浅析河套灌区渠道防渗抗冻胀措施
试论灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施

试论灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施【摘要】针对灌区混凝土防渗渠道的冻胀破坏现象,本文结合实际情况,从混凝土防渗渠道冻胀破坏的形式入手,着重分析了冻胀原因,并在其基础上探讨了几种实际、可行的防治方法,以供相关人士参考。
【关键词】灌区;混凝土防渗;防渗渠道;冻胀;防治措施由于混凝土本身就具有一定的施工缺陷,所以混凝土工程在施工和使用中难免会因为出现质量病害。
针对混凝土的施工缺陷,所以灌区渠道工程在修建时普遍采用混凝土渠道防渗技术,有效避免了渠道渗漏现象发生。
但鉴于天时不利,灌区进入冬季以后,过低的温度会对混凝土防渗渠道造成影响,严重者还会导致渠道发生冻胀现象,给渠道工程的施工管理带来诸多麻烦,因此需要对其进行有效处理。
下面就灌区混凝土防渗渠道的冻胀问题进行探讨。
1.混凝土防渗渠道的冻胀破坏形式无可厚非,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的时间大多处于冬季,因温度过低而导致。
在以往的冻胀破坏案例中,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的表现形式主要包括:1.1现浇混凝土底板破裂在冬季温度过于低下的情况下,一些未设置纵向分缝的渠道的混凝土底板容易发生裂缝破坏。
通常情况下,裂缝的发生的位置大多处于渠道底部的中心或中心线,裂缝宽度多维持在0.1~1cm范围内,裂缝长度较长且存在不确定性,可能会在裂缝形成后期持续延长。
有些裂缝甚至贯通了整条渠道。
1.2隆起混凝土板发生隆起现象,其主要原因除了温度过低之后,还缘于地下水位偏高。
在一些地下水位相对较高的渠段,由于渠道地基土的冻胀程度比较严重,而渠道顶部的冻胀程度又相对较小,这就容易造成混凝土衬砌板隆起。
渠道隆起时,其隆起高度大多保持在1~4cm。
尽管渠道隆起现象在来年开春化冻之后会有所复原,但这种复原是有一定限制的,并不能完全复原。
并且由于隆起渠段地基土的含水量相对偏高,经冻结、融化之后,基土内的融水会因受到外界因素影响而从基土中溢出,从而导致渠道细砂垫层产生位移,移动下坠,给下部的混凝土面板施加压力,并挤拱面板。
河套灌区渠道衬砌工程冻胀破坏分析及防治措施

众 所周 知 , 土是 多孔 多相 松散 的介 质 , 它 的组 成是 矿物 颗粒 , 有机 物质 , 而水 份 与空气 在其 中的排列 是具
有 随机 性 的。 实 验 表 明。 当 土 质 颗 粒 直 径 大 于 0 . 1 mm时 , 在 冻结 时 几 乎不 存 在 冻 胀 , 直径 为 0 . 1—0 . 0 5
2 渠道 衬 砌 的冻 胀 防治 措 施
2 . 1 渠道基 土换填 及 压实措 施
1 影 响衬砌 工程冻胀破 坏的 因素
1 . 1 渠道土 质 的物理 性质
依 据土 质 的不 同性 质对 冻胀 的敏 感程 度 的不 同 ,
河套 灌 区渠 道衬 砌工 程冻 胀破 坏分 析及 防治措 施
周 龙 等
3 l
【 农牧 区水利 】
河套 灌 区渠 道 衬 砌 工 程 冻胀 破 坏 分 析 及 防治措 施
周 龙 , 赵宏丰 , 刘 辉
( 1 . 河 套 灌 域 管 理 总 局 义 长 灌 域 管 理 局 沙 河渠 管理 所 , 内蒙 古 五 原 0 河套灌 区; 冻胀 防治
中图分类号 : T V 6 9 8 . 2 6 文章标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 9— 0 0 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 0 0 3 1 一 O 1
0 概 述
灌 区渠道 衬 砌 工 程 是 为 了 提 高 渠 道 的输 送 水 能
的冻胀 性能 依次 由弱 到 强分 为 : 砂砾石、 粗砂 、 砂 砾 土 ( 粒径 小 于 0 . 0 5 m m 的沙 土超 过 总含 量 的 1 2 0 %) 、 砂 壤土、 轻壤 土 、 亚黏土、 粉质土, 而其中, 的 土壤 中如 果
北方灌区渠道防渗抗冻胀衬砌措施分析

【节水灌溉】北方灌区渠道防渗抗冻胀衬砌措施分析李 智1,李 娜2(1.内蒙古自治区水利工程质量监督站,内蒙古呼和浩特010020;2.中国灌溉排水发展中心,北京100000)〔摘 要〕 我国北方地区因气候寒冷,灌区输水渠道初砌体因受冻胀作用而破坏严重,影响了工程的使用,并造成巨大的浪费。
文章通过调查北方灌区内现有各级渠道的防渗防冻胀措施、冻胀破坏和老化失修情况,分析了造成渠道衬砌结构破坏的原因,提出适宜该灌区渠道的防渗防冻胀破坏衬砌措施。
〔关键词〕 北方灌区;渠道;冻胀破坏;防冻措施中图分类号:T V698.2+6 文章标识码:B 文章编号:1009-0088(2010)01-0078-031 渠道冻胀破损原因分析造成渠道渗漏和破损的原因是多方面的,有自然的原因,也有人为的原因,集中表现为渠道的老化失修和冻胀破坏,老化失修造成渠道渗漏,渠道渗漏加重冻胀破坏,冻胀破坏又加重了渠道渗漏和老化。
就北方地区而言,渠道冻胀破损原因有以下几个方面。
(1)气温和地温。
北方地区冬季气温低,冻结期长,具有冻胀条件。
如河套灌区1月份多年平均气温月在-11.7℃,极端最低气温可达-33.1℃,一般11月中旬土壤开始冻结,翌年5月中旬全部解冻,冻结期可达180d左右,属于寒冷地区,冻胀严重。
渠道基土地温整体上较大地地温高,由于其接受阳光辐射程度与渠道部位和走向有关,渠道基土地温分布特点是,南坡(一般称阴坡)地温一般比北坡(一般称阳坡)高,西坡地温一般比东坡高,渠底地温介于两者之间。
因此,渠道基土冻深与部位和走向有关,根据试验资料,大地、阴坡、渠底、阳坡的冻深之比为1∶0.91∶0.62∶0.48。
(2)土质。
北方灌区的土壤有粘土和壤土,以粉质壤土较多,其粉粒含量约占颗粒组成的50%~85%,属于冻胀性土质。
(3)地下水位抬高。
由于灌溉渗漏水的补给,地下水回升较大,低洼地带地下水多数接近渠底,甚至高出渠底,原设计渠道的防冻胀措施多采用板下铺设砂砾垫层,采用的是地下水低于冻深范围的措施。
浅析渠道工程防渗防冻胀问题的解决措施

1 工 程概 述
景泰 川 电力提 灌工 程是 甘肃 省第 一个 兴建 的大 型高 扬程 电力 提灌 工程 。景 电灌 区工 程所 在地 区深 居 欧亚大 陆腹 地 , 工程灌 溉 区域 涉及景 泰 县 、 民勤县 及古 浪县 。工 程位 于甘 肃 中部 地 区 , 主 灌 区 为 景泰 川 中部 盆 地 。 盆 地 内土 地 连 片 , 地 势平坦 , 土 层 深
含盐 量一 般 在 0 . 5 % ~1 %, 有机质含量 1 % ~ 2 %。
调工 程改 造后 ) , 安装 压力 管道 4 3 k m。建成 总 干渠
及 干 渠 3条 , 总长 1 1 3 . 2 4 k m, 支渠 4 3条 , 总 长
灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施

混凝 土防渗 渠道 发生冻胀后 , 会 出现混凝土底板 断裂情
况 ,这种 情况一般发生在没有设置纵 向分缝 的防渗渠道 中 , 裂缝位置是渠道底 部中心线位置 ,宽为 0 . 1 ~1 c m的裂缝一 直贯通 至防渗渠道首尾 。
1 . 2混 凝 土 板 隆 起
冻胀 破坏 。 由于 山丹县 灌 区属 于大 陆性 高寒 半 干旱气 候 ,
山丹县地处河西走廊 中部 , 属 张掖市管辖 , 海拔 1 5 5 0~ 44 4 1 I n , 地 势 三 面环 山 , 东南 高 , 西北低, 属大 陆性 高 寒半 干旱 气候 。 山丹 县 灌 区 以马营 河灌 区为主 , 控 制灌 溉 面积
2 . 1 6 万 h m : , 实 际灌 溉 面 积 2 . 0 4万 h m , 灌 区 辖 6个 乡 ( 镇) 9 8
法, 即使 渠堤 被渗 漏 水浸 湿 , 通 过 日晒 和毛 细 管作 用将 其
蒸发。 由此 可见 , 山丹县 灌 区混凝 土 防渗 渠道 冻胀 原 因有
以下 — 0 6 — 0 2
作者简介 : 张全锋 ( 1 9 7 5 - ) , 男, 甘肃山丹人 , 工程师 , 主要从事工程建设管理工作 。
防 治措 施 , 降 低 冻 胀破 坏程 度 , 保证混凝土渠道质量 , 进 而 为 相 关研 究人 员提 供 一 定的 借 鉴 和 帮 助 。
关键词 : 灌 区; 混凝土 ; 防渗 渠道 ; 冻胀 ; 防 治措施 ; 山丹县
中 图分 类号 : T V5 4 4 文献标 识码 : B 文章编 号 : 1 0 0 3 - 6 9 9 7 ( 2 0 1 7 ) 1 5 - 0 1 1 3 — 0 2
2 0 1 7 笨 第1 5 瑚 ( 慧 第5 2 4 期 ) 1 1 3
浅谈灌区冬季输水渠道防冰和防冻胀措施

浅谈灌区冬季输水渠道防冰和防冻胀措施作者:张秀萍来源:《南方农业·下旬》2021年第05期摘要在我国农作物种植过程中,为了解决灌溉问题普遍兴建农田水利设施。
然而在我国北方地区,冬季气温偏低会造成输水渠道存在结冰问题,进而造成渠堤稳定性差、渗漏损失多,对农业生产造成不利影响,因此需要切实做好防冰和防冻胀措施。
以甘肃省金昌市為例,从灌区输水渠道冻害的类型和表现入手,讨论输水渠道防冰和防冻工作存在的问题,及灌区输水渠道的防冰和防冻胀措施。
关键词输水渠道;防冻胀;灌区;冬季;甘肃省金昌市中图分类号:S277;TV698.26 文献标志码:B DOI:10.19415/ki.1673-890x.2021.15.097甘肃省地处我国西北内陆,冬季受西伯利亚蒙古高压影响,气温偏低、霜期长,当地11月至次年3月均温低于0 ℃,其中1月平均最低温度为-14 ℃,致使该地区灌区输水渠道出现结冰和冰冻问题。
渠道内水面出现浮冰或水面与坡面接触层结冰后造成冰塞情况,严重影响了输水性能,甚至造成渠道内冰水混合物淤结导致某个或多个断面整体堵塞,水流涌出渠体,对渠体外道路、农田、村庄等设施和人身财产安全造成严重破坏。
此外,在冻土地区渠道的混凝土防水层也容易受到冰冻影响,出现渗水和漏水现象,最终导致渠道水利用效率降低。
因此,新时期需要结合冬季输水渠道的运行特点,采取防冰和防冻胀的保护措施,全面提升渠道水资源利用效率,使其更好地服务于农业生产。
1 灌区输水渠道冻害的类型和表现甘肃省金昌市冬季温度低于0 ℃天气较长,导致灌溉渠道出现较多的结冰和冻胀问题,具体表现在以下3个方面。
1.1 冰冻破坏部分渠道在冬季输水过程中,水面结冰情况较为普遍,特别是渠道水面和坡面接触层被冰封之后,冰冻层会不断加厚逐渐向水面中心合拢,导致水面升高,对渠道坡面的衬砌体产生巨大冲击力,甚至造成混凝土衬砌体出现变形或者位移。
此外,漂浮的水体表面冰块不断累积,导致渠道内流水流通不畅,降低了输水效率,更严重的甚至会出现全面封堵情况而形成冰坝,随之造成水体从渠道两侧溢出,造成更大的安全隐患[1]。
灌区渠道防渗工程技术探讨

灌区渠道防渗工程技术探讨关键词渠道防渗;抗冻胀破坏;措施渠道防渗工程是有效降低渠道输水损失,节约用水,高效利用水资源,提高渠道水的利用率的有效途径,也是增强渠道行水安全的主要措施。
在我省水资源短缺的情况下,大力开展渠道防渗工程显得十分必要。
1问题的提出近年来,随着灌区续建配套与节水改造项目的实施,渠道防渗工程技术得到了进一步的推广和应用,改变了灌区渠道工程面貌,提高了渠系水的利用率。
根据实际运行观察,由于受冻融因素的影响,防渗工程不同程度地出现水平裂缝、预制板鼓起等现象,尤其是在去年低温冰冻持续时间长情况下,冻胀破坏更为严重,加速了防渗工程的老化进程。
因此,必须按照“适应、消减、局部抵抗”的原则,从设计、渠道断面形式、施工等技术方面研究,采取一定的技术措施,消除冻胀因素对渠道防渗工程的危害,延长防渗工程的使用寿命。
2灌溉渠道防渗工程不同结构的抗冻胀性能灌区渠道防渗工程主要结构形式有砌石、预制砼板、现浇砼板、砼梁板、素砼槽形板、砼多孔板、U形衬砌等。
2.1砌石渠道砌石防渗按结构分为护面式和档土墙式两种,按材料及砌筑方法分为干砌卵石、干砌块石、浆砌块石和浆砌石板等。
它的优点是沿山渠道和石料丰富地区就地取材、抗冲击流速大,耐磨性能强,抗冻能力强,具有较强的稳定渠道作用。
缺点是不宜采用机械化施工,施工质量较难控制。
2.2预制砼板它的接缝多,砼板之间的缝隙用砂浆连接,受施工技术和质量的影响,接缝处易产生裂缝,这样使渠水由此渗入板下,增加了基土水分,遇到冬季低温气候,基土冻胀,接缝首先破坏,砼板发生鼓胀、折裂等破坏现象。
2.3现浇砼板它比预制砼板抗冻性强,主要原因是现浇板施工缝少,整体性强;另外现场浇筑砼,通过振动,砼与基土结合较好。
2.4砼梁板现浇素砼梁板的抗冻胀性强于平板,原因是梁增加了刚度,且梁卡地土槽中既加强了粘结作用,又阻隔了渗水串流,可削弱基土冻胀。
但在冻胀量大的渠段仍会遭受冻害,只有给梁增加钢筋,才能提高抗冻性。
浅谈渠道防渗工程的技术措施

外, 随着渠道断面输水糙率 不 断 变 也将增大, 这将给其上面的混凝土面
大, 渠道的过水能力也会大大降低, 板以向上的推力, 如果该力足够大,
严重的会导致整个渠道丧失输 水功 将引起混凝土面板在该力方向上的位
能。因此, 在存在冻胀土的寒冷地区 移, 或使板体本身发生破裂、翘起、
以及地下水对混凝土具有侵蚀性的地 滑落, 严重的将导致渠道边坡塌陷。
军
酥 松 , 直到 混 凝 土完 全 失 去 强 度 , 我 就 是 基 土 的 含 水 量) 就 越 多 。 这 样 ,
们 称 之 为 渠 道 混 凝 土 面 板 的 侵 蚀 破 当气温长时间处于0 ℃以下时, 基土
坏。两种破坏形式虽不相同, 但最后 中的水分就会结冰, 根据水在结冰时
都 将 导 致 渠 道 节 水 功 能 的 下 降 。 另 体 积 增 大0.09倍 的 性 质 , 基 土 的 体 积
节水改造是否成功的关键。结合本区 胀与以下几个因素有关: 一是寒冷地
实际, 本文对渠道混凝土面板产生坡 区的气温长期低于0 ℃ ; 二是基土
坏的 类 型 、原因 及 修 复 措 施 进 行 了 分 中 存 在 冻 结 的 主 体— ——水 分 ; 三 是 基
析介绍, 以期对以后的渠道防渗设计 土的物理性质, 如基土中的颗粒成分
带, 气候寒冷, 灌区内部渠基土又多 虑不足, 势必会影响到整个工程效益
为冻胀土, 地下水含盐量较高。面对 的发挥, 从而造成国家财产的损失。
这样的自然条件, 在对渠道进行混凝
二、渠道混凝土面板破坏的原因
土面板防渗设计中, 如何有效避免渠
渠道混凝土面板发生冻胀破坏的
道混凝土面板的破坏问题, 成了灌区 原因是渠基土发生冻胀。渠基土的冻
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①压买措施 。 压实法可使土的干密度增加 , 空隙率降低 , 透水 性减弱 。②防地下水侵蚀措施。第一 , 在混凝 土板后铺设防渗塑 膜。 第二 , 选用抗硫酸盐水泥或增加结构厚度。 第三 , 不采用混凝
土衬砌 。 四 , 第 挖排水 沟 , 降低地下水位 。 换基 防止冻胀破坏 。 ③ 填
合计 :62 元人 民币/ *8 145 部 3 部扶梯=2 10 645 元
六 、 结 与 分 析 总
动, 对于原有的电机 , 过验证 , 经 最有效 的节能办法就是 加装 变频
器。通过变频器来改变电源频率实现调速的 目的。
参考文献:
【 李 自先 , . 频 器 应 用 维 护 与 修 理 . 京 : 震 出版 社 , 1 】 等 变 北 地
料 一般采用粗砂 、 砾石 等。 ④隔热保温措施 。 适合采用聚苯乙烯泡
沫板 。 ⑤选择合理的断面形式。第一 , 圆弧型底梯形断面。第二 , “ 型断面。 第三 , 混凝土预制板 和聚乙烯塑膜复合衬砌结构 。 第 四, 预制混凝土板衬砌 宽缝结构 、 错缝安装 。
河套灌 区 1 月份多年平均气温在一 1 摄 氏度 ,极端最低气 1. 7
2 05 0
l 开展 电梯 节能降耗的必要性 , 、 随蓿 高层 建筑 的不断 涌现 ,
电梯使用量 将不断增加 , 其用 电量也将飞速增加 , 已成为现 代 它
物业管理 中设 备管理的主要耗能设备之一 。对 电梯进行节能 改 造, 是节能减排的重要组 成部分 。 2 、由于采用变频器 电梯节能装置 ,不改变原 电梯 的控制 电
3 从实测和实际运行情况来看 , 、 节能效果和经济效益是非常 明显 的 , 用先进 的变频控制技术可节能 2 %~ 0 采 0 5 %左右 , 全年可 节约 64 5 元 , 2 10 具有 良好 的社会效益和经济效益。 4 将 已有的恒速扶 梯改成变频调速扶梯 , 、 考虑到电机不 加改
二 、 道 防 渗 措 施 渠
土质 ; ③地下水位抬高 ; ④冬灌水 ; ⑤衬砌结构缺陷 ; ⑥地下水矿
物质高 。
四、 渠道 防 渗 防 冻 胀 的措 施
形 式有渠道衬砌 、 喷灌 、 微灌 、 滴灌、 管道输 水灌溉等 , 在河套 灌 区应 用广 泛。例 : 渠道衬砌 。渠道衬砌工程技术主要是渠道断 面 : u型断面 、 有 弧形坡 底梯形 和弧形坡脚梯形等 。防渗材料有 土料 、 石材 、 混凝 土和薄膜 材料等; 特殊基土 的处 理, 包括盐渍 土 、 冻胀土和膨胀土 。 渠道防渗工程技术在我国是一项效果十分明显
- —
【 2 】王 建. 菱 P C 入 门与 典 型 应 用 . 三 L 电力 工业 社 , 0 2 8 0
+ -+ - 一 + 一・ - 4 一 ・一 + —一一 } — - - — 一—一一■ — ・ }
( 上接 第 3页 )11 1 48 [ h ma Mu E gadsT e ueb oe n T ae12 8 】T o s m,nl ’ r sr yF ri rd, 8 n a g 9 [ onrMV Itrao a t d n eh i lc ag [ . 9 】P se ne t nl r e ad tcnc hn eM] n i a a
关键词 : 区; 灌 防渗 措 施 中 图分 类 号 : V 4 T 53
灌 区 现 状
文献标识码 : A
文 章编 号 :6 1 88 (0 0 1— 0 2 叭 17 — 0 9 2 1 )0 0 8 一
一Байду номын сангаас
、
温一 31 氏度 , 3.摄 一般 1 月中旬土壤开始冻结 , 1 笠年 5月 中旬解 冻, 冻结期达 10天左右 。 8 气温低 , 冻结时间长, 冻胀严重 。 其原因
【 ] P l F msc nr t ad ae t c r D. a e y 1 0 o A.r ,o t c ,n g d sut e 1 r r i as r u Qu t l
J u a o c n mi ,0 31 8 17 ̄ 48 o r l fE o o c 2 0 ;1 :3 5 11 n s
2 1 第9卷第 1 0 0年 0期( 总第 16期 ) 6
浅析河套灌 区渠道防渗抗冻胀措施
张春 霞
( 内蒙古乌拉特前 旗水务 局 , 内蒙古乌拉特前旗
摘
0 40 ) 140
要 : 文探 讨了 当前 我 国灌 区渠道 防渗 技 术 及 冻 害 问题 , 本 并提 出 了灌 区渠道 防渗 防 冻 胀 的 治 理措 施 。
( 上接第 8 5页) 国家 G 一 6 9 B 1 89关于扶梯 电梯安全标准的要求 。
五 、 济 效 益 分 析 经
路 , 以不会影 响电梯的运行安全 ; 所 对安装 电梯节 电装置后所产
生高次谐波的测试数据 看 , 完全符合 国标 G /15 9 9 < BT 44 — 3 电能质
量 一 用 电 网> 波 的规 定 , 公 谐 不影 响 电 网安 全 。
【1 1】谭 东风 . 杂经 济 系统 的 ‘ 因组 超 图方 法. 复 基 手稿 ,0 9 20
【 】杨 波 , 忠 , 文 奇 . 于 个体 选择 的 小世 界 网络 结 构 演 1 4 陈 段 基 化. 系统 工 程 , 0 4 21 ) 1 2 0 ; (2 :, 2 5 r 1蔡 宁 , 结 兵 , 鸣 . 业 集群 复 杂 网络 的结 构 与 功 能 分 1 5 吴 殷 产 析 . 济 地 理 ,0 6 63 , 经 2 0 ; : 13 2 5
O xor o f d Ec nomi Pa  ̄ , 9613 3 c pe 1 .2
[ 】叶 长 飞 . 于 复 杂 网络 的 国 家 经 济 实证 研 究. 士 论 文 , 1 2 基 硕
2 0 01
[ 】发 展 经 济 学 . - 1 3 仇 巨喜. 学 出版社 ,04 科 2 0
实践表 明, 河套灌 区经过几十年运行 , 渠道老化失修严重 , 加 之管理 手段 和维护技术落后 ,灌溉水利用率和利用效率较低 , 而
是渠基土发生冻胀 , 渠基土的冻胀有几个因素: ①气温和地温 ; ②
且我们河套灌 区由于气候原因 , 冻胀严重 。渠道防渗工程与用水 系数和社会经济效益息息相关 , 采取防渗防冻胀势在必行 。
普查和 统计表 明, 于宾馆 、 对 建材家具市场等场所 , 在每天约 1 时的运行 中 , 0小 约有 5小时: 乘坐 , 无人 以本项 目一部 9 W 的 k 自动扶梯为例 , 年节 约的电能为 : , 时x 每 9度/、 5小日饫 × 6 j j 3 5天= 145度 ,以每度 电 1 0元的价格计算 ,每年节约 的费用约 为 62 . 0 1 2 4 6 5元人 民币/ , 部 节电率约为 5 %。 0