我国北方地区的水工建筑物,在冬季运行过程中均存在冰、冻融、地基上冻胀问题,而1998年以前又无专门的水工建筑物抗冻设计规范,设计人员未能给予足够的重视,致使不少水工结构遭受不同程度的破坏,不能发挥正常效益,或虽能带病运行,但每年都需投入大量维修费用。所以,水工建筑物冻害防治应给以足够的重视。
(一)水闸冻害防治方法
水闸冻害防治方法有两种基本类型:消除或削弱冻因的地基础处理措施;增强水闸抗冻融能力的结构措施。
易冻胀的土质、土中水分及土中的负温值是水闸冻胀破坏的三大基本因素,利用地基处理措施消除或削弱冻胀因素,从而消除或减轻水闸冻害。地基处理方法有置换法、物理化学法、保温法和排水隔水法。
结构措施是从布置与结构上采取措施增强水闸抗冻能力。如减小基础分块尺寸增强结构单元整体刚度、减小结构与冻土接触面积等。结构措施应该是新建、改建水闸抗冻设计内容,但对于既有水闸的冻害防治,在条件允许时也可以采用。
实际工程中,应根据水闸级别、地基土的冻胀量和冻胀性级别,采用一种或综合采用几种防治冻害措施,才能收到良好效果。
(二)水闸冻害修复(www.xing528.com)
水闸冻害主要是闸底板上抬、挡土墙倾斜以及各种形式的裂缝破坏。
冻害的修复应该在消除冻胀因素后进行。底板上抬和挡土墙倾斜变形稳定后,如不影响工程运用,可不进行处理。如必须处理,可选择合适的地基处理或纠偏方法进行加固或纠偏。
冻胀裂缝除少数是因为不均匀冻胀产生的不均匀沉降裂缝外,大都是温度裂缝。
对于一些大的沉降和温度缝,在消除冻胀不再发展情况下,经核算对水闸整体和运行无影响,可按有关渗流规定进行表面处理或改通缝为止水缝;对结构强度有影响的裂缝则应采取浇筑新混凝土或钢筋混凝土补强、钻孔灌浆、喷浆或喷锚、粘贴钢板等措施进行加固,有渗水的还要结合表面堵漏处理;对于其他有渗水或无渗水的较小裂缝,则可根据裂缝种类和特征、处理目的和要求,采取不同方法进行处理。
水闸冻害的修复应在水闸无水情况下进行,温度裂缝的修补,宜在低温季节实施。
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