浅谈西吉县渠道混凝土冻胀破坏的原因及防治措施
混凝土冬季施工常见冻害及预防
混凝土冬季施工常见冻害及预防混凝土是建筑工程中常用的材料之一，它的不可置否的优点是强度高、耐久性强。
然而，在冬季施工过程中，混凝土面临着一系列冻害问题。
这些冻害问题可能导致混凝土质量下降甚至发生结构性失效。
因此，在混凝土冬季施工中，应对常见的冻害问题进行预防是至关重要的。
本文将介绍混凝土冬季施工常见冻害及预防措施。
一.冻胀引起的开裂问题冻胀是混凝土冬季施工中最常见的问题之一。
当混凝土中的水遇到低温时，会发生冻胀现象，导致混凝土开裂。
这种冻胀引起的开裂问题会严重影响混凝土的强度和耐久性。
为了预防冻胀引起的开裂问题，可以采取以下措施：1.使用低温混凝土：在冬季施工过程中，可以使用低温混凝土来减少冻胀的发生。
低温混凝土的配合比需要根据施工环境的温度来确定。
2.加强配筋：在设计混凝土结构时，可以增加配筋的数量和密度，以增强混凝土的抗张能力和抗开裂能力。
3.保护混凝土表面：在浇筑混凝土后，可以覆盖保温材料或使用加热设备来保护混凝土表面，以防止冻胀引起的开裂。
二.冻融循环引起的破坏问题冻融循环是混凝土冬季施工中另一个常见的问题。
当混凝土经历多次冻融循环时，会发生体积膨胀和收缩，导致混凝土表面破坏和剥落。
这种破坏问题会降低混凝土的强度和耐久性。
为了预防冻融循环引起的破坏问题，可以采取以下措施：1.使用抗冻剂：在混凝土施工过程中加入抗冻剂可以降低混凝土的冻结温度，减少冻融循环引起的体积变化。
2.控制混凝土强度等级：根据冬季施工环境的要求，选择合适的混凝土强度等级，以提高混凝土的抗冻融能力。
3.增加混凝土密实度：通过控制混凝土的水灰比，加强振捣和养护措施，提高混凝土的密实度，减少冻融循环引起的破坏。
三.冻胀引起的脱层问题冻胀引起的脱层是混凝土冬季施工中较为严重的问题之一。
当混凝土中的水遇到低温时，会发生冻胀现象，导致混凝土与骨料之间的粘结力下降，导致脱层问题的发生。
脱层问题不仅会降低混凝土的强度和耐久性，还会给建筑结构带来安全隐患。
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施一、混凝土防渗渠道冻害成因分析1.1 混凝土材料的热物理性质不同混凝土材料中不同的骨料和水泥、矿物掺合料的热物理性质不同，导致混凝土中不同物质间的传热系数不相同，从而形成热应力，导致裂缝产生，最终加剧冻害。
1.2 渠道形状设计不合理混凝土防渗渠道的流道通常呈现不同的曲线形状，导致不同的流速，从而出现部分冰封现象，形成水膨胀压力，导致混凝土防渗渠道内裂缝出现。
1.3 渠道的材质和细节设计问题混凝土防渗渠道材料、渠道内的钢筋排水、缺少细节设计方案等问题都会导致混凝土防渗渠道的冻害问题。
二、混凝土防渗渠道的冻害防治方案2.1 保证混凝土防渗渠道的质量混凝土防渗渠道的制作和浇筑需要遵循严格的规范，保证混凝土材料的均匀性和密度，降低其内部应力和形成裂缝的可能性。
同时，还应严格控制气温和水泥水化温度，避免因过早或过晚脱模而导致产生冻害。
2.2 提高混凝土防渗渠道的抗冲击和抗磨损能力通过添加一些适量的添加剂和掺合料，如矿物粉、硅酸盐、聚合物等，可以提高混凝土防渗渠道的抗冲击和抗磨损能力，减少因冲击和磨损引起的小裂缝，从而降低混凝土防渗渠道的冻害风险。
2.3 加固混凝土防渗渠道的结构在混凝土防渗渠道材料中添加适量的钢筋，改进其结构，使其能够承受更大的外部荷载并防止其抗拉性能不足。
在混凝土防渗渠道拐角处设置配筋，提高其抗裂能力，确保渠道整体连续性，从而提高其防冻害的效果。
2.4 加强混凝土防渗渠道的结构细节设计混凝土防渗渠道的细节设计包括渠口结构、钢筋成型、缝隙堆填等，都是相当重要的，必须严格执行规范。
例如，渠口结构应合理设计中心转动的角度，钢筋应符合规定的要求，缝隙堆填应保证均匀从而减少内部应力。
三、结语总的来说，混凝土防渗渠道的冻害主要是由于其制造质量、热物理性质、以及细节设计方案不合理等问题导致的。
应该加强材料的品质监管和质量控制，并通过尽量避免不合理的渠道设计和采用合理的结构细节设计, 以提高混凝土防渗渠道的防冻害能力。
混凝土的冻胀变形
混凝土的冻胀变形混凝土是一种常见的建筑材料，其冻胀变形是指在低温环境下，混凝土受到冻胀力作用而引起的体积膨胀现象。
冻胀变形是混凝土工程中常见的问题，对建筑物的结构和功能造成了一定的影响。
本文将从冻胀的原因、影响、预防和处理等方面进行探讨。
冻胀变形的原因主要是由于水在低温下凝结成冰而产生的体积膨胀。
在混凝土中，水分作为混凝土的重要组成部分，当温度降低到0℃以下时，其中的水分会逐渐凝固成冰，由于冰的体积较大，会产生较大的膨胀力，从而导致混凝土的体积增大。
这种体积膨胀力会对混凝土内部的微观结构产生破坏，使混凝土产生裂缝或破碎，严重影响其力学性能和使用寿命。
冻胀变形对混凝土结构和功能造成了多方面的影响。
首先，冻胀变形会导致混凝土的体积增大，进而引起结构的变形和破坏。
其次，冻胀变形还会使混凝土的抗压强度和抗拉强度下降，降低了结构的承载能力和抗震性能。
此外，冻胀变形还会导致混凝土表面的脱落和剥落，影响建筑物的外观和美观。
为了预防混凝土的冻胀变形，我们可以采取一些措施。
首先，可以在混凝土配合比中增加气泡剂或减水剂，改善混凝土的抗冻性能。
其次，可以在混凝土的施工过程中加入一定比例的膨胀剂，使混凝土在冻胀力作用下能够自行膨胀而不产生破坏。
此外，还可以采用保温措施，如在混凝土表面覆盖保温材料或进行加热处理，减少混凝土受冻胀力的影响。
当混凝土已经受到冻胀变形时，我们需要及时采取处理措施。
首先，可以对受损的混凝土进行修补或更换，恢复其正常的使用功能。
其次，可以加固或加厚混凝土结构，提高其抗冻性能和耐久性。
此外，还可以采用温控措施，如在冬季对混凝土进行加热或保温，防止其继续受到冻胀力的影响。
混凝土的冻胀变形是一种常见的问题，会对建筑物的结构和功能造成一定的影响。
为了预防和处理冻胀变形，我们可以从配合比、施工工艺、保温措施和维修加固等方面入手，提高混凝土的抗冻性能和耐久性。
只有保证混凝土的质量和安全，才能保证建筑物的稳定和可靠。
渠道冻胀破坏的原因分析及防治措施
渠道冻胀破坏的原因分析及防治措施在渠道的使用过程中，由于受自然气温的影响，地基土每年都处于冻融两种状态而造成渠道的冻胀破坏简称冻害。
不断的改善渠道冻胀破坏问题，可以有效的加强施工的质量，因此本文主要针对渠道冻胀破坏形成的原因以及对其进行有效的防护措施进行探讨。
标签：渠道冻胀；破坏原因；防治措施1、前言伴随季节的变化，一进入冬季北方地区就进入了寒冷季节。
对于建筑物施工过程在冬季普遍出现的问题就是冻胀问题。
渠道冻胀主要是因为渠基土其受冻体积膨胀顶托衬砌而形成，迫使已经修建的渠道受到影响。
这种渠道冻胀破坏在一定程度上使其使用寿命大大的减少。
2、渠道冻胀破坏的原因2.1土质问题土质在含水量，冷却温度以及其它条件相同时，不同的土质中水分迁移量是不同的。
在粘土特别是极细碎的粘土中，仅有轻微的水分迁移和冰析出而在粉质粘土中可发生最强烈的迁移和冻胀性，因此这种土壤为最具冻害的冻胀性土。
砾石土壤一般认为不具冻胀，但当有更细的充填物时，在冻结时水分迁移反而更剧烈。
2.2水质问题土壤中的水分包括结合水和自由水，自由水又分为重力水和毛细水，产生冻胀的是自由水，而不是结合水。
土壤的含水量是研究冻土内在规律的重要指标，冻土中水分是最活跃的因素，它随深度的不同和季节的变化而不断的改变。
从物理学中可知，液态纯水在标准大气压下温度达到0℃时便会冻结成固态的冰，体积增大9%左右，密度减小8%。
土中的原驻水的含水量不大时，土中水结成冰体积增大，只是降低孔隙率；只有当含水量超过一定界限时，产生土体膨胀，土冻结才能引起地表隆起，这个含水量叫做起始冻胀含水量。
2.3温度问题介質温度愈低，土中水分相变成冰愈多，冻胀愈强。
此外，作用在冻土上的荷载，会减弱水分迁移和冻胀作用。
土体密度大于1.6t/m3时，也可使冻胀明显减弱。
渠道衬砌工程冻害规律一般呈现为，阴坡比阳坡严重，冻结历时长的年份比冻结历时短的年份严重，衬砌体薄而整体性差的冻害更严重，有地下水或外围水补给水分的渠道冻害最严重。
浅析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治措施
浅析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治措施【摘要】随着混凝土在工程中的普遍应用，混凝土在渠道防渗中的作用越来越重要，同时防冻害的问题也显得越来越突出。
在如此高寒气候环境下，混凝土防渗渠道冻害破坏十分普遍。
不仅影响工程的正常运行和效益的发挥，同时也造成了很大的浪费。
【关键词】渠道混凝土；冻害；防治措施输水渠道采取防渗措施即可以节约用水、又可以有效控制地下水位，达到提高灌溉效益，增产、增收的目的。
宁夏地区因冬季长，气候寒冷，渠道发生冻胀是必然的自然现象。
随着混凝土在工程中的普遍应用，混凝土在渠道防渗中的作用越来越重要，同时防冻害的问题也显得越来越突出。
在如此高寒气候环境下，混凝土防渗渠道冻害破坏十分普遍。
不仅影响工程的正常运行和效益的发挥，同时也造成了很大的浪费。
随着防渗渠道抗冻胀措施的不断更新，新材料新技术的广泛应用，这方面的知识和经验也越来越丰富。
为提高渠道抗冻防渗衬砌的工程效益，需要因地制宜地进行方案比较，从中选择经济技术可行效益最优的抗冻防渗形式。
1.混凝土防渗渠道的主要特点1.1防渗效果好，可以减少渠道渗漏损失90%以上，提高渠系水的利用率。
1.2使用时间长，便于管理，一般情况下混凝土渠道可运行50年以上。
高强度的混凝土能够防止马、牛、羊等牲畜及破坏力较强的植物和其他外力的破坏，便与养护和节约管理成本。
1.3表面光滑，流速大，断面小，可减少工程量，节约土地，运行管理方便。
1.4使用的砂、石、水泥等建筑材料可以就地取材，可降低工程造价。
1.5与其他材料的防渗渠道相比抗冻融性强。
当然现浇混凝土防渗渠道也存在不足，主要有以下缺点：在极度寒冷天气条件下有不规则局部表面冻融，对砂、石、水泥的质量及配合比有严格的要求，对成型时的坡差、表面光洁度、平整度要求较高，必须一次成型，否则将造成较大损失。
2.混凝土防渗渠道冻害的成因混凝土是由砂、石、水泥等材料组成的，这些材料具有一定的吸水性，又长期处在水的环境中，这些水分在负温条件下，体积会发生膨胀，经过多个冻胀，融化循环和应力的反复作用，最终导致混凝土的冻融破坏，。
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。
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施
分析混凝土防渗渠道冻害成因以及防治冻害的措施一、混凝土防渗渠道的冻害成因：混凝土防渗渠道的冻害是指在冬季低温条件下，由于水分经过蒸发和冷却作用变成冰，在水泥砂浆中膨胀引起的损伤。
混凝土防渗渠道遭受冻害可能造成的损害有以下几个方面：1.微裂缝的隆起：由于混凝土受潮后内部冻结，水的体积膨胀引起微裂缝的隆起，增加了防渗渠道的透水性。
2.横向裂缝：由于内部的水分凝结和膨胀，会引起防渗渠道主体深处的微裂缝变成明显的横向裂缝。
3.结构破坏：由于混凝土受潮后冻结，内部的水体积膨胀，如果没有适当的预留膨胀缝，会引起结构的破坏。
二、防治混凝土防渗渠道的冻害措施：为了防止混凝土防渗渠道遭受冻害，需要在设计建设时做好措施，以下是防治冻害的措施：1.选用优质建材：防渗渠道是用于引水和排水的重要工程，建材选用的质量直接影响整个防渗渠道的使用寿命。
在选材时需要着重考虑这种材料抗冻性和抗渗性能。
2.定期养护：在防渗渠道使用时，需要定期对其进行养护保养，尤其是在长时间低温的情况下，需要做好保温工作，避免混凝土的受潮。
3.加强结构设计：在防渗渠道的结构设计上，需要根据当地的气象条件和施工材料的性质，合理设计预留的膨胀缝和构造缝。
4.施工技术上提升：在混凝土防渗渠道的施工上，需要采取一些防止冻害的措施，比如说在混凝土施工的过程中，需要采用高效的抗冻剂减少内部水分的冻结和膨胀，也可以采用外挂的保温设施。
5.加强人员对冻害的预警：需要加强对整个工程的监测，当监测到局部温度异常低时，需要迅速加强对这个部位的保护措施。
总之，混凝土防渗渠道的冻害成因是多种多样的，防治冻害的措施也是多种多样的。
通过选材，定期养护，加强结构设计，提高施工技术，加强人员对冻害的预警等措施都可以有效地避免混凝土防渗渠道的冻害，提高防渗渠道的实用寿命和使用效率。
混凝土防渗渠道防冻胀处理措施探讨
混凝土防渗渠道防冻胀处理措施探讨摘要：混凝土防渗渠道已成为提高灌区水资源利用率，改善周边环境的，推广节水灌溉的重要手段，目前在全国普遍推广应用。
我国北方地区地域宽广，冬季无霜期时间长，冻土深度大，冷暖变化易造成土体产生物理变化，致使混凝土防渗渠道产生不同形式、不同程度的破坏。
因此在进行设计、施工时，应将预防渠基土的冻胀和冻胀的缓解作为重点，提高混凝土防渗施工的质量和使用效率，延长混凝土防渗渠道的使用寿命。
关键词：混凝土；防渗渠道；防冻胀；处理措施1 引言渠道冻胀主要的表现就是渠基受到冻害，导致其体积增大，造成了渠道结构的不稳定，会造成衬砌鼓胀裂缝、隆起架空、整体上抬、板位错块、严重部位造成衬砌破碎或滑塌。
冻胀的发生对于渠道的防渗作用以及渠道的使用年限都有着巨大的影响，为了能够更好的解决渠道的冻坏问题，对于渠道产生冻坏的原因就要进行细致的分析，只有这样才能彻底解决渠道冻胀问题，使渠道更好的为生产建设服务。
2 渠道防渗施工的意义渠道防渗对提高水资源利用率，减少水量损失，实现大中型灌区节水提升具有重要的意义，渠道渗漏不但降低了水资源利用率，减少了有效灌溉面积，严重浪费了水资源，而且还增加了用水户的水费成本，甚至严重影响工程的正常运行。
为尽可能提高水资源的利用率，减少渠道渗水造成的水资源流失，渠道的防渗衬砌就显得尤为重要。
在我国北方，灌区输水线路长，渠系水利用系数低，又是寒冷地区,渠道冻胀破坏十分普遍,其维护始终是灌区工程的重点和难点,渠道防渗工程的单位造价要比南方多出数倍,即便如此,冻胀破坏仍难防治。
随着灌区节水改造工作的深入进行,经济且抗冻型的渠道为当前急需。
3 混凝土防渗渠道产生冻胀的原因3.1 持续负温条件导致冻涨产生的一个因素就是温度过低，我国北方大多数地区均属于寒冷性季节冻土地区。
由于季节性冻土冬季产生冻胀作用，冻胀的产生是引起工程中建筑物破坏的根本原因。
3.2 水分的存在产生冻胀是离不开水的作用的，入冬前渠基土中的天然含水量是否达到饱和的状态也是引起冻胀发生的条件之一。
西吉县渠道混凝土冻胀破坏原因防治措施论文
浅谈西吉县渠道混凝土冻胀破坏的原因及防治措施摘要：通过对全县灌区渠道混凝土冻胀破坏的原因进行分析，提出了具体的防治措施，对今后灌溉渠道防冻的设计、施工和运行管理工作具有一定的指导意义。
关键词：渠道混凝土；破坏的原因；防治措施；西吉县分类号：tv698.261 基本情况西吉县位于宁南山区，地处内陆，属大陆性气候带的边缘，年平均降水量427.9mm，年平均气温南高北低，大部分地区在4—7℃，大于10℃的有效积温为2080.8℃，年日照时数2322.3h，无霜期短，平均100—150d，冻土层深68-106cm，全年多风，年平均风速2.2m/s。
自然条件恶劣，水土流失严重，严重制约着当地的经济发展。
全县土地总面积3143.85km?，农耕地面积11.6万hm2，水库自流灌区有夏寨、马莲、什字、东坡等20处，实有灌溉面积0.91 万hm2，其中水库自流灌溉面积0.71万hm2，目前，已建成各类输水渠道483条989.74 km，其中采用混凝土板或u形槽衬砌长度为283.04km，衬砌率达28.6%。
但由于灌区冬季气温较低，地下水位高，渠道冻胀破坏现象尤为严重。
为此，针对渠道冻胀破坏情况，应结合实际，分析原因，区别对待，才能延长渠道使用寿命，提高输水能力，降低水量损失，从而可缓解灌区用水紧缺的局面。
2 渠道冻胀破的原因分析通过对灌区混凝土预制板或u形槽衬砌渠道冻胀破坏现象、发生部位及特点的分析，认为衬砌渠道冻胀破坏的主要因素有如下几方面。
2.1 土质因素在含水量、温度及其它条件相同时，不同的土质中水分迁移量是不同的。
在极细的黏土中，仅有轻微的水分和冰析出，而在粉质土中可发生最强烈的迁移和冻胀性。
而砂砾石土壤中一般不具冻胀现象，只有更细的充填物时，在冻结时水分迁移反而更剧烈。
因此，不同的土壤其冻胀破坏现象是不同的，即：粉质黏土>壤土>砂壤土>砂土>砂砾。
2.2 土壤含水量渠基土的含水量是渠道发生冻胀破坏的决定性因素。
渠道混凝土冻胀破坏的原因及防治措施研究
渠道混凝土冻胀破坏的原因及防治措施研究摘要：在混凝土施工过程中，遇到寒冷地区和天气影响，经常会出现冻胀破坏。
本文主要结合渠道混凝土冻胀破坏发生的主要原因，并根据其发生的因素提出一些针对性的防治措施，从而更好的对冻胀原因进行分析。
关键词：混凝土渠道；冻胀破坏；原因；防治1渠道混凝土冻胀破坏原因分析1.1冻融破坏水利渠道混凝土冻胀破坏的原因多种多样，首先经常碰见的是冻融破坏现象。
由于渠道所用的混凝土板较薄板厚度都小于15cm以下。
板材主要运用水泥和砂石等一些外加剂共同掺杂交结构成。
由于混凝土在发生水化反应时，内部都会存在很多微小的缝隙，在沙石和其他外加剂材料具备一定吸水作用的情况，在冬天零下摄氏度的环境中缝隙处的水就会出现结冰，这些水结冰的体积会不断地增大，出现膨胀的现象。
如果水成冰导致体积膨胀，在超出混凝土极限时就会出现很多裂缝。
在冻住和融化的反复作用下，裂缝问题会越来越大，导致冻融破坏的情况时有发生。
1.2渠道内水结冰破坏在水利水电工程中，一般在寒冷地区的水电站引水作业中会运用到渠道工程，这种应用方式为冬季渠道输水运行系统。
在冬季持续时间较长的情况下，如果天气降温明显，那么水中的浮冰会在弯道处不断的堆积，由于水流下降会造成积累的冰块数量，加剧从渠边开始出现浮冰不断的向渠道中心位置偏移，如果浮冰从上游不断的向下游进行运送弯道位置的浮冰在积累严重的情况下，会对两边的混凝土板造成极大的压力和推动力，这样导致整体混凝土的衬砌结构压力过大出现断裂，最后造成位移和破坏现象。
1.3渠基土冻融破坏渠基土冻融破坏现象常见的分为四种，第一种为混凝土板裂缝。
在寒冷天气下，混凝土板和渠床基土会通过冻结的作用力形成一个整体，在受到多种作用力的影响下。
首先会遭受混凝土收缩作用和冻结作用，出现冻融现象下的破坏和鼓胀。
导致积土含水量不断增加，在连年的冻融效果中，裂缝问题会随年增加宽度增加，且裂缝的现象明显。
第二种是架空隆起现象，在渠道未知的地下水位比较高的渠道段中，由于冻胀量相对其他地段比较小，导致混凝土衬砌板出现架空情况，在不断隆起的情况下，坡脚及边坡位置的上方坡更容易发生隆起。
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１基本情 况 西吉县 位于 宁 南山 区 ， 地处 内陆 ， 属 大 陆性气 候带 的边 缘 ， 年平 均 降水量 ４ ２ ７ ． ９ ｍｍ， 年 平均气温 南高北 低 ， 大 部分地 区在 ４ —７ ℃， 大于 １ ０ ＂ （ ２ 的有 效积温为 ２ ０ ８ ０． ８ ℃， 年 日照 时数 ２ ３ ２ ２ ． ３ ｈ， 无霜 期 短 ， 平均 ｌ ０ Ｏ 一１ ５ ０ ｄ ， 冻 土层 深６ ８ － １ ０ ６ ｃ ｍ， 全年 多风 ， 年 平均风速 ２ ． ２ ｉ ｉ Ｌ ／ ｓ 。 自然条 件恶劣 ， 水 土流失严 重 ， 严 重制约 着 当地 的经 济发 展 。 全县 土地 总面积３ １ ４ ３ ． ８ ５ ｋ ｎ？ ｉ ， 农耕 地 面积１ １ ． ６ ７ ｉ ｈ ｍ２ ， 水 库 自流 灌 区有 夏
通过对 灌区混凝 土预 制板或ｕ形槽衬砌 渠道冻 胀破坏现 象 、 发生部位及 特 点 的分析 ， 认为 衬砌 渠道冻 胀 破坏 的主要 因素 有如 下几 方面 。 ２ ． １土 质 因素 在含水 量 、 温 度及其它 条件相 同时 ， 不同的土 质中水分迁 移量是 不同的 在 极 细 的黏土 中 ， 仅有轻 微的水 分和 冰析 出 ， 而在粉质 土 中可发生 最 强烈的迁 移 和冻胀 性。 而 砂砾石 土壤 中一般 不具冻 胀现象 ， 只有 更细的 充填物 时， 在冻 结时 水分 迁移反 而更 剧烈 因此， 不 同的 土壤其 冻胀破 坏现象 是不 同的 ， 即： 粉质 黏 土＞壤土 ＞砂壤 土＞砂土 ＞ 砂砾 。
地下 水位高 ， 渠道冻 胀破坏 现象 尤为严 重 。 为此 ， 针对 渠道 冻胀破 坏情 况 ， 应 结 合实 际 ， 分 析原 因， 区别对 待 ， 才能延 长渠道 使用寿命 ， 提高 输水 能力 ， 降低 水量 损失 ， 从 而 可缓解 灌 区用水 紧缺 的局 面 。 ２渠 道冻 胀破 的原 因 分析
［ 摘 要】 通 过对 全县 灌 区渠道 混凝 土冻 胀破 坏的 原 因进行 分析 ， 提 出 了具体 的 防治措 施 ， 对 今 后灌 溉渠道 防冻 的设 计 、 施工 和运 行管理 工 作具有 一定 的指 导意义 。 ［ 关键 词】 渠 道混 凝土 ； 破 坏 的原 因 ； 防治措 施 ； 西 吉县 中图分 类号 ： Ｔ Ｖ ６ ９ ８ ． ２ ６ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ —０ ０ ４ ６ 一Ｏ １
寨、 马莲 、 什字 、 东坡 等２ ０ 处， 实有 灌溉 面积 ０ ． ９ １万 ｋ ｍ２ ， 其 中 水库 自流灌溉 面 积０ ． ７ １ 万ｔ Ｌ ｍ２ ， 目前 ， 已建成 各类 输水 渠道 ４ ８ ３ 条９ ８ ９ ． ７ ４ ｋ ｒ ｎ ， 其 中采用 混凝 土 板或 ｕ 形 槽衬砌 长度为２ ８ ３ ． ０ ４ ｋ ｍ， 衬砌 率达２ ８ ． ６ ％ 。 但 由于灌 区冬季 气温较 低 ，
３ ． ４ 砂砾 石基础 垫 层防冻 胀法
为地 面渗水 或地 下水位 过高所 致 ， 当渠基 土的初始 含水 量超 过Ｏ ． ７ ＷＰ － ０ ． ９ ＷＰ 时， 导致 土壤 水饱 和 产生 土体冻 胀破 坏 。 ２ ． ３ 冻胀 压 力
在地 下水位 较高 的渠段开 挖后 ， 将渠 基土 夯实 并铺填厚 度 为３ ０ ０ ～５ Ｏ Ｑ ｍ ｍ 的砂 砾石垫 层 ， 其上 部铺设 混凝 土预制 板或 ｕ 形槽 ， 用高标 号砂浆 勾缝 ， 每１ ０ １ ｎ 设 一道 横 向伸 缩缝 。 ３ ． ５ 混凝土衬 砌渠 道的保 温措 施 混凝 土衬砌 渠道 铺设 聚苯 乙烯 保温板 ， 平均 １ ｃ 力 １ 厚保 温板可 提高基 土温 度 １ ． ３ 一１ ． ８ ℃。 东 西走 向渠道 阴坡 为６ ８ －１ １ ． ３ ｃ ｍ， 阳坡为 ５ ． ０ ＿ 一 Ｕ． ７ ｃ ｍｌ 南 北 走 向渠 道 阴坡为 ９ ． ５ －１ ０ ． ４ ｃ Ｉ Ｉ １ ， 阳坡 为６ ． ９ －９ ． ５ ｃ ｍ， 随保 温 板厚 度 的增 加 冻深 呈线 性减少 在 不同渠 道走 向 ， 阴， 阳坡保 温板厚 度不 同 ， 东西走 向渠 道 阴坡上 部铺 设３ ｃ ｍ， 下部铺 设５∞ 厚保温 板 ， 南北 走 向渠 道 阴坡上 下部铺 设５ － ８ Ｃ １ Ｔ Ｉ ， 阳坡 上下 部铺 设３ － ５ ｃ ｍ保 温板 ， 可基 本上 消除冻 胀破 坏 。 ３ ． ６ 对基 土掺和 土壤 固化剂 土壤 固化剂 具有就地 取材和 、 抗压 防渗 、 抗冻 胀性能强 、 造价 低 、 无 污染 等 优点， 是一种防渗国土的新材料 ， 在中小型渠道的衬砌防渗中有很高的应用价
２ ． ４ 介 质温度
渠道基 础土 中的水 分要 凝结 ， 就必须 有一 定的温 度条件 ， 土 壤冻结 的临 界 温 度 随 着 土壤 类型 不 同而 变化 一般 砂 土 的临界 温 度为 一 Ｏ ． ２ Ｏ ℃以下 、 壤 土 为一 ０ ． ４ ０℃ 以下、 黏土 为一 Ｏ ． ７ ０℃ 以下。 西吉县 属季 节性 冻 土发生 区域 ， 随着 温 度的降低 ， 地表 温度 由零上 向零下转变 ， 随着 低温天 气的持 续， 地表 温度 降低 由浅层 向深层发展 ， 土壤 冻结 厚度逐步 加大 ， 每年 １ ～２ 月为 温度最低 时段 ， 此时
渠道 的使 用 寿命 ， 从 长远 来说 还是 经济 的。 工 程技术 人员 和渠道 管理 人员在 渠
土壤冻 土深 度达 到最 大１ ３ ０ ｃ ｍ。 还 由于渠道 的走 向和 方位 不同 ， 士 体的温 度 也 有 差异 。 东 西走 向的渠 道 ， 受 日照的时 间不 同 ， 渠 道两侧 渠基 土体温 度也不 同 ， 冻 胀量 不均 匀 ， 易产生 冻胀 滑坡和 渠道 轴 向位 移 ； 阴坡渠 道 比阳坡渠道 冻胀 严 重， 冻 结历 时长 的年份 比冻 结历 时短的 年份严 重 ， 衬砌体 薄而整 体 巨差的 冻害 更严重 ， 有地下水或外围水补给水分的渠道冻害最严重。 ２ ． ５ 施工质 量缺 陷 混凝 土预制 板或Ｕ 形 槽在生产 过程 中 由于水 泥、 砂石料 、 水的质量 不合格 ， 使得混 凝土 预制件 本身 的抗冻 胀 能力 下 降 ， 也 容易产 生冻 胀破坏 。 另 外在渠 道 防渗 衬砌 的施 工阶段 ， 由于渠道 基础索 土未夯 实导致基 础密度 低 ， 水 分易渗透 ， 致使基础 湿陷 ， 强度 降低 ， 破坏 了基 础的支撑 作用 ， 从而使混 凝土 预制构件产 生 ４ ６ ｌ 科 技 博 览
断裂 、 架空 等破坏 现象 。 ３对繁措 施 ３ ． １ 健全 制度 ， 落 实 责任制 为使水利 工程建 设能够建 得成、 管得住 、 运行 良好 ， 就要建 立健全 各项规 章 制度 ， 全面 落实责 任制 ， 明确 单位领 导 、 项 目负责人 、 工程技 术人员 和具 体操 作 人员的责 任 ， 层层 落实责 任 ， 并加强监督 和检查 ， 严格 按照水 利工程行 业的规 范 和技术 要 求组 织施工 。 ３ ２ 强化 质量控 制措施
工程 质量控 制要实行 事先 、 事 中、 事后“ 三 控制 ” 。 事先 控制是开 工前 对施工 企业提交的技术方案、 技术措施、 质量保证体系以及管理制度等进行审核， 特别 是对企业投入工程的技术人员的数量和素质提出具体要求 ； 对用于工程的原材 料、 半成 品、 成 品、 设备 和运 到工地 的机械进行 控制 ， 未经项 目监理 的同意 ， 不得
３ ． ７ 运行 管理措 施 渠道在 运行过 程 中 ， 每 年应进行 一 次衬砌 体检查和 裂缝 修补 ， 使砌 块缝 间
填 料保持 原设 计状态 ， 衬 砌体 的封顶 应保 持完好 ， 不 允许有 外水 流入衬 砌体 背 后， 并及 时维修各 种排水 措施 ， 保 证排水 通畅 ， 冬季不 流水渠 道应停水 后及 时清 障， 不 允许 渠 内和排 水沟 内积 水 。 ４结柬 语 渠系 工程在 冬季 运行过程 中， 渠系 和建筑 物均 存在 冻胀 破坏 问题 ， 从 而造 成增加渠道灌溉成本、 降低灌水效率、 增加农民负担等一系列问题， 对此， 预防 渠道冻胀破 坏 问题 是水利 技术人员在 设计和施 工 当中长期研 究的课题 。 各灌 区 应根据不 同渠道 、 渠段 的具体冻 胀情况 以及冻胀破坏 的主要 因素和 经济条件 选 择合适的防冻措施。 虽然在工程修建时由于采取了防冻保护措施， 增加了工程 ￣ ｔ ｆ ｒ ， 但 由于避免 了工程 的冻胀 破坏 ， 降低 了灌区每年 的工程 维修费用 ， 延长了
２ ． ２ 土壤 含水 量 渠基 土的含 水量是渠 道发生冻 胀破坏 的决 定性 因素。 渠基 所含 的水 分大多
理 归档 ， 及时组 织有 关 人员检 查验 收 。 ３ ． ３ 因地 制宜采 用合 理的渠 道衬砌 结构 形式 干 渠上一般 采用梯形 断面混凝 土预 制板衬砌 、 弧形 坡脚全 断面衬砌 和ｕ形 全断面 衬砌三 种 ， 支渠及 下级渠道 防冻 胀衬砌模 式 ， 常采用 ｕ 形、 弧形 坡脚全 断 面、 梯形断面 混凝土 预制板衬 砌、 现浇 混凝 土加铺苯 板和膜料 等复合 衬砌 形式
进入 工地 。
事 中控 制就 是工序控 制 。 工序 控制 实行“ 二级三 检报 验制 ” ， 它是保 证工 程 质 量 的有效 手段 事后控 制是对 已完 工的单 元工程 、 分 部工程 和单位工程 的质量 继续进行 观 察、 检测 ， 收集 运用 过程 中的情况 ， 发现 问题 及时处 理 ， 同时对资料 进行 收集 整
值。
冻胀压 力产 生的 主要原 因有 ： ①混 凝土材 料具有 一定 的吸水性 ， 且 混凝 土 预 制板 长时 间处于水 下 ， 材料 中必 定含有 一定 的水分 ， 这 一部分 水在温 度下 降 Ｎ ｏ℃ 以下后凝 结成 冰 ， 体积短 时 间 内发 生膨胀 ， 当膨胀 应力 大于 材料 的膨胀 系数 时 ， 混 凝土 产生 裂缝 。 裂缝就 成 为渗水 的又一 通道 ， 使得 渠道渗 水量 增大 ， 渠 基含水 量也逐 渐增大 ， 加剧 了混凝土 的冻胀破 坏 。 ②渠道停 水后 ， 残 留的 余水 渗入混凝 土预 制板和渠 道基础 中 ， 使得 含水增 大。 特别是冬 季结冰 较厚时 ， 冰块 边缘 与渠道 衬砌混 凝 土接触 面 以下水量 补充 充足 ， 冻胀 加大 ， 但较 厚的冰 层 限 制 了混凝 土预制 板的伸 缩 ， 造成 混凝 土预制 板在 冰层接触 处折 断 。 ③混凝 土预 制板 与渠 基 土冻 结成 一体 ， 当冻胀 应力 大于 混凝 土预 制板在 低 温下 的承 受力 时， 混 凝土预 制 板发生 裂缝 破坏