宁夏灌区渠道抗渗防冻胀衬砌形式的研究
对混凝土渠道防渗设计和渠道衬砌设计研究
对混凝土渠道防渗设计和渠道衬砌设计研究摘要:本文主要是探讨混凝土渠道设计的构架形式，对其设计要点，结构形式，以及渠道衬砌的一些具体方法，从而提高灌区的综合效益。
关键词: 渠道设计;混凝土;衬砌设计Abstract: this paper is mainly discusses the architecture of concrete channel design form, the key points of the design, structure, and channel lining of some concrete methods, so as to improve the comprehensive benefit of irrigation area.Keywords: channel design; Concrete; Lining design农业用水供需矛盾日益突出, 干旱缺水成为制约我国农业发展的主要因素之一。
因此, 采用节水灌溉技术, 是缓解水资源供需矛盾的有效途径。
采用混凝土衬砌是渠道防渗的一项重要的工程措施, 也是一项重要的节水措施。
主要从以下几个方面具体探讨，混凝土渠道设计。
1混凝土防渗渠道的要点混凝土防渗主要有以下五大优点:一是防渗的效果非常好,一般都能减少渗漏损失的90%～95%,而且经混凝土衬砌之后,渠道水的利用系数能达到0.97以上。
二是耐久性比较好。
在正常的情况下,运用防冻技术的混凝土衬砌渠道可使用20年以上。
三是糙率较小。
n值在0.012～0.017之间,因而能够减少沿程的水头损失,同时,允许流速大,一般能达到 3.5～6.0m/s。
在坡降较陡的情况下,能够节省连接建筑物,从而缩小渠道断面,减少土方工程量与工程占地,实现节省投资的效果。
四是强度较高,耐久性强,便于进行管理。
混凝土衬砌的强度很高,能有力地防止动物、植物的穿透或其它外力的破坏,能够节省相当的管理费用。
隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能研究进展
隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能研究进展【摘要】隧道在现代交通建设中起着重要的作用，而隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能是其长期稳定运行的关键。
本文通过对混凝土抗渗性能、抗冻性能以及隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能进行研究，总结了当前研究的进展。
研究发现，混凝土配合比、添加剂种类和掺量对其抗渗抗冻性能有重要影响，而隧道衬砌混凝土的施工技术和密实度也至关重要。
未来的研究应当深入探讨隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻机理，并结合新材料和新技术，提高其性能和使用寿命。
这些研究对于保障隧道工程的安全运行具有重要意义，也为相关领域的发展指明了方向。
【关键词】关键词：隧道衬砌混凝土、抗渗性能、抗冻性能、研究进展、综合研究、研究意义、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景隧道是地下工程中常见的一种结构，隧道衬砌混凝土作为隧道结构的重要组成部分，其抗渗抗冻性能对于隧道的稳定运行和安全使用具有至关重要的意义。
在隧道施工中，混凝土结构所受到的周围环境影响较大，比如地下水压力、温度变化等，这都是导致混凝土结构发生渗漏和冻融破坏的重要因素。
研究隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能，对于提高隧道结构的耐久性和安全性具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，人们对混凝土材料的性能研究也日益深入，通过对混凝土材料的组成、配比、拌合方式等方面进行优化，可以提高混凝土的抗渗抗冻性能。
深入研究隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能，可以为隧道工程的设计和施工提供科学依据，同时也能够为提高隧道结构的整体运行效果和安全水平做出贡献。
1.2 研究目的研究目的为探究隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能特点，为提高隧道工程的耐久性和安全性提供科学依据。
具体包括以下几点内容：通过分析混凝土抗渗性能的研究现状，探讨不同混凝土配比对抗渗性能的影响，为优化混凝土配方提供理论支持；研究混凝土抗冻性能的相关机理及影响因素，探讨降低混凝土开裂风险的有效措施；比较隧道衬砌混凝土与常规混凝土的抗渗抗冻性能差异，寻找隧道衬砌混凝土的优化设计方案；对隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能的综合研究进行探讨，为提高隧道衬砌混凝土的耐久性和安全性提供科学依据。
农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术
农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术农田灌溉是农业生产中的重要环节，而防渗渠道的衬砌施工技术在农田灌溉中起着关键作用。
本文将从衬砌材料选用、衬砌施工方法和要注意的事项等方面介绍农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术。
一、衬砌材料选用1. 混凝土：混凝土是常用的衬砌材料之一，具有强度高、耐久性好等优点。
在选择混凝土时，要根据灌溉渠道的水流量、水质和工程要求等因素进行选择，选择适当的级配、抗渗性能好的混凝土。
2. 水泥砂浆：水泥砂浆是常用的衬砌材料之一，具有成本低、施工方便等优点。
在选择水泥砂浆时，要考虑到施工条件和要求，选择适当的水泥砂浆配比。
3. 高分子材料：高分子材料具有抗渗性好、耐候性好等特点，适用于一些特殊的灌溉水渠。
在使用高分子材料时，要注意按照使用说明进行施工，确保衬砌效果。
二、衬砌施工方法1. 清理基底：在开始施工前，要对渠道基底进行清理，清除杂物和泥沙等。
2. 衬砌施工：根据设计要求，先进行防渗层的施工，然后再进行底板和护坡的施工。
在施工过程中，要保证衬砌材料的均匀性和连续性，保证衬砌的质量。
3. 护坡施工：在渠道两侧进行护坡施工，以防止渠道侧壁的坍塌。
护坡的高度和坡度要根据设计要求进行合理设置。
三、注意事项1. 施工前要仔细检查施工材料的质量，保证材料符合设计要求。
2. 在施工过程中要严格按照设计要求进行施工，避免出现施工质量问题。
3. 在施工过程中要注意安全，采取相应的安全措施，避免发生意外事故。
4. 施工完成后要进行验收，确保衬砌的质量和效果。
以上就是农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术的简要介绍。
在实际施工中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以确保灌溉渠道的安全性和稳定性，提高农田灌溉效果。
我国灌区渠道防渗技术研究
我国灌区渠道防渗技术研究[摘要] 对我国灌区渠道防渗的发展历程和季节冻土区渠道防渗发展情况作了概述，分析了季节冻土区灌区渠道防渗发展过程中存在的主要问题，总结了渠道防渗的技术措施。
[关键词] 渠道防渗抗冻胀1.我国灌区渠道防渗的概述1.1渠道防渗的稳步发展阶段从20世纪60年代就强调渠系配套，但至今依然是薄弱环节。
长期以来，我国灌区干支两级渠道基本上由国家投资，斗及斗以下渠道建筑多以群众自筹为主，斗以下工程配套差，质量也难以保证，且普遍存在着重建轻管现象，渠系工程老化失修，这是造成渠系水利用率较低的主要原因之一。
根据许多灌区灌溉系统的现状，如果对渠系进行改造和配套，把现有的渠系水利用系数平均提高0.1，全国每年可增加近400亿m3的供水。
因此，必须将渠系配套技术作为节水灌溉的一项重要任务，使现有工程的效益得到充分发挥，常抓不懈。
为提高项目实施的科技含量，河北省石津灌区在新技术、新材料、新工艺上进行了积极探索和应用，取得了一定成效。
在渠道断面的设计上，从水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构是否美观等方面考虑，在不同级别的渠道上选用多种结构形式，形成了大型渠道梯形、中小型渠道弧形的最佳断面组合。
在科学试验和研究上，为解决混凝土防渗渠道的冻胀问题，石津灌区分别在总干渠和三条分干渠上设立了试验段，重点对梯形、抛物线形混凝土防渗渠道的冻胀问题进行研究。
从防、抗、导三个方面入手，设立了不同结构形式的防渗断面，埋设地温观测仪、冻胀量观测仪等设备。
根据实验的初步成果，灌区首次在干渠上进行了聚苯乙烯泡沫保温板的试用工作。
在伸缩缝处理上，他们还试用了具有伸缩性大、密度小、不吸水、抗冻、抗渗、抗腐蚀、施工一次成型等优点的闭孔泡沫塑料止水带，使用效果正在做进一步的观察和分析。
针对东西向渠道阴坡在水深三分之一处极易出现纵向裂缝的情况进行了割缝处理的实验和研究，在不能解决冻胀的情况下，引导冻胀应力集中，消除裂缝的态意产生，提高混凝土防渗渠道的美观程度。
渠道衬砌渠道防渗方案比较
1.1.1渠道衬砌方案比较一、渗漏损失流量计算本次实施方案涉及的渠道如开挖为土渠，渗漏严重，对土渠按考斯加可夫半理论公式计算输水渠渗漏率（%/km）。
计算公式：σ=KQ dj m式中：K——土壤透水性系数；m——土壤透水性指数；考虑地下水对输水河道渗漏的顶托影响，按下式修正：σ‘=ϵ‘σσ‘——受地下水顶托的单位长度渠道的渗水损失率（%/km）；ϵ‘——受地下水顶托的渗水损失修正系数。
衬砌渠道可按下式修正：σ0=ϵ0σσ0——衬砌渠道单位长度渠道的渗水损失率（%/km）；ϵ0——衬砌渠道渗水损失修正系数。
上述公式计算的单位长度渠道的渗水损失率乘以渠道长度即得渗漏量。
经计算，项目区0.6km渠道的自由渗漏量为0.0097m3/s，考虑地下水顶托影响，渗漏量为0.0058m3/s，采用衬砌断面后，渗漏量仅为0.0006m3/s。
为减少渗漏，适应新形势下灌区发展的要求，对渠道衬砌是非常必要的。
1.1.2渠道防渗工程多种方案比较渠道防渗以砌石防渗、膜料防渗、砼防渗三种结构形式进行方案比较。
1、浆砌石衬砌防渗优点：就地取材、施工简单、抗冲刷、耐磨、耐腐蚀性强等特点，具较强的稳定渠道的作用，能适应渠道流速大、气候严寒的特点。
缺点：不容易采用机械化施工，施工质量较难控制。
2、塑料膜料铺设防渗优点：防渗性能好、适应变形能力强、质轻、运输量小、施工简单工期短、耐腐蚀性强、造价低。
缺点：抗穿刺能力差、易老化不利于不利于渠稳定。
3、砼衬砌防渗优点：防渗抗冲效果好、输水能力大，耐久强度高能减少渠道尺寸，适应性广，便于管理。
缺点：适应变形能力差、造价高。
通过对以上三种形式的衬砌方式的分析、比较，得出以下结论：项目区属平原地区，石材缺乏不宜采用砌石防渗，渠道要考虑清淤问题，而膜料防渗，清淤时易损坏，影响防渗效果。
虽然砼防渗造价偏高，但能减小渠道尺寸、便于管理使用寿命较长，故采用砼衬砌防渗。
浅谈渠道防渗衬砌及混凝土渠道施工技术
浅谈渠道防渗衬砌及混凝土渠道施工技术作者：孙传武来源：《农村实用科技信息》2014年第01期摘要：本文首先介绍了渠道防渗衬砌各项措施，其次重点对混凝土渠道施工技术做了论述。
关键词：渠道防渗；衬砌；混凝土渠道；施工渠道防渗技术是为了减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的一种技术措施，是减少输水损失.控制地下水位，提高渠道水利用系数的工程措施。
1 渠道防渗衬砌措施1.1土料防渗1.1.1土料夯实土料夯实防渗措施是用人工夯实或机械碾压方法增加土壤的密度，在渠床表面建立透水性很小的防渗层。
这种方法具有投资少，施工简便等优点，其防渗效果与夯实程度及影响深度有关。
这种防渗措施可用于小型渠道。
1.1.2粘土护面在渠床表面铺设—层粘土是减小强透水性土壤渗漏损失的有效措施之一，具有就地取材，施工方便、投资省，防渗效果好等优点。
粘土护面的主要缺点是抗冲能力低，渠道平均流速不能大于0.7 m/s；护面土易生杂草；渠道断水时易干裂.为克服这些缺点，可在粘土中掺砂，以抗干裂；还可在粘土层上面加设保护层，如干砌片石等，以提高抗冲能力，防止干裂。
1.2砌石防渗1.2.1块石衬砌防渗衬砌的石料要质地坚硬。
没有裂纹。
石料的规格一般以长40～50 cm，宽30～40 cm，厚度不小于8～10 cm为宜。
要求有一面比较干整.干砌勾缝的护面防渗效果较差，防渗要求较高时不宜采用。
浆砌块石护面有护坡式和重力墙式两种，前者工程量小，投资少.应用较普遍；后者多用于容易滑坍的傍山渠段和石料比较丰富的地区，具有耐久、稳定和不易受冰冻影响等优点。
1.2.2卵石衬砌防渗卵石衬砌也有浆砌和干砌西种.于砌卵石开始主要起防冲作用，使用一段时间后，卵石间的缝隙逐渐被泥砂充填，再经水中矿物盐类的硬化和凝聚作用，便形成了稳定的防渗层。
卵石衬砌的施工应按先渠底，后渠坡的顺序铺砌卵石。
1.3混凝土衬砌防渗混凝土衬砌广泛采用板形结构，其截面形式有矩形、楔形，肋形，槽形等。
浅谈混凝土渠道的冻胀及防冻措施
浅谈混凝土渠道的冻胀及防冻措施1.引言提高水的利用效率是节水农业的核心，提高水的利用效率主要包括提高渠系水利用系数、田间水利用系数和利用效率（单方水作物产能）这三方面。
我国目前农田灌溉的主要输水方式是渠道输水。
目前，我国渠系水利用系数仅为0.3～0.4，远低于发达国家的0.7～0.8。
冻胀破坏导致混凝土渠道的渗漏是寒区农田灌溉用水损失的最主要方面。
在寒区如果采取有效防冻胀措施，将我国渠系水利用系数提高到发达国家水平，则将极大提高我国农业用水利用率，同时能够有效节约大量水资源。
2 .寒区混凝土主要渠道冻胀破坏形式冻胀作用对混凝土渠道破坏主要表现在使混凝土衬砌板产生裂缝和横断面变形。
2.1混凝土衬砌板裂缝混凝土衬砌板在低温条件下收缩产生裂缝或混凝土内部水分在冻结成冰的时候体积膨胀导致渠道产生裂缝，或二者相互作用产生贯穿裂缝，使渠道中水流下滲严重，极大影响了混凝土渠道输水效果。
2.2横断面变形横断面变形主要由于渠床土的冻胀变位影响和冻胀力的作用所致，使一部分混凝土边坡和个别渠底产生隆起上鼓变形，而当气温回升渠床冻土融沉后，隆起上鼓的混凝土板很难依靠自重恢复原位，导致混凝土渠道架空或者滑塌，最终形成了渠道横断面的破坏和永久性变形，影响水流正常流动甚至无法正常输水。
3.冻胀破坏原因及影响因素3.1混凝土渠道冻融破坏原因3.1.1混凝土本身的冻融破坏首先由于渠道材料混凝土本身的特性决定的。
混凝土本身主要是受压构件，受拉强度远低于受压强度。
混凝土在冻融过程中自身主要受到了三种不同的破坏作用。
其一是混凝土面板在施工期水泥在水化过程产生大量的热，在凝固过程中温度会降低发生热胀冷缩；在混凝土渠道运营时遇到温度降低时也会因为热胀冷缩所作用发生收缩。
当收缩应力大于混凝土面板的受拉极限时就会产生裂缝。
其二是混凝土在凝固过程中水分蒸发形成孔隙，而内部孔隙的水分在温度低于其冰点时就会发生物理状态的变化，由液态水变成了固态的冰，而在此过程中水的体积发生膨胀，对约束其的孔隙壁产生压力，而混凝土内部产生拉应力。
宁夏扬水灌溉工程节水效果分析
的应用， 另一方面必须加强节水灌溉工程的管理。 关键词 ： 渠道衬砌 节水 ；田 间节水 ；管理节水 ；灌溉技 术
中 图分 类 号 ：２ ４ ￥７ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ２ ２ ４ ２ １ ）】 ０ ０ － ２ １０ — ０ Ｘ（ ０ ０ ＿ ０ ９ ０ １
０ １ ｍ ／ｍ２ ． 万 ３ 。 ６ ｈ
板衬砌 ， 险工 段用浆砌石 做护面层提 高抗冲能力 ， 方段用混 挖
凝土板 护坡塑膜护底 衬砌 。塑膜 护底工程 投资最少 ，为 １ ９ ． ２
元 ／ 混 凝 土 板 与 塑 料 泡 沫 复 合 投 资 最 多 ， １． ｈ ； 程 ｍ； 为 ８ ９元 ｎ 工
红寺堡灌 区 自宁夏卫 宁灌 区七星渠 系 的支 干渠所 属高干
渠 桩 号 １＋ ０ ９ ４ ８处 取 水 ， 计 引 水 流 量 ２ ． ｍ３ ， 置 五 级 主 设 ５０ ／ 布 ｓ
红 寺 堡 灌 区 水 源 （ 河 水 ） 沙 量 较 大 ， 民综 合 素 质 相 对 较 黄 含 农
算， 共计斗渠 １ １ ０ ２条 ， 总长 ４ ５１ ｍ； １ ． ｋ 农渠 １ ６ ８条 ， ０ ８ 总长
６０７６８ ｍ 。 ． ｋ
低 的实际 ， 总结 宁夏近 ２ 在 ０年节水 灌溉 经验 的基础 上 ， 定 确 了灌 区节水 灌溉 的分期实施 目标 ：０ ０年 ， ２１ 以渠 道防渗为 主的 地 面小畦灌溉 面积 ４２ ．２万 ｈ 占 ８ ． 喷灌 、 ｍ ， ４４ ％； 膜上 灌 、 压 低
１ 工 程概 况
宁夏扶 贫扬 黄灌 溉一期工 程包 括红寺堡 、 固海扩灌两片灌 区 ， 区规模为 ８６ 灌 ． ７万 ｈ ｍ。
１１ 红 寺 堡 灌 区 ．
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宁夏灌区渠道抗渗防冻胀衬砌形式的研究[摘要] 宁夏引黄灌区是我国古老大型灌区之一，随着灌区工农业的发展，用水量逐年增加，水的供需矛盾日益突出。
为减少渗漏损失，防御渠堤滑塌，提高渠道输水能力，找出防冻胀效果更好、最经济的衬砌形式就变得非常迫切。
分析了灌区渠道防渗工程的冻害原因，对不同衬砌结构形式进行了技术比较，给出适用于不同条件、防冻胀效果好且经济实用的防渗衬砌形式，为宁夏灌区渠道衬砌工程防冻胀提供理论指导，使工程投资发挥最大效益，推动灌区的快速发展。
[关键词] 宁夏灌区渠道防渗抗冻胀措施1.灌区渠道概况宁夏引黄灌区是我国古老大型灌区之一，具有两千多年的渠道灌溉历史，灌区盛产稻麦，年种年收，素有“天下黄河富宁夏”、“塞上江南”之美称。
灌区位于黄河上游，黄河纵贯灌区南北，流程397km，年过境水量330亿m3，是灌区的主要水源。
灌区呈带状，南北长约320km，东西宽约40km，地面高程1236～1087m，由南向北递减。
灌区为典型的大陆性季风气候区，干旱少雨，蒸发强烈，多年平均降水量仅192mm，蒸发量高达2000mm。
日温差较大，年平均气温8.5℃，最低气温-24.5℃，无霜期164d，平均冻深80～90cm，最大冻深1.2m。
灌区地下水位较高，多年平均埋深0.7～3.0m，季节性（11月下旬至次年4月中旬）平均埋深l.5~3.0m。
灌区现有总干渠2条，长59km，干渠15条，长1481km；有排水干沟32条，总长790km；有大中型扬水工程7处，小型电力排灌站570座；排灌机井5000多眼。
灌区灌溉总面积645万亩，总引水能力750m3/s，年净用水量32.8亿m3。
灌溉周期分春灌、夏秋灌和冬灌三个阶段，历时l80d。
随着灌区工农业的发展，用水量逐年增加，水的供需矛盾日益突出。
为减少渗漏损失，防御渠堤滑塌，提高渠道输水能力，自七十至八十年代起，开始对干渠进行防渗衬砌。
但由于宁夏地处季节冻土区，气候寒冷，因冻胀使衬砌工程均有不同程度的破坏，特别是地下水位较高的地区，冻胀破坏尤为严重，致使工程效益不能充分发挥，维修费用也大为增加。
据调查，宁夏七十至八十年代修建的渠道衬砌工程，以预制素混凝土板和现浇素混凝土为主要衬砌形式，未采取防冻胀措施。
至九十年代，因冻害几乎已全部破坏，无法继续使用。
进入九十年代，特别是1995年以后，国家加大了大型灌区节水改造的投入，灌区开始了较大规模的渠道衬砌工程，在各大干渠均进行了局部段落的防渗衬砌，衬砌形式大多为浆砌石基础、预制混凝土板宽缝护坡下铺设防渗膜的复合形式。
经2003年调查，高填方渠道，因地下水位较深，土壤含水量小，在没有采取相应防冻胀措施的情况下，渠道衬砌冻害较轻。
半挖半填渠道或挖方渠道，由于地下水位埋深较浅，且有渠坡侧向水源补给，基土含水量较高，其冻害较为严重。
鉴于半挖半填渠道或挖方渠道冻胀破坏严重，为探索灌区渠道衬砌防冻胀应用技术，消除冻胀破坏，延长工程使用寿命，提高工程投资效益，从八十年代开始，就在支渠上进行了一些防冻胀试验，其中由原西北水科所和宁夏水科所联合主持在大新渠支渠上进行的多种形式的防冻胀试验，经系统观测分析，结合多年工程实践，总结出了适合宁夏灌区支渠及下级渠道防冻胀衬砌模式，如在地下水位较高的支斗渠上采用u型或弧脚断面、预制混凝土板或现浇混凝土加铺苯板、膜料等复合衬砌形式；在地下水位较低的支斗渠上采用u型或弧脚断面、预制混凝土板或现浇混凝土加铺膜料等复合衬砌形式。
干渠防冻胀衬砌主要是从1998年开始，在借鉴国内外先进的防冻胀衬砌模式和考虑本地实际情况基础上，结合工程建设，进行了多种防渗防冻胀衬砌形式试验，同时引进了一些经济实用的新材料、新工艺。
如在干渠上采用的衬砌结构形式主要有梯形断面护坡素土护底，弧形坡脚全断面衬砌和u型全断面衬砌共三类；防渗层为浆砌石基础宽缝混凝土板护坡下铺设防渗膜，u型断面为全断面宽缝混凝土板衬砌下铺设防渗膜；防冻胀措施主要采用换填砂砾料加铺土工膜、设波纹管及排水管等形式；另外还进行了现浇混凝土护坡、混凝土板绞接衬砌等形式。
但由于没有完全消除基土冻胀，许多衬砌工程仍存在冻胀裂缝和冻胀位移现象，严重威胁着干渠衬砌工程的安全和防渗效果。
因此，进行系统的、多种形式的防冻胀试验，找出防冻胀效果更好、最经济的衬砌形式就变得非常迫切。
2.灌区渠道防渗工程的冻害类型（1）不同防渗材料修建的渠道防渗层本身，除膜科防渗层外，均含有或多或少的自由水，这种水在负气温下结冰后，每lcm3 体积增大0.09m3；尤其是防渗层一般具有一定的吸水性，加之渠道防渗工程经常处于有水的环境中，因此，防渗层又吸入了一定量的水分，而此部分水在负温下结冰后，每lcm3 体积变为1.09cm3。
因此，由于防渗层本身原有的水或吸（渗）入的水，在负气温下结冰后体积的膨胀使防渗层强度降低，结构破坏，产生裂缝，甚至溃散。
（2）引水式泵站和调水工程的渠道，如引黄工程等，常需在负温下输水运行。
此时渠水即会结冰。
开始时只是冰屑和小冰块，随水流而动，它会象刀片一样，反复撞击和切割水面变化区渠坡的防渗层，使其受到不同程度的破坏。
在寒冷的气温下，冰屑（块）先与渠坡冻结形成岸冰，再向渠中心延伸而形成冰层，水在冰层下运行。
如上游水中的来冰量大于排冰量时，冰屑（块）将淤积于某一渠道断面处，使过水断面减少，如此继续，渠将被冰封堵，形成冰坝，即会造成水源漫溢，甚至溃渠的事故。
同时，冰层的膨胀，又会因其冰推力而使渠坡防渗层位移和破坏。
在来年消融后，当渠中部冰层融断，仅留与渠坡冻结在一起的悬臂式冰层，且无水浮托时，此悬臂冰体因自重而会将防渗层拉起、错位而破坏。
（3）当渠道防渗工程的基础土壤为冻胀性土，且其含水量大于起始冻胀含水量时，在冬季负温的作用下，由于渠道基土中水冻结后体积的增大，使基土发生隆起，称其为冻胀变形。
当冻胀变形量超过防渗层的允许变形量时，或因冻胀而产生的冻胀力超过防渗层的抗裂或抗拉强度时，防渗层即会裂缝破坏。
尤其严重的是在渠基土冻结期间，往往由于地下水位较高，或因周围有水源补给时，将会有大量的水向冻结锋面转移和结冰，由于迁移的水分产生的基土冻胀量远远大于基土含水量所产生的冻胀量，故其冻害也大于前者。
同时，在次年融化后，刚性材料渠道防渗层其裂缝宽度可能有所缩小、隆起高度有所下降，但不可能恢复原状，将有残留变形存在即剩余冻胀量。
如不及时维修和处理，并继续输水运行，则其冻害将逐年加剧，直至破坏，完全失去工程效益。
上述三类渠道防渗工程的冻害虽然是并列的，但对工程的危害程度是不同的。
就冬季不行水的渠道而言，第三类冻害是基本的和主要的；而对于冬季行水的渠道，因渠水有保温作用，故冻害以第二类为主；另外，对具体的工程来说，其冻害不是某一类冻害单一的表现，而往往是几种冻害类型同时作用的结果。
3.灌区干渠衬砌破坏情况及原因分析3.1 主要干渠衬砌破坏状况自20世纪70~80年代开始，对灌区内各大干渠的险工渠段、渗漏严重渠段进行了衬砌，这些砌护多用于防险防冲和渠道水工建筑物的上下游护坡，而且多见于零星衬砌，对渠道防渗起不了多大作用。
至九十年代，这些衬砌渠段因冻害几乎已全部破坏，无法继续使用。
2002—2003年对灌区干渠渠道衬砌工程进行了冻害调查，调查范围为1995年后投入运行，渠道设计流量大于10m3/s的干渠砌护工程，调查的内容包括：渠道砌护地点、形式、长度、时间、流量、渠道走向、挖填方、渠道土质、冬季是否积水、工程造价、破坏现状和渠道防冻胀好的建议等内容。
调查中发现，运行两年以上的衬砌渠道均出现不同程度的冻胀破坏，主要表现为：①鼓胀及裂缝。
多出现在渠坡坡脚以上1/4～3/4坡长范围内和渠底中部。
当冬季渠道积水或行水时，一般出现在水面附近的渠坡上。
②隆起架空。
在地下水位较高的渠段，渠床基土距地下水近，冻胀量大，而渠顶冻胀小，造成混凝土衬砌板大幅度隆起、架空。
这种现象，多出现在坡脚或水面以上0.5～1.5m坡长处和渠底中部。
③滑塌。
由于冻胀隆起，架空，使得坡脚支承受到破坏，衬砌板垫层失去稳定平衡，因而基土融化时，上部板块顺坡向下滑移，错位，互相穿插，迭叠。
3.2 冻胀破坏原因分析（1）入冬冻结前渠道停水较晚，基土含水量高。
渠道每年4月下旬开始行水，直到11月中旬开始封冻时才停水，封冻时，基土含水量普遍较高，尤其是渠道靠水面线以下部分，基土含水量更高。
另外，在地下水位较高的渠段，基土具备地下水迁移条件，由于水份迁移，含水量进一步增加，混凝土预制板背面基土冻胀量随之增大，渠坡和渠底发生冻胀隆起，混凝土板被胀开或胀裂。
（2）混凝土抗冻等级设计标准低。
从已建的工程破坏情况看，工程的抗冻等级低，混凝土抗冻性能不够。
特别是中小型工程，对混凝土的抗冻耐久性缺乏足够的认识，是渠道遭受冻融破坏的主要原因。
（3）维修不及时，使冻胀土体继续隆起，使破坏加剧。
由于对渠道维修工作重视不够，冻胀破坏段得不到及时整治，第二年入冬后，在原已冻胀的基础上继续发生冻胀隆起，使破坏程度增加。
（4）工程质量较差。
部分衬砌渠道纯属因施工质量存在问题，从而产生冻胀破坏。
在调查中还发现由于渠道走向不同，接受日照时间的长短不尽相同，所以冻胀危害的程度也不相同。
另外，在地下水位高于渠底的渠段，冬季渠内积水，反而产生了一定的结冰保温作用，使冰冻层以下的渠底冻胀很小，甚至无冻胀现象。
4.渠道防渗防冻胀衬砌形式的应用4.1 灌区渠道衬砌应用的形式目前，宁夏引黄灌区渠道防渗衬砌形式多种多样，按衬砌材料和衬砌结构大体可分为以下两大类：（1）衬砌材料分类。
①塑料薄膜全断面防渗衬砌：此种衬砌形式经济、防渗效果好，适用于一些水流平缓的宽浅式干渠、支干渠，采用底埋式，上覆30~50cm填土。
这种形式具有抗冻、防渗性能好，投资省，施工技术简单，工效高等优点。
在新建粘性土质的支斗渠上，也可采用塑膜半衬或全衬，防渗效果十分明显。
②混凝土板护坡、塑膜护底防渗衬砌：此种衬砌形式造价较低、防渗效果好，主要适用于干渠防渗，混凝土板护坡起到防止渠堤冲刷和防渗作用。
③混凝土板全断面防渗衬砌：此种衬砌形式多应用于支、斗、农级渠道的防渗衬砌，可达到防渗、加大输水流量、缩短输水时间的目的，是灌区应用最多的形式。
④混凝土板与塑膜复合防渗衬砌：它是在砼板衬砌的基础上，再加设一道0.18~0.3㎜厚的聚乙烯塑膜，膜上铺设3㎝厚低标号水泥砂浆，在渠底为砾石的渠段，膜下铺10㎝厚的细砂过度层。
此种衬砌形式具有防渗效果好、输水条件好的特点，主要应用于干、支、斗渠的防渗砌护。
⑤干砌石笼基础混凝土护坡衬砌：是在渠道下1/3~1/4高采用8#铅丝或φ6钢筋做成网框，其内填块石形成石笼，并使石笼齿墙埋深1.2m，渠坡上2/3-3/4渠高采用厚度8㎝的砼板砌护，在板后铺设30~60㎝砂砾石垫层，垫层后再铺一层土工布作为反滤。