浅谈黑龙江垦区灌溉渠道防渗防冻胀的工程技术措施
（ ） 凝 土 面 板 破 裂 、 起 、 落 或 严 重 的 渠 道 边 坡 １混 翘 滑
与 防 渗 工 程 的效 益 。
２ 预 防 渠道 衬 砌 冻 胀 的 结 构 形 式
２ １ 混凝土 ｕ形 防渗渠道 ．
混 凝 土 Ｕ形 防 渗 渠 道 采 用 底 部 为 半 圆 或 弧 形 ， 部 上 为一 定 倾 角 的直 线 段 的 断 面 形 式 ， 具 有 防 渗 效 果 显 著 ， 其
水 中 的 酸类 、 类 等 发 生 化 学 反 应 ， 后 慢 慢 地 由 外 向 内 盐 然 发 展 ， 后 导 致 局 部 或 整 个 混 凝 土板 酥 松 ， 到 混 凝 土 完 最 直
土板 和膜料均可进行工 厂化生产 ， 旧渠改 建工程 ， 对 在停 水期施工 ， 丁期短 ， 不影 响行水 。混凝土保 护层可 以 由防 渗用 的 １ ０～１ ｍ减薄 至 ４～８ｃ 从而 降低 工 程造 价 。 ４ｃ ｍ， 抗冻胀性能好 ， 料 防渗层 可 以保温 ， 防渗 漏 性能 好 ， 膜 且 降低 渠 基 土 的 水 分 ， 而 减 轻 冻 胀 破 坏 。 从
塌 陷， 在此类破 坏过程 中， 混凝 土本 身的强度 、 抗冻 、 抗渗 等 指 标 改 变 很 小 ， 没 有 发 生 改 变 ， 是 混 凝 土 面板 的 整 或 仅
体 结 构 受 到破 坏 ， 种 破 坏 称 之 为 冻 胀 破 坏 。 这
（） ２ 混凝 土 面板 表 面受 到侵 蚀 ， 要 是 混 凝 土 与 土 壤 主
浅 谈 黑 龙 江 垦 区 灌 溉 渠 道 防 渗 防 冻 胀 的 工 程 技 术 措 施
孙淑 玉 霍 洪元 孙 永 强 ， ，
（ ．黑龙 江农 垦海 川招 标 咨 询 有 限公 司 ， 尔 滨 １ 哈 １０９ ；２ ５０ ０ ．黑 龙 江 省 水 利科 学研 究 院 ， 尔 滨 哈 １０ ８ ） ５０ ０
比梯 形 渠 道 湿 周 短 、 速 快 、 缝 少 ， 而输 水 损 失 小 ， 流 裂 因 适
用 于 垦 区农 场 的斗 农 渠 断面 衬 砌 。
～
１ 黑 龙 江 垦 区 渠 道 衬 砌 面 板 破 坏 类
６－ ＇ 析
垦 区下 的农 场 一 般 都 规 划 为 较 大 田块 ， 套 建 设 的 配 干 、 渠渠 线 长 、 支 占地 多 、 面 、 量 较 大 ， 护 维 修 任 务 断 流 管 重 ， 而 满 足 田间 用 水 需 要 。 从 垦 区 内 的渠 道 混 凝 土 面 板 破 坏 的 类 型 ， 其 破 坏 状 按
０ 引 言
黑 龙 江 垦 区 下 属 农 场 大 部 分 位 于 地 域 偏 北 侧 的 地 区 ， 里 气 候 寒 冷 ， 于 负 温 的 作 用 ， 建 成 的渠 道 衬 砌 那 由 已 与 防 渗 工 程 都 不 同程 度 地 受 到 冻 胀 破 坏 ， 仅 影 响 了工 不
程的正常运行 ， 增加 了农 场管理部 门维修 的难度 和费用 ， 同时严 重影响防渗效果 ， 的甚 至完全失 去 了防渗 功效 ， 有 造成很大的水资源浪费。 因此在新建或 重建渠 道衬 砌 与防 渗工 程设 计 时 ， 必 须根据当地具体情况 ， 取必要 的冻害 防治措施 ， 采 减轻或 避免冻害破坏 ， 延长渠道 的使用 寿命 ， 充分发挥 渠道衬砌
［ 要］ 黑龙 江 垦 区下属 农 场 大部 分位 于地域 偏 北侧 的地 区 ， 摘 由于 负温 的 作 用 ， 已建成 的渠 道衬 砌 与 防渗 工程 都不 同程度 地 受到 冻胀 破 坏 ， 必须根 据 ３地 具 体情 况 ， － ＂ 采取 必要 的冻 害 防治
措施 ， 轻或避 免 冻 害破 坏 ， 减 充分发 挥 渠道衬砌 与 防渗 工程的 效益 。 ［ 关键词］ 渠道 ； 防渗 ； 冻胀 ； 术措施 ； 技 黑龙 江 垦 区
态 大 致 可 分 为 以下 两 种 ：
小 型 Ｕ形 混 凝 土 渠 道 的 渠 道 水 利 用 系 数 可 达 到 ０ ９ ．７ ０ ９ ， 且 渠道 的水 流条 件 好 、 水 输 沙 能 力 强 ， 易 产 ．８ 并 输 不
生淤积现象。混凝 土砌体下 部为反拱 ， 整体 性好 、 抗外 力
［ 中图分类号］ Ｔ ５ Ｖ２ ［ 文献标识码］ Ｂ ［ 文章编号］ １０ ０６—７７ （ ０２ ０ ００ ０ １５ ２ １ ）４— １０— ２
能力也会大大降低 ， 至会导致 整个渠道 丧失输水 功能 。 甚 因此 ， 存 在 冻 胀 土 的 寒 冷 地 区 以及 地 下 水 对 混 凝 土 具 在 有 侵 蚀 性 的 地 区 ， 道 防 渗 如 果 对 以上 问 题 考 虑 不 足 ， 渠 势 必影响整个工程效益的发挥 。
第１ ８卷第 ４期
２１ ０ ２ａ ｅ ｎｓ ｒ ａ ｃ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅｃ ｎｏ ｔｒ Ｃｏ ｅ ｖ ｎ ｙ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ４ １１ ． Ａｐ ．， ０１ ｒ ２ ２
和抗 冻 张 性 能 好 ， 道 占地 小 ， 资少 ， 于 管 理 。 渠 投 便
２ ２ 复合材 料 防渗结构 形 式 ．
实践证明 ， 用单一 的防渗材 料难 以达到 理想 的 防 采 渗抗冻效果 和耐久 性。近 年来 随着 防渗膜 料 的发 展 ， 采 用 了复合材 料防 渗的结 构形式 ， 即采用柔 性膜料 作 为防 渗层 ， 主要起 到防渗作用 。 在膜料防渗层 上 ， 再用 混凝 土等 刚性 材料 或 土料 做 保 护 层 ， 护 膜 料 不 被 外 力 所 破 坏 ， 治 老 化 ， 长 工 程 保 防 延
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。
浅谈冬季农田水利工程的冻胀破坏及防治措施
浅谈冬季农田水利工程的冻胀破坏及防治措施随着我国农田水利工程数量与日俱增，逐渐的暴露出诸多问题，其中动机的冻胀破坏问题显得尤为重要，必须要积极的结合先进的技术加以防范，才能够保证农田水利工程的质量和安全。
本文主要讲述了冻胀和盐胀的基本概念，冻胀对农田水利工程带来破坏的主要原因以及相应的防范措施。
标签：冬季；水利工程；防治措施随着我国农村经济的快速发展，我国农田水利工程得到了进一步的发展，农业作为我国社会经济的重要组成部分，必须要重视农田水利工程的质量和安全，及时的采取措施避免质量和安全事故的发生，才能够促进我国农村经济的可持续性发展。
一、冻胀与盐胀的概念由于受到外界因素的影响，进而就会导致土体内的水分超过一定的数量，冻结土层的体积就会不断的增加，从而导致土体出现膨胀的现象，即冻胀。
土壤冻胀主要因素包括了气温、含水量以及压力等诸多因素的影响。
冻胀的过程中会产生相应的冻胀力，进而出现形态变化。
土的冻胀力主要就是含水体冻结的时候就会导致土体内的水变成冰体，体积膨胀受到一定的约束。
比如我国新疆地区的冻胀现象比较常见，土壤的温度越低，冻胀就会越严重，从而会对农田水利工程的影响越大。
一般情况下，黏性土壤不能进行建筑物的垫层使用，土壤中具有一定的硫酸钠，如果硫酸钠超过设计规定范围，并且温度降到一定数值的时候，含盐浓度就会超过硫酸钠的溶解度，从而会结晶，进而改变了土壤的形态，即盐胀。
二、冻胀对农田水利工程造成破坏原因及存在的问题1、对渠道混凝土板衬砌的破坏预制混凝土受到冻胀之后就会出现诸多问题，比如延伸缩缝以及沉降缝错位等诸多问题，其主要原因就是因为外界水源的补给，冻结土壤中的水分就会不断的增加，冻胀受到土壤含水量的影响。
一般情况下土壤含水量越大，冻结变形就会越大。
大部分灌溉渠道在冬季停水期的时候处于无水的状态，水分主要就是由衬砌板底部下层的回归水补充，从而会逐渐的形成冰晶，导致土体内部的冰晶数量不断的增多，水分结冰导致体积不断的膨胀，受到水平方向挤压或者推力产生水平位移，最终会导致结构发生变化。
农田节水灌渠工程防渗技术方法措施
Hale Waihona Puke ２ ４ ４ ・ 工 程 科 技
农 田节 水灌渠工程 防渗 技术 方法措施
李 艳 红
（ 富锦 市幸福灌溉管理站 ， 黑龙 江 富锦 １ ５ ６ １ ０ ０ ）
摘 要： 在 当前 大部分的农 田用水灌溉过程 中， 普遍存在 渗漏问题 ， 不仅 大大降低 了灌溉 效率， 还造成 了大量水 资源的过度 浪费。 因 此， 通常都需要 采用相关的节水灌渠工程防渗技 术来对其进行防治处理。尤其是要加强对渠道部位 的防渗施 工， 由于其 工程量较 大， 其中 稍有一个施 工环 节出现失误 ， 都将会直接 影响到整个工程的 防渗能力 ， 必须 引起施工单位的高度 重视 。为此 ， 笔者也通过结合 自身多年的 实践工作经验 ， 针对农田节水灌 渠工程防渗技 术方法措施进行 了研究讨论 ， 并得 出以下相关结论 ， 以供 交流。 关键 词 ： 节水灌渠工程 ； 防渗技 术 ； 方法措 施
现如今 ， 我国农业种植规模正在不断扩大 ， ｇ ｒ ， ￣ － 的农业耕作模式已 大 、 中型永久『 生渠道的防渗。其优点是重量较轻、 运输方便 、 造价较低 、 经无法再满足现代农业体系的发展要求。 特别是在灌水方面， 为了保证 施工简便 、 防渗效果明显且抗腐蚀 、 防冻胀 ； 缺点是易老化和被人畜破 大面积农作物都可以有充足的水资源 ，人们开始加大了对节水灌渠工 损 。我 国使用的塑料薄膜材料以聚乙烯为主薄膜厚度一般为 ０ ． １ ８ — ０ ． ２ ２ 程的建设力度 。但是 ， 在实际的施工过程 中， 由于施工单位管理工作不 毫米 颇色多 为黑 色 、 棕 色等 。 塑 料薄 膜衬砌 通常 采用 埋铺 式 即在 塑 膜上 到位， 或是收其他因素的影响 ， 常常导致渠道 出现严重的渗水现象 ， 致 设置保护层。防渗体铺膜范围有全铺式 、 半铺式和底铺式三种后两种形 使渠道 自身的经济效益受到了极大破坏 ， 大大降低灌输渠道的利用率。 式， 主 要适用 于梯 形断 面 的宽浅式 渠道 。 因此 ，本文就重点对农 田节水灌渠工程防渗技术方法措施进行了全面 ４混 凝土衬 砌 防渗 的探 讨 阐述 。 ～ 目前广泛采用的一种渠道防渗形式具有防渗效果好、 水流速度高 、 １ 土料 防渗 占地较少、 清淤方便运行维修费低 、 寿命长等优点尤其适宜于大 、 中型 在当前农 田节水灌溉工程施工中，主要采用的土料防渗技术有两 渠道的衬砌混凝土衬砌有现场浇筑和预制装配两种施工方式 种： 一种是土料压实防渗 ， 另一种是土料护面防渗 。以下笔者就对这两 ４ ． １ 现场浇筑。即用混凝土在渠道上现场浇筑。渠道各般为梯形断 种防渗方法进行详细的介绍。 面， 边坡系数与渠床土质 、 渠道大小和边坡稳定性等因素相关 ， 现场浇 １ ． １ 土料压实防渗。 这种防渗技术主要是通过对渠床表面的土壤进 筑混凝土衬砌渠道对基础要求较高 ， 土基要求夯实度达到 ９ ５ ％以上 ， 并 行碾压 ， 形成密实性较强的涂料防渗层。 但是 ， 防渗层的薄厚不一， 虽然 预 留 ５ － １ ５ ｅ ｍ衬 砌前 铲除 、 整平 膨胀 土基 应换上 夯实 。混凝 土浇 灌厚 度 采用薄厚夯实层衬砌么能够对渠床表面进行直接压实 ，可施工成本价 为 １ ０ ～ １ ５ ｅ ｍ， 混 凝 土标号 为 １ ０ ０ — ２ ０ ０号 ， 在 板块 之间设 置横 向和 纵 向伸 格过高， 通常只用于大型渠沟工程中。 而薄夯实层衬砌是在对粘土进行 缩缝， 用沥青混合物或沙奖油膏等材料填缝。 压实以后 ， 会在渠道形成一层夯实 的薄粘土层 ， 其压实厚度一般被控制 ４ － ２预制装配式。渠道断面多为矩形 、 ｕ型等较为规则的形状 ， 能够 在１ ０ ～ ２ ０ ｃ ｍ之间。并且 ， 由于土料压实防渗技术具备施工简便 、 造价合 采用预制装配式进行衬砌 。预制板 的尺寸要按渠道大小和机械化施工 理 的优点 ， 受到了各大施工单位的一致青睐 ， 在农田节水灌渠工程中得 的程度等条件确定厚度一般为 ５ － ７ ｅ ｍ，长 Ｘ 宽分别为 １ ０ ０ ×８ ０ ｃ ｍ或 到 了广泛 的应用 。 ７ ０ × ５ ０ ｅ ｍ 施工 时要 从下 到 上铺 设 海块 板之 间预 留 １ ～ ３ ｅ ｍ 的缝 用沙 浆 除此之外 ， 在实际的工程施工过程中， 施工单位必须对土料质量以 填平 。 及土料含水量进行严格的控制 ，从而进一步提高农 田节水灌渠工程的 ５沥 青衬砌 防渗 防水 性 。 可采用沥青混凝土、 沥青片、 沥青板或沥青膜等形式 。施工 中可采 １ ． ２土料护面防渗 。其主要的施工原理是通过将膨润土 、 三合土等 用热 拌 、冷拌 和沥 青 预制件 衬砌 等方 法 。 中小型 渠道 铺设 厚 度 多种防渗材料混合在一起 ， 并分别在渠床和渠坡的表 面压实滞后之后 ， ４ ｅ ｍ一 ５ ｅ ｍ， 大型渠道铺设厚度 ８ ｅ ｍ 一 １ ０ ｅ ｍ 。在渠道边坡或底宽大于 ６ ｍ 形成完整夯实的防渗保护层。 其 中， 沉淀法 、 薄膜衬砌法 ， 都是比较常用 时， 中间要设一条梯形或 Ｙ型纵缝， 填缝料为沥青沙浆或聚氯乙烯胶泥。 的施工方法 。但是 ， 土料护面防渗技术最大的缺点则是抗冻性较差， 无 在寒冷地区还要在沿渠长方向每 ５ ｅ ｍ ６ ｅ ｍ设一条横向伸缩缝。 沥青预 法 在一 些寒 冷地 区的灌溉 工 程 中应用 ， 比较 常用 于 中小 型渠 道 。并且 ， 制 件 材 料 组 成 与沥 青 混凝 土 一 样 ，板 块 尺寸 一 般 为 ５ ０ ｅ ｍ× ５ ０ ｅ ａ× ｒ 在施工之前，施工单位需要将渠基 中多空土壤进行清除，换入新的土 １ ０ ０ ｅ ｍ， 板厚 为 ４ ｅ ｍ ～ ６ ｅ ｍ， 预 制沥 青板 一般 横 向铺 砌 ， 若 采 用搭 接 ， 则 按 壤， 在对其进行压实， 以此来提高渠道和渠坡表面的稳定 性。 顺流铺砌， 以防止水流在接缝处产生应力。 为减少运输成本 ， 小型渠道一 ２ 石料 衬砌 防渗 般预制成沥青膜进行衬砌， 衬砌膜厚度为 ３ ｅ ｍ左右。 ２ ． １ 干砌石。通常 隋况下 ， 干砌石防渗技术能够石料直接平铺在渠 ６ 化学 生物 防渗 床表面进行衬砌。 渠道在使用一段时间之后 ， 泥沙将会直接填满砌石间 利用胶体溶液渗入土壤内改变土层的渗透 陛能 ，形成不易透水 的 的缝隙部位 ， 在受到水中矿物盐类的硬化作用下 ， 迅速淤淀成型 ， 最终 防渗层 的防渗方法 。目前采用的有化学密封剂法 、 食盐处理法 、 生物化 形成了稳固的防渗层 ， 以此来祈祷 防渗的作用。并且 ， 如果在实际的施 学法和沙化法等 ， 每种材料都有一定的优势和局限陛。 化学密封剂法用 Ｔ中，想要加快防渗层的形成速度 ，施工单位可以采用泥浆勾缝的方 于周边长年湿润 的士渠渺 土除外 但寿命短 、 成本高对动物 、 作物有毒 法， 或 是 在渠 道 使用 初期 ， 对 其 进行 引 混挂 淤 的 防渗 措 施 ， 从 而达 到 理 害陛。 食盐处理法适应于碳酸盐含量低的粘 Ｉ 生 土壤。 生物化学法适用于 重粘 土和酸 『 生 土壤。 想 的防渗水效果。一般只有当防渗层厚度超出 １ ５ ｅ ｍ时 ， 才能充分发挥 粘土 、 ｍ重要 的防渗保护作用 ，因此施工人员要对其厚度大小进行严格的控 结束 语 制 。另外 ， 若是在干砌卵石的施工情况下 ， 渠道底部位置的石块使用量 综上所述 ， 可 以得知， 在农田节水灌渠工程施工中， 必须做好渠道防 较大 ， 这样做的主要 目的是为了增强石料的可靠性 。 渗措施 ， 采用更多先进的防渗技术， 对 以往工程 中的渗水原因进行调查 ２ ． ２ 浆砌石 。 一股 隋况下 ， 如果采用石料坐浆 ， 或是灌浆直接进行衬 分析， 从而采取有针对的应对方案 ， 以此来不要提高渠道的防水性能 ， 砌施工时 ， 能够达到十分理想的防渗效果 ， 并且具备较强的耐磨性 ， 施 从而促进我 国农 田节水灌渠工程建设的可持续发展。 丁简单 ， 成本合理等众所优点 ， 通常在一些 山丘地区的水利工程 中得到 参考 文献 了较为广泛的应用。 而在施工阶段中， 衬砌所用 的石料长度和厚度都需 【 １ ］ 侯 国勤． 农 田节水灌渠工程防渗技 术方法措施Ｉ Ｊ １ ． 黑龙江科技信息 ， 要进行严格的控制 ， 充分保证其表面的完整 陛和平蛰 陛。 对于施工规模 ２ ｏ １ ３ （ ３ １ １ ． 较小的工程来说 ， 建议采用护面式衬砌的施工方法， 在石料资源丰富的 ［ ２ ］ 苏荟． 新疆农业 高效节水灌溉技 术选择研 究『 Ｉ ） １ ． 石 河子 ： 石河子大学， 地 区应 采 用重 力墙 式衬砌 的施 工方法 。 ２ ０１ ３ ． ３塑料薄膜衬砌防渗 ［ ３ １ 孙伟． 中国农业节水技术推广关键影响因素研究ｌ １ ） １ ． 哈 尔滨 ： 东北农业 是利用塑料薄膜或橡胶作为防渗材料的一种防渗衬砌方法应用于
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
谈灌区输水工程冻害的形成及防治措施
我国牝方地睡 冬季寒冷， 地表土壤冻结， 水面轱冰， 绝本部分地 下， 可能产生凑胀累积或后滹性变形情况时， 可采用适宜的削减冻胀的 区的冬季气温都要降到零下 负气温对于渠道防渗衬砌工程， 如同其他 措 施， 将渠床 基土的最大冻胀 量削减到衬砌结 构允许变位范 围内。
土 建工程 一样， 有着 一定的破 坏作用， 把它统称 为对渠道防渗 衬砌工程 的 冻害。
２ ． ２ ． １ 置换 法。 在冻结深 度内将衬砌板 下的冻胀 性土换 成非 冻结性 材料 的一种 方法 ， 通 常又称 铺设砂砾石 垫层。 砂 砾石垫 层不仅 本身无冻
１ ． 冻謇产 生 的原 因 胀， 而且能排 除渗 水和阻 止内层水分向表 层冻 结区迁移 ， 所以砂砾石垫 １ ． １ 渠道防渗材料 的冻 害破坏 层能有效地 减少冻胀 ， 防止冻害现象 的发 生。 为完成消除 冻胀的影 响， 渠道防渗 材料具 有一定 的吸水性 ， 又经常处在有水 的环境 中。 因此 可将 冻土 深度 全部 置换 ， 但 用砂砾 石 置换后 ， 冻结 深 度会 比原地 基扩 大， 若置换 到冻不到 的深度 ， 工程 量必然增加 很 多， 因此 当冻结 深度较 材料 内总有一定的水分， 这 些水分在负温下冻 结成 冰 ， 体积发 生膨胀 。 当这种膨胀 作用 引起的应 力超 过材料 强度时， 就 会产生裂缝并增大 吸水 大时 ， 应 根据冻胀 强度沿冻深的分布状 况和衬砌 结构 的允许 变位值 ， 计 确定置换断 面。 性， 使第 －＠ 负温周期 中结冰 膨胀破 坏的作用更为加 剧。 如此经过 多个 算渠床各部 位的置换深 度， 冻结 一一 融化 循环 和应 力的反复作用 ， 最 终导 致材 料 的冻融破 坏 。 这 ２ ． ２ ． ２ 隔热保 温 。 将隔 热保温 材料布 设在 衬砌体 背后及地 表面 ， 以 种破 坏的形式 ， 轻微的 如混凝土 表面砂浆 层的剥蚀 ， 严重 的如砖砌体 、 减 少或消 除寒冷 因素 ， 并可 减少 置换 深 度， 隔 断下层的水分补 给， 从 而 三合土和拌制 不良的混凝土 的冻酥 ， 结 构工程完全 破坏。 减轻 或消除渠床 的冻深和冻胀 。 在冬季行 水的渠道 ， 水位 按等流量 控制 １ ． ２ 渠道 中水体冻冰造 成防渗工程的破坏 时， 在设计 最小水位以下， 可按 水（ 冰） 保温考虑 ， 在 水（ 冰） 面 以上采 用隔 以达 到防冻胀的 目的 。 当渠 道因运行管 理的要求 ， 在负温期 间遇水时 ， 渠道 内的水体将发 热 材料保温 ， 生冻 结。 起 初只 是形成 岸冰 ， 在特 别寒 冷或严 寒条件下， 岸冰 逐渐 向中 隔热 保温 层的厚 度， 可根 据 基土 土 质、 含水 、 设计 冻深 或 冻结 指 心 扩大 ， 逐 步连成一体 ， 表 面封冻。 此后 ， 冰 层逐 渐加厚 ， 对两岸衬砌产 数， 通 过热 工计 算加以确 定。 对 中小型渠 道， 聚 苯乙烯 泡沫板 的厚度可 生 冰压 力， 造成 衬砌体 的破 坏 ， 或者在冰 推力作用下， 砌块 被推 上坡 ， 按设 计量深 度的 １ ／ １ ０ —１ ／ ｌ ５ 取用。 冻胀量 大的部 位取大值 ， 冻胀 量小 发生破 坏性的 变形。 同时， 当渠水 面封冻时， 上 游流 来的浮 冰块 或冰 屑 于允许变性值的部 位可 不设泡沫板 。
黑龙江省渠道防渗防冻胀技术应用模式
上直接现浇混凝土 板 ， 复合膜 下是 砂垫 层 ； 挖方 渠道 常采 用
预制混凝土板 ， 下 面是砂 垫层 ， 后 才是 复合 土工 膜。如 板 然 果 地下水位很高 ， 渠道 中必须设 置排 水设施 。此模 式适用 于
底 宽５ｍ内的渠道 工程。因为是 全铺全 防结构 ， 底宽 又在５ｍ
２１ ０ １年 第 １ 期 （ ３ 第 ９卷 ）
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎｏ １ ２ １ ．． ０ １
Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙｏ ｔ ｏ ｓｒａｃ ｅ ｏｇ ａｇＳｉｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｆ ｅ Ｃ ｎｅｖｎｙ ｌ ｉ ｇ Ｗａ ｒ
（ ｏ ａ Ｎ ．９ Ｔ ｄｌ ｏ３ ）
摘 要 ： 渠道防渗是发展节水灌溉 ， 实现农业高效用水 的关键环节 。过 去虽对此 进行 了大量研究 ， 但对 田间渠 道 ， 特别是 对其衬砌
模式的系统研究缺乏探讨 。文章通过对现有渠道 防渗防冻胀技 术的筛选 和集成 ， 出通过实 践证 明的几 种成功 经济适用 提
的防渗防冻胀且节水好 的几种应用模式 。
图 ２ 预 制 混 凝 土 板 结 构 模 式
１２ 复合断面防渗 防冻胀结构模式 ． 此断面结构 的特点是坡 面防护 ， 渠底 不护。因为渠 底冻
所接受 ； ②适 合灌区改造渠道 的现状 。现状 渠道断 面就是 梯
形 的， 此基 础上进 行渠 道工 程建 设 ， 简单 又经 济。 因为 在 既
渠道 内 ， 降低渠基含水量 ， 减少 对坡 面混凝土板 的压 力 ， 免 避 渠基产生冻胀 、 滑坡现象 。此结构模 式适用 于渠道 侧面有坡 水现象及地下水 位 高的挖 方渠 道 。如 黑龙 江省音 河灌 区地 下水位高 的渠段采用 的就是这 种防渗衬 砌结构 ， 运行 多年 未
渠道防渗工程的防治冻害措施
渠道防渗工程的防治冻害措施防渗工程是否产生冻胀破坏，其破坏程度如何，取决于土冻结时水分迁移和冻胀作用。
而这些作用又和当是时当地的土质、土的含水量、负温度及工程结构等因素有关。
若采取措施消除或改善其中一个因素，就有可能防止防渗工程的冻胀破坏。
但是，渠道防渗工程多处于粘、粉质土壤上，渠水易与补给基土，衬砌体重量轻，抗冻胀能力弱，某些渠段无法避免自然和人为的不利条件，易与遭受冻害。
实践证明，防治衬砌工程的冻害，要针对产生冻胀的因素，根据工程具体条件采取综合措施。
即从渠系规划布置、渠床处理、排水、保温、衬砌的结构型式、材料、施工质量、管理维修等方面着手，全面考虑，采用适宜的防冻害措施。
Key words：engineering channels；prevent；freezing Measure現将实践中一些较为有效的冻害防治方法介绍如下。
1.回避冻胀回避冻胀是在渠道衬砌工程的规划设计中，注意避开出现较大冻胀量的自然条件；或者在冻胀性土区，注意避开冻胀对渠道衬砌工程的作用。
例如，采用埋入、置槽和架空渠槽等措施。
1.1 尽可能避开粘土、粉质土壤、松软土层、淤土地带、沼泽和高地下水位的地段，选择透水性较强的不易产生冻胀的地段，或地下水位埋藏较深的地段。
将渠厎冻结层控制在地下毛管水补给高度以上。
1.2 尽可能采用填方渠道。
1.3 尽量使渠线走在地形较高的脊梁地带，避免渠道两侧有地面水（降水或灌排水）入渠。
1.4 在有坡面旁渗水和地面回归水入渠的渠段，尽量做到渠路、沟相结合，或者专设排水设施。
1.5 沿渠道外两侧应规划布置林带，最好是多种柳树，因柳树根须发达，密集伸向水源，可以改善渠床土基，有利于防冻害。
总之，在渠系规划设计中，要尽可能地控制渠道衬砌工程基土的水、土条件，以避免和减少衬砌工程的冻害。
1.6 埋入措施将渠道构造作成管或涵埋设在冻结深度以下的措施，即采用暗渠（管）输水。
可以免受冻胀力、热作用力等的作用，是一种可靠地防冻胀措施。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术渠道冬季施工需要注意防冻胀技术，尤其是针对碱土性较大的情况。
碱土性较大的渠道，在冬季容易发生冻胀现象，如果不及时采取防冻措施，就会对渠道的使用和维护造成不良影响。
针对碱土性较大的渠道冬季施工，需要有针对性地制定防冻胀技术方案，以保障渠道的正常使用和安全性。
在本文中，将介绍针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的相关内容。
一、渠道冬季施工背景及现状目前，针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术还存在一些问题和不足。
一方面，部分施工单位对于防冻胀技术的重视程度不够，缺乏相关的技术人员和设备支持，导致防冻措施不到位，渠道容易受到冻胀影响。
现有的防冻胀技术方案也存在一定的局限性，需要进一步改进和完善。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的研究和应用具有重要意义。
针对碱土性较大的渠道冬季施工，需要综合考虑土壤特性、气候条件和施工工艺等因素，制定科学合理的防冻胀技术方案。
以下是针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的关键技术内容：1. 土壤特性分析和监测在施工前，需要对渠道周围土壤的碱土性进行详细分析和监测。
通过取样分析，了解土壤的化学成分、含水量、孔隙结构等特性，为后续防冻措施的制定提供科学依据。
2. 土壤加固和改良针对碱土性较大的渠道，可以采用土壤加固和改良的方法，提高土壤的抗冻胀能力。
常见的土壤改良方法包括加入石灰、水泥、煤灰等物质，提高土壤的抗碱性和抗冻性。
3. 保温隔离层的设置在渠道施工中，可以设置保温隔离层，减少土壤的温度变化对渠道的影响。
常见的保温隔离材料包括发泡塑料、泡沫玻璃等，可以有效阻止土壤的冻胀现象。
4. 施工工艺和技术措施在具体施工过程中，需要采取一系列技术措施，如控制施工时间、采用保温措施、加强现场监测等，确保施工质量和渠道的安全性。
5. 定期保养和维护施工完成后，还需要加强渠道的保养和维护工作，定期检查渠道及周边土壤的情况，及时采取修复措施，避免冻胀对渠道的不良影响。
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。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术随着冬季的来临，渠道施工面临着新的挑战，尤其是在碱土性较大的地区，渠道冬季施工容易遇到冻胀问题。
冻胀是指地面土壤水分在冷冻过程中结冰膨胀，导致土壤体积增大，进而对渠道结构产生影响，影响渠道的安全和使用。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术至关重要。
一、了解碱土性较大地区的特点碱土性较大地区具有土壤PH值较高的特点，土壤中会含有较多的碱性物质，如碳酸盐等。
这些物质会影响土壤的物理性质，在冬季施工中容易受到冻胀的影响。
在选择防冻胀技术时，需要充分了解地区的特点，以便制定针对性的防冻措施。
二、选用适合的材料在碱土性较大地区进行渠道冬季施工防冻胀时，选用适合的材料非常重要。
首先要选择抗冻融性能好的材料，如冷拌沥青、改性沥青、聚合物改性沥青等。
这些材料可以有效防止冻胀对渠道结构的影响。
在渠道的基础层和面层中添加一定比例的纤维材料也是一种有效的防冻胀技术。
纤维材料能够有效改善土壤的抗冻胀性能，提高渠道的抗冻性能。
三、合理控制施工工艺在进行渠道冬季施工时，需要合理控制施工工艺，以降低冻胀的影响。
首先要根据当地的气候条件和土壤性质合理安排施工进度，尽量避免在气温较低或土壤含水量较大的情况下进行施工。
在进行渠道基础层和面层的铺设时，需要控制好渠道材料的含水量，避免在土壤中含水过多导致冻胀。
对于需要进行开挖和填埋的渠道工程，需要进行合理的排水设计，确保渠道内水分能够及时排除，减少冻胀的可能性。
四、加强施工监理和质量控制在进行渠道冬季施工防冻胀时，需要加强施工监理和质量控制，确保施工质量。
首先要加强对渠道材料的检测和验收工作，确保选用的材料符合要求。
其次要对施工过程进行全程监控，及时发现并解决施工中的问题。
施工完成后还需要进行质量验收和检测，确保渠道结构符合设计要求，具有良好的抗冻胀性能。
五、采取有效的养护措施在渠道冬季施工完成后，需要采取有效的养护措施，提高渠道的抗冻胀性能。