD电站引水渠裂缝除险加固措施方案从工程投资、工期、施工强度、处理效果及可靠性等方面进行了对比分析，制定了合理有效的渠道除险加固方案，对引水渠及电站的安全运行和效益最大化提供了有力的技术保障。

大型引水渠;沉降裂缝;处理方法;聚硫密封膏

在现行经济社会的快速发展阶段，我国大型水利水电工程都有了较大的进展，极大程度上刺激了水资源的有效利用率。作为大型水利发电站重要组成部分的引水渠，是电站运行中事不可少的一部分，大型引水渠运行期间势必产生不均匀沉降，发生沉降总伴随着渠道内边坡衬砌产生裂缝，裂缝的存在极大程度上影响了渠道的安全运行，而合理处理裂缝又是一个技术难题。

1 工程概况

YMD电站其引水渠道全长6.211 km，纵坡l/ 5 000，渠深5.63 m，设计水深4.37 m，设计引水流量100 m3/s渠道为梯形断面，底宽4.0 m，内边坡1∶2，采用“现浇混凝土+复合土工膜”结构防渗，现浇混凝土板厚100 mm,强度等级C20F300W6；填方渠段采用砂砾料填筑。

2 以往存在的问题及处理

引水渠1号排洪涵渠段桩号0+400～1+270存在1.0～1.9 m的壤土夹层，施工期内未挖除。2011年4月至2012年6月YMD电站引水渠运行期间，1号排洪涵填方渠段主要出现渠堤沉降变形、裂缝及渗水，部分渠道衬砌混凝土板变形（含板缝变形）等问题。其中：桩号0+780～1+040段渠堤发生不同程度的沉降变形，最大沉降量左岸25.2 cm、右岸39 cm；桩号0+940～1+070渠段渠堤左右岸坡脚出现渗水。2012年8—9月根据设计方案将渠段桩号0+950～1+140拆除原有防渗体，采用“一布一膜+一布+现浇混凝土”措施进行处理；渠道桩号0+600～0+850段未进行防渗体处理，仅对衬砌板张开缝采用双组份聚硫密封胶进行勾缝处理。

2015年12月引水渠桩号0+782～0+858渠堤左右岸又出现渗水，0+782右岸距离外坡脚6 m处出现2个泉眼状出水点（渠道水深2 m时约0.67 L/s）、0+858处距离外坡脚2 m处出现1个泉眼状出水点（渠道水深2 m时约0.53 L/s），左岸0+770处外边坡脚有一处渗水（渠道水深2 m时约0.47 L/s），4个出水点水质清澈；桩号0+696至0+770渠段底板和两侧纵梁结构缝多处拉裂，裂缝宽0.5～5.0 cm。问题发生后，对桩号0+670至0+820处渠道底板采取“一布一膜+10 cm厚现浇混凝土”临时防渗补强措施进行处理。经2015年12月渠道底板防渗补强后，1号排洪涵渠段渠堤左右岸出水点渗水量明显减小，渠道水深3.2 m时右岸渗水由1.2 L/s减至1.1 L/s，左岸由0.47 L/s减至0.34 L/s，通过2015—2016年冬季运行期间观测，水量持续稳定，水质清澈。

3 现存的安全隐患

YMD电站引水渠1号排洪涵渗漏渠段在2015—2016年度冬季运行期间渠道引水流量56 m3/s，未达设计流量运行，仍存在一定安全隐患，主要表现为：1号排洪涵渠段渠堤不同程度的沉降变形，引水渠桩号0+782～0+858渠堤外边坡仍存在渗漏，桩号0+600～0+950段渠道部分衬砌板缝变形、板与路沿石脱开、板体出现裂缝等问题。

YMD电站2015年沉降观测结果：桩号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，其它测点沉降量均小于1.5 cm，总体来说渠道桩号0+600～1+300沉降变形量不大，根据2012年8月对壤土层抽样调查结果显示，湿陷性基本消除，综合分析渠道变形将逐步趋于稳定。结合桩号0+782～0+858渠堤左右岸有渗水出现，可初步判断0+740渠底有渗漏通道，若不及时处理，渠道长期渗漏，可能产生渠底与渠坡转折处防渗膜基础掏空、膜拉裂等问题，最终将导致渠堤垮塌，造成渠道沿线人民群众不可估量的生命财产损失和恶劣的社会影响，也不能充分发挥YMD电站发电效益。

4 除险加固措施及方案比选

除险加固计划在2016年春季岁修3月9日—4月4日期间实施。根据历年工程处理措施和已加固渠段的运行效果，并结合工程现场运行实际，现拟提出3种1号排洪涵渗漏渠段桩号0+650～0+ 950除险加固方案，从工程投资、工期、管理等方面进行分析比较。

1）方案一：将防渗体拆除按原设计重建。拆除桩号0+650～0+950渠段的防渗体（衬砌板和土工膜），渠堤修坡，在渠道内表面采用砂砾石填筑碾压至设计断面后，敷设30 mm厚M10砂浆，重新敷设“一布一膜+一布”的土工膜防渗体，上部铺30 mm厚M10砂浆，再现浇厚100 mm、平面尺寸200 cm×200 cm的C20混凝土板并勾缝。工程总投资155.64万元，工期相对较长，可根据要求投入人员设备材料等资源，工作面多，施工匀速，工期可控。工序多，施工强度偏大，要求人员设备材料等资源投入大，现场组织协调难度偏大。可彻底解决1号排洪涵渗漏渠段的隐患。

2）方案二：桩号0+650～0+950渠段在原有的板膜防渗结构层上增设“全断面一布一膜＋100 mm厚现浇混凝土板”防渗补强结构（简称夹克）。工程总投资96.69万元，工期相对较长，可根据要求投入人员设备材料等资源，工作面多，施工匀速，工期可控。施工强度不高、工序少，施工可分段匀速进行，保证率较高，可解决1号排洪涵渗漏渠段的上防问题。

3）方案三：桩号0+650～0+950渠段若衬砌混凝土板缝裂缝缝宽不小于5 mm，则先将设计水位以下的原有板缝剔除并采用双组份聚硫密封膏重新勾缝，再采用聚脲（防渗型）涂料涂刷表面封闭板缝，涂刷厚度不小于1.5 mm，涂料覆盖板缝宽度100 mm；若衬砌混凝土板缝无裂缝或裂缝缝宽不大于5 mm，则采用聚脲（防渗型）涂料涂刷表面封闭板缝，涂刷厚度和宽度同上。工程总投资75.91万元，工期短，且可控，工序少，施工强度低，保证率高。根据隧洞渗水裂缝处理措施和运行效果，运用裂缝处理方法尝试解决渠道渗漏问题，属研究实验阶段。

从大量隧洞裂缝处理结果来看，并为尽快让电站投产发电，故此次电站引水渠道沉降裂缝处理选取方案三，在合理处理裂缝隐患的同时，工期缩短，对电站的经济效益有了很大的提高。

5 结论

为保证YMD电站引水渠道运行安全、充分发挥电站的经济效益，提高渠道安全运行系数，从工程投资、工期、施工强度、处理效果及可靠性等方面综合比较，同时探索解决渠道渗漏的新方法，为后续工程维修提供借鉴，通过比较来制定合理有效的1号排洪涵渗漏渠段桩号0+650～0+950除险加固方案，对引水渠及电站的安全运行和效益最大化提供了强有力的技术保障。

TV731+.5；TV698.2+4

A

1002－0624（2017）04－0035－02

2016-09-18