北方防渗渠道抗冻设计问题的分析
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施分析
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施分析沙㊀勇摘㊀要：文章分析了寒冷地区的渠道防渗工程，发生冻胀破坏具体原因，然后对此提出了在施工过程中对冷胀采取预防㊁对渠道防渗的工程当中出现的冻胀予以解决㊁对渠道防渗的过程进行科学的规划㊁对隔热保温层进行设置规划，这几点相应的解决对策，以供各位业界同仁参考和指导㊂关键词：渠道防渗工程；冻胀破坏；防治措施一㊁引言现阶段，我国的一些寒冷地区，渠道防渗的过程经常发生被破坏的现象，比如，现浇和预制混凝土的板衬砌㊁整体上抬㊁鼓胀与裂缝㊁突起架空㊁滑塌错位㊁浆砌石的衬砌㊁沥青混凝土的衬砌㊁塑料薄膜的衬砌等㊂因此，如何解决防渗工程的冻胀破坏，是当前渠道防渗工程的首要课题㊂二㊁破坏的特征（一）现浇和预制混凝土的板衬砌这种刚性的衬砌材料，薄板的厚度通常在５ ８ｃｍ，抗压的强度很高，但是在发生冻胀变形时，对抗拉强度的适应性低，进而容易出现破坏㊂１．整体上抬当基土均匀冻胀㊁渠道断面小㊁整体衬砌刚度大的时候，在基底法向的冻胀力㊁侧面切向的冻胀力作用之下，导致整体出现上抬㊂比如，Ｕ型混凝土渠道断面小㊁梯形渠道的渠坡太短，在上述这些情况下，就会比较容易出现整体的上抬现象，渠道衬砌在被整体的上抬之后，经过水流不间断的冲刷之下，就比较容易出现想塌陷㊁错位㊁淘刷等这些破坏的现象㊂２．鼓胀和裂缝裂缝是因为基土上不够均匀的水温，发生了不均匀冻胀的现象，衬砌体和基土二者之间，因为冻结力所产生的约束作用才形成的㊂冻胀的裂缝大体都会出现在，现浇的混凝土顺水流的方向上，冬季出现积水现象的时候，裂缝通常就会在一些水面的渠坡上产生㊂当预制的混凝土形成的切块，没有办法去适应温度的变化，进而出现收缩㊁变形的时候，在分缝的那些地方很可能就会发生开裂，在板与板之间很可能就会产生横纵向不一的各种裂缝㊂冻胀产生的变形一旦经过了逐年的累之后积，自然而然地就会一定出现砌体的鼓胀现象㊂３．突起和架空当冬季的渠道在行水的时候，在一些水面㊁冰盖上方的１ｍ－１．５ｍ的渠坡地带，混凝土的衬砌就会容易出现这种突起架空的现象，由板下地基㊁垫层冻所引起的，冰盖挤压力所产生的破坏还是次要的，只不过是让破坏的程度被不断地加剧而已㊂地下的水位高度中那些不同的渠段，在坡脚的一些范围之内或者渠的底部，经常性的就会有那种类似台阶状的隆起不断形成㊂４．滑塌产生的错位渠底的基土发生的冻胀现象比较严重的时候，坡脚处地带的那些混凝土的板就会发生鼓起的现象，接着慢慢地㊁逐渐地向上不断地延伸，所有的板之间就会出现那种错位㊁搭接的情况，经过水流不断的陶冲之后就会融化然后沉陷，上部融土中含有的水分，这时就会容易遭受地下伏冻土所造成的阻隔，基土和混凝土之间的相互摩擦力就会被不断地减少，进而混凝土板就会顺着坡到不断地下滑，然后就会都堆积到渠的底部，最后就导致衬砌全部都被破坏掉了㊂（二）浆砌石的衬砌浆砌石要比混凝土衬砌的厚度㊁整体性能好，冻胀比较小的时候还能出现整体的上抬㊂冻胀在破坏的形式上是和混凝土相类似的，诸如出现架空㊁局部发生隆起㊁不规则的裂缝等现象，浆砌石的衬砌之所以发生来了的现象，通常都是由于勾缝的砂浆在冻融的作用之下出现的㊂（三）沥青混凝土的衬砌沥青混凝土一般即使处在低温的条件下，依然还是会具有柔性的，对于冻胀在适应的能力上也很强㊂但是当被用到那些冻胀性很大的渠道当中时，也会由于变形太大㊁渠底冻胀的不均匀进而产生裂缝㊂沥青的混凝土发生裂缝主要是由于，施工的期间使用了不恰当方法所造成的，但是温度较低的情况之下，比较容易产生收缩裂缝，进而导致渠水入渗㊂另外在阳光中长期受到紫外线的照射，会出现老化的现象，进而让冻胀不均匀的适应能力被降低㊂（四）塑料薄膜的衬砌塑料薄膜的衬砌通常用，干砌石㊁混凝土的预制板㊁压实的土料等当作保护层㊂薄膜的作用是阻隔渗水，可以降低基土中的含水量，防止㊁减少冻胀不均匀㊂土料的保护层因为常年的冻融剥落进而变薄，渠道从梯形变成Ｖ型㊂其他刚性材料的保护层，在冻胀强的渠段，会发生上述的刚性衬砌破坏的情况㊂三㊁防治的措施（一）在施工过程当中对冷胀采取预防在正常情况之下，对渠道开展防渗工程的时候，在初期设计的阶段就应该，对渠道可能受到的霜冻破坏，进行非常充分的思考㊂相应的保护措施提前就应该设置好，比如制订出有效的防冻措施㊁引入防冻胀的破坏机理，避免发生冻胀进而过程造成不利的影响㊂相关的设计人员可以采取，通道顶升㊁地下通道㊁深埋隧道等，这些方法来进行分析，进而避免出现冻胀㊂（二）对渠道防渗的工程当中出现的冻胀予以解决施工人员在对渠道防渗的工程开始施工之前，可以采取一些方法，对那些不好的现象予以预防，比如对弧形底采取断开㊁破断㊁梯形等，进而确保施工能够顺利开展，让运河的防渗工程在实际运行的过程当中，避免出现霜冻㊁破坏的情况㊂通过这种事先预防的形式，在工程即使在寒冷的环境当中，耐腐蚀性依然能够保持较好的情况，让抗冻胀破坏的能力得到提升，进而让其在质量上得到保障㊂（三）对渠道防渗的过程进行科学的规划在工程的具体施工时，不仅仅要对安全㊁质量予以注意，还应该有一套科学的方案，用来做施工的可靠性支撑㊂因此相关的设计人员在施工的前期，就应该针对冻胀破坏，在可能产生的消极影响方面进行充分的考量，根据当地的地理环境因地制宜，尽量地去避免地下水区㊁沼泽等，那些对施工不利的地区㊂对海波㊁地质㊁环境等，这些方面进行考虑㊁分析，然后选择出区域环境相对优良的地点用来施工㊂（四）对隔热保温层进行设置规划在具体的施工过程当中，经常会见到的保温方式就是隔热保温㊂因此，在渠道防渗的工程当中，应该对隔热保温的材料，在其自身的作用上予以充分的利用，进而在整个施工过程当中，确保冻胀的情况不会出现㊂由此可以看出，在施工的过程当中，对隔热保温材料的使用，能够让冻胀破坏的现象得到消减，对冻胀土进行处理时换置的深度被大大减小㊂隔热保温的材料在通常情况下，会有以下特点：使用方便㊁质量轻㊁成本低等，在施工时对其进行使用，可以起到有利作用㊂因此隔热保温的设置，在渠道防渗工程的施工使用的比较普遍，也得到了大众的接受㊂四㊁结语综上所述，因为受到寒冷气候的影响，渠道的防渗工程会在一定的程度上发现破坏，进而导致渠道防渗工程，在防渗方面的作用受到影响，让渠道防渗工程实际的效益㊁利益被降低，维修管理的费用也会增加㊂文章分析了发生破坏的原因，并且对此给出了一些有针对性的建议㊂参考文献：［１］高英利．寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏及其防治措施［Ｊ］．水利建设与管理，２０１３，３３（３）：７５－７８．作者简介：沙勇，江苏山水国土资源开发工程有限公司㊂８２１。
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
北方地区渠道防渗抗冻胀技术探讨
，
Hale Waihona Puke ２ ． ２ 膜 料 防渗
２ ０世纪 ６ ０ 年代以来 ， 我 国大量采用土工膜作为防渗材料 ， 取得 了较为理想 的防渗效果 。 复合土工膜的出现大大提高了膜料 自身的 结构强度 、 抗穿刺 、 抗滑等性能 ， 再 结 合 埋 铺 式 膜 料 防 渗 的方 法 ， 使 膜 料 埋 人土 料 等保 护 层 下避 免 了光 的 照射 ， 大 大延 长 了使 用 寿命 。 ２ － ３ 混凝 土 防 渗 近 年来 ， 混凝土衬砌渠道得到了广泛的应用与传播 ， 是 目前 主 流的渠道防渗措施 。它 的优点是 防渗效果好 ， 耐久性强 ， 糙 率小 ， 可 以减少沿程水头损失 ， 允许流速大 ， 强度高 ， 易管理维护。缺点是适 应 变形 能 力 差 。 ３衬 砌 渠道 抗 冻胀 措 施 的 发展 在我 国的北方地 区， 渠道 防渗工程容易受 到冻融破坏 ， 冻 害是 衬砌渠道破坏的最主要 因素之一 。渠床一旦开始了冻胀 ， 一般的衬 砌结构经过反复的冻结溶化 ， 衬砌断裂， 导致 防渗失效 。 因此在严寒 的北方地区渠道 防渗抗冻措施是否得 当至关重要。 受冻害威胁的渠 道， 主要是 因为渠基土发生冻胀 ， 防治渠道冻害主要有两种方式 ， 一 是 回避 冻 胀 ， 二 是削 减 冻 胀 。 在寒 冷 地 区 回避 冻 胀不 太 可 能 ， 必须 采 用有 效 的 措施 减 小 冻胀 量 ， 也 就是 将 渠 床 基 土 的最 大 冻 胀 量 消减 到 衬砌 结 构 允许 的变 位 范 围 内 。 ３ ． １合 理 的 断面 结构 形 式 目前 ， 在 Ｅ 方地 区， 衬 砌 渠 道 多 为梯 形 结 构 ， 此 结 构 受 到很 小 的 冻 胀 力 便 会 出现 鼓 胀 和 裂缝 ， 使 衬 砌 结 构 丧 失 防渗 效 果 。而弧 形 底 梯 形 断 面和 弧 形 坡 脚 梯 形 断 面 受 力 条 件 较 好 ，有 较 强 的 抗 冻 胀 能 力， 不 易 破 坏 。 在较 小 的斗 、 农渠 则 以 预制 Ｕ形 槽 为 灌 区的 最 佳 选 择， 其 受 力 条件 好 ， 便于施工。
北方地区渠道衬砌工程抗冻胀设计及建议
冉 忠 明
１ ５ １
【 节 水灌 溉 】
北 方 地 区 渠 道 衬 砌 工 程 抗 冻 胀 设 计 及 建 议
冉 忠 明
（ 呼伦贝尔 市阿荣旗水 务局， 内蒙古 阿荣旗 １ ６ ２ ７ ５ ０ ）
［ 摘
要］ 从北方地 区近几年建设 渠道 防渗抗冻的实际情况 出发 ， 全面论述 了防渗抗 冻计算过程、
采 取对 粘性 土压实 或强夯 来提 高基 土密实 度 的抗 冻 措施 。在 渠道施 工 过 程 中按 照 施 工要 求 ， 分 层 辗 压
解 决 问题 的措 施 及 经验的 总 结 ， 对 下一 步北 方地 区渠道 防渗抗 冻 的 实施 奠 定 了良好 的技 术基础 。
（ 关键词 ］ 北方 ； 防渗 ； 抗冻； 措施
中图分类号 ： Ｔ Ｖ ６ ９ ８ ． ２ ６ 文章标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９— ０ ０ ８ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ １ ５ １ — ０ ２
３ ． ２ 断面 形式 采 用
候， 全 年有 一半 是 冬 季 ， 气 温 变化 存 在 明显 的季 节 性 ， 多年平 均气 温 为 ２ ． ２ ℃， 多年 平 均 无 霜期 为 １ ３ ４ ｄ ， 最 大 冻 土深 为 ２ ． ７ ｍ。冬 、 春 季 地下 水 埋深 ２ ｉ ｎ ， 靠 近 河
（ ２ ） 对 于北 方 缺水 地 区水 稻 实 行 分 组 泡 田， 可 以 减 少泡 田期 用 水 量 ， 灌 区 面积 越 大 ， 减 少 的用 水 量 越 多， 水 的利用 效益 越 高 。 （ ３ ） 水稻 实行 分 组 泡 田 ， 可 以 减 小 灌 区 设 计 灌 水 率值 ， 从 而 降低 工程 规模 ， 减少 投资 。对 于 已建 枢纽 工
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。
浅谈北方地区干渠渠道防冻胀措施
浅谈北方地区干渠渠道防冻胀措施作者：郑洪涛等来源：《农村实用科技信息》2011年第02期我国北方冬季寒冷，尤其是东北地区，最大冻土层深达2m，一般地区也平均达1.5m左右，从而对于各种干渠渠道都存在不同程度的冻胀现象，因此，对渠道冻害的防治十分重要，现将渠道一般冻害类型、成因及防治措施进行分析及探讨如下。
1、干渠砼衬砌渠道的冻害类型冻害破坏主要有以下三种类型：1.1冻胀隆起型干渠多数发生在距边坡底部1／3附近出现一条或几条纵向裂缝并垂直板面向外隆起。
预制板衬砌的渠道，其裂缝也都发生在距边坡底部1／3附近。
1.2冻胀隆起滑坡型冻胀隆起滑坡型是干渠冻胀隆起型的发展，随着冻胀力的不断增加，裂缝相邻的两块砼板多绕接触类转动，伴随着这种转动，砼板不断隆起，隆起高度达10～25cm。
当这种转动一旦失去平衡时就发生错位，错位超过板厚时，上块板沿斜坡下滑落入渠底或插入下块板的后面造成这种破坏的另一个原因是当产生冻胀隆起型破坏之后，由于没有及时对冻胀破坏段进行整治，来年冬季负温期，在原已冻胀隆起的基础上累积加剧，终至产生错位滑坡。
1.3冻融流土滑坡型干渠冻融流土滑坡破坏常发生在春季通水初期这是砼衬砌渠道遭受冻害的一种特殊表现形式危害极大。
在渠基土体的冻结过程中，由于大量水分(主要是农田地下水补给)向冻锋面聚积冻结，砼板与基土间形成冰晶夹层。
2、干渠渠道产生冻胀破坏的原因造成干渠渠道冻胀破坏的原因比较复杂，与当地的气候变化、地形地貌、地层分布、岩陛结构、颗粒组成、物理力学性质、地下水埋深、毛细水上升高度等因素有关，但是主要是受土壤、水分和负温三方面因素的影响。
2.1渠基土层中各种形态水(即渠道渗漏水、地下水和地面补给水)的存在，在冻结过程，形成水分由暖土区的向冻结区迁移积聚，使基土中的起始含水量超过起始冻胀含水量。
2.2在负温作用下，首先在混凝土预制件与土层接触面间的空隙中产生冰晶体在毛细管作用力作用下，土体中的水体向冰晶体迁移，使冰晶体越来越大-；同时随着温度的降低，在土体空隙中也产生冰晶体，同样在毛细管作用力作用下，更深部位土体中的水分向上部迁移，使土体中的冰晶体会逐渐增大，从而破坏了土体原有结构，并形成冻土层，土体表层突起；随着气温的再降低再深入，冰晶体逐渐增大增多，炼土层的深度逐渐加厚。
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏分析及其防治措施
寒冷地区渠道防渗工程冻胀破坏分析及其防治措施在我国一些寒冷地区，渠道防渗工程的建设不仅要结合当地实际工程的应用效果，还应该将当地环境地理因素和气候因素对工程的影响纳入设计的范围。
如果忽略了寒冷地区气候对渠道防渗工程的影响，不仅会造成渠道防渗工程在恶劣的融冻条件下产生冻胀现象而发生破坏，达不到工程效应，也会为后期的维护和维修带来更多的财力物力。
因此，渠道防渗工程冻胀破坏的机理和其防治措施的研究是亟待解决的问题。
标签：渠道防渗工程；冻胀破坏；防治措施引言随着我国对偏远地区的开发和建设，渠道防渗工程的建设也日益普遍。
渠道防渗工程受周围环境影响破坏的现象时有发生。
特别是在我国一些偏远的寒冷地区，冬季的平均温度都不超过零摄氏度，这就形成了一个冻融的过程。
当渠道防渗工程经历这个过程时，渠道防渗工程基土的物理力学指标和受力就会发生一系列的变化，渠道防渗工程的砌体在一定程度上受到破坏。
渠道防渗工程受到损坏，必然会对渠道防渗工程的防渗作用产生负面影响，降低了渠道防渗工程的实际效益，也增加了维修管理等费用。
因此，对渠道防渗工程冻胀破坏机理的研究以及防止渠道防渗工程冻胀破坏的研究是亟待解决的问题。
1、渠道防渗工程冻胀破坏特征分析1.1 渠道防渗工程冻胀破坏的机理。
渠道防渗工程受冻胀环境的影响而遭到破坏是由于渠道防渗工程基土中的水分从结冰到融化的过程中，体积发生了变化，水从液态变成固态时，体积增加，从固态变为液态时，体积缩小，因此基土的体积在一定程度上也发生了一定的缩小或膨胀。
一旦基土中的水分发生变化，特别是在冻胀的过程中有外界水源流入时，基土内的水分剧增，基土的体积也会急剧膨胀，渠道防渗工程的损坏也会增大。
渠道防渗工程基土在冻结的过程中，基土中的水会改变原来以土石颗粒为结晶核的物理状态，水分与基土土壤颗粒之间的作用力也相对发生改变，这就使得原本土壤的物理特性，如土壤的压力、土壤的导热系数明显提高。
此时，基土中的水分结冰后，基土的体积就会明显增大，有的甚至可以达到10%左右。
灌区冬季输水渠道防冰和防冻胀措施分析
灌区冬季输水渠道防冰和防冻胀措施分析冬季气温偏低，输水渠道容易出现冻胀、结冰现象，此类现象的发生会导致渠道受到破坏，进而引发泄露、滑塌等问题。
为了保障输水渠道的正常工作，一定采取有效的防冰、防冻胀措施，本文就此进行了相关的阐述和分析。
标签：冬季；输水渠道；防冰；防冻胀我国北方内陆地区冬季温度较低，大部分地区会处于零下的状态，一些寒冷地区甚至会达到-20℃以下。
在持续低温的情况下，输水渠道很容易出现结冰现象，进而导致渠道内出现浮冰、冰盖，从而造成渠道堵塞问题，严重影响输水渠道的正常运作，且在冻胀情况的影响下，有可能会破坏输水建筑。
此外，在季节性冻土地区还会出现冻胀裂缝问题，不仅导致渠道漏水，还会降低水的利用稀疏，为灌区带来巨大的经济损失。
所以，针对冬季输水渠道的结冰、冻胀问题，要采取有效的预防处理措施，确保输水渠道能够在冬季正常运作，从而保障灌区的经济效益。
一、灌区输水渠道常见的冻害类型1.冰冻破坏如果输水渠道在冬季还保持着持续运行的状态，那么结冰问题就会破坏衬砌结构，也就是发生冰冻破坏。
在温度达到零下之后，渠道中运行的水体会持续结冰，一旦水面完全封冻，随着水体的输入，冰会不断增多，冰冻层则会日益加厚，进而产生较大的自重和膨胀压力，最终导致衬砌位移、变形。
此外，在水体表面漂浮的冰块会在低温中累积成冰盖，造成过水断面缩减，导致水体无法正常流动，输水效率就会随之遍地，甚至会出现表面堵塞、冰坝等情况，导致渠道中的水被挤压溢出，严重时还会引发溃渠问题。
2.冻融破坏大部分输水渠道的防渗层都是由混凝土构成，其容易出现孔隙水，在冻融特性的影响下，衬砌层会遭到破坏，也就是所谓的冻融破坏。
混凝土衬砌层具有较强的吸水性，且渠道中时常会有水体流动，所以防渗材料中会积攒较多的水分。
在温度作用下，材料中积攒的水分会冻结成冰，水结冰后体积会增大9%左右，从而造成膨胀问题。
如果此类问题带来过大的应力，甚至超过混凝土强度，会造成防渗材料裂缝或变形，尤其在反复冻融之后，材料的吸水性能会增强，膨胀破坏也会进一步加深，最后导致衬砌材料表面脱落等问题[1]。
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。
渠道防渗工程设计及冻害防治问题研究
渠道防渗工程设计及冻害防治问题研究【摘要】近些年来，随着全球社会对淡水资源的需求量越来越大，使得淡水资源危机日益凸显，如何合理有效利用有限的淡水资源成为各国发展和进步过程中广泛关注的重大问题之一。
为做好水资源管理和利用相关工作，我国一直在不断更新各项工程技术，提出了很多的应对措施，其中就包括渠道防渗工程，其作为一种节约用水、合理使用水资源的重要举措，已经逐步发展成为实现节水型社会目标的重要组成部分。
本文就以目前我国渠道防渗工程设计的具体发展现状，并结合苏木拜河引水干渠防渗改造建设工程，简要渠道防渗发挥的作用，并就冻害防治问题做具体研究。
【关键词】渠道防渗;冻害防治;措施;对策;研究近些年来，随着人类经济水平的不断提升，在日常生产生活中对于水资源的使用量大幅度提升，这也使得我国水资源供需矛盾进一步凸显出来，为减少水资源在运输和使用过程中的渗漏损失，同时也为了从根本上提高渠道水资源的利用率，国家政府根据我国社会发展的具体形势和特点，建成了许多规模不同、功能不一的现代渠道防渗工程。
此外，还就一些高寒地区的冻害问题做了相关的应对处理，保证水资源在全国范围内能够获得较高的利用率。
下面就渠道防渗工程设计相关问题以及冻害防治问题做具体研究。
1渠道防渗工程的重要性以及发挥的作用近些年来，随着全球水资源危机的日益加剧，各国在提倡公民节约合理用水的同时，也在不断完善各项节水、输水、用水等工程设施建设，旨在通过减少水资源在使用过程中的损失，来提升有限水资源的利用率。
渠道防渗作为目前我国节水工程措施之一，已经逐渐在各省市地区内实施，通过建设和完善渠道防渗工程，不仅可以有效减少农业灌溉用水的无端浪费，而且能够减少水资源在运输过程中的渗漏损失，有助于国家实现对水资源的科学管理。
可见，渠道防渗工程在我国节水过程中发挥着重要的作用，下面就简要介绍其在我国水资源管理中的重要性以及发挥的作用。
1.1渠道防渗工程的重要性在水资源危机逐渐显现的过程中，渠道防渗工程的重要性逐渐被人们所重视，其重要性主要表现在以下几个方面：1.1.1输水渠道是水资源浪费的主要方式就目前我国水资源的使用情况来看，我国水资源使用量最大的领域还属农业用水，因此，要想做好水资源的综合管理工作，就必须从用水量最大的农业用水抓起，努力实现节水型农业生产。
北方地区渠道防渗抗冻胀技术探讨
北方地区渠道防渗抗冻胀技术探讨在我国的北方地区，渠道防渗工程容易受到冻融破坏，导致防渗失效。
文章介绍了北方地区灌溉渠道防渗抗冻胀的一些措施与方法。
标签：渠道；防渗；抗冻胀1 引言随着全球淡水资源危机的加剧，合理利用水资源引起了全世界的高度重视。
在解决水资源的对策中，最为重要的是节约用水，提高水的利用率。
在我国，农业灌溉用水浪费严重，特别是渠道渗漏损失的水量很大，所以必须重视并积极研究推广渠道防渗技术。
而在北方地区，渠道防渗工程容易受到冻胀破坏。
这就要求我们在渠道施工中必须考虑到防渗与抗冻胀两方面因素，只有做好这两项工作才能确保渠道的正常运行。
2 渠道工程常用的防渗措施渠道防渗技术是我国目前应用最广泛的节水工程技术措施之一，它可以极大地减少农业灌溉用水的浪费，节水潜力巨大。
渠道防渗是节约用水、实现节水型农业的重要内容。
2.1 土料防渗最原始的防渗方法是将渠道内的原始黏性土料进行压实，此方法虽然有价格便宜，就地取材等优势，但防渗效果不很明显。
特别是长时间运行后，渠道内会滋生杂草，阻慢了水流，加大了渗漏量。
2.2 膜料防渗20世纪60年代以来，我国大量采用土工膜作为防渗材料，取得了较为理想的防渗效果。
复合土工膜的出现大大提高了膜料自身的结构强度、抗穿刺、抗滑等性能，再结合埋铺式膜料防渗的方法，使膜料埋入土料等保护层下避免了光的照射，大大延长了使用寿命。
2.3 混凝土防渗近年来，混凝土衬砌渠道得到了广泛的应用与传播，是目前主流的渠道防渗措施。
它的优点是防渗效果好，耐久性强，糙率小，可以减少沿程水头损失，允许流速大，强度高，易管理维护。
缺点是适应变形能力差。
3 衬砌渠道抗冻胀措施的发展在我国的北方地区，渠道防渗工程容易受到冻融破坏，冻害是衬砌渠道破坏的最主要因素之一。
渠床一旦开始了冻胀，一般的衬砌结构经过反复的冻结溶化，衬砌断裂，导致防渗失效。
因此在严寒的北方地区渠道防渗抗冻措施是否得当至关重要。
受冻害威胁的渠道，主要是因为渠基土发生冻胀，防治渠道冻害主要有两种方式，一是回避冻胀，二是削减冻胀。
浅析混凝土防渗衬砌渠道抗冻胀设计应用
浅析混凝土防渗衬砌渠道抗冻胀设计应用引言混凝土防渗衬砌渠道是在河道、渠道等水工建筑中常见的一种工程措施。
在设计混凝土防渗衬砌渠道时，抗冻胀是一个重要的考虑因素。
本文将从混凝土的性质、抗冻胀机理、设计方法等方面对混凝土防渗衬砌渠道的抗冻胀设计应用进行浅析。
混凝土的性质混凝土是一种人工制品，由水泥、骨料、细骨料和掺合料等按一定比例调配而成。
它具有较高的强度、耐久性和可塑性等特点，广泛应用于建筑工程、水利工程等领域。
抗冻胀机理混凝土在低温条件下会发生冻胀现象，这是由于水分在冷凝过程中发生体积膨胀引起的。
当温度下降时，水分向混凝土微孔中渗入，随后温度进一步下降导致水分凝固成冰，冰的体积比水大，从而使混凝土产生体积膨胀的变形。
设计方法为了保证混凝土防渗衬砌渠道在抗冻胀方面的性能，需要采用合适的设计方法。
以下是常用的设计方法：1. 控制含水率混凝土中的水分是引起冻胀的主要原因之一，因此，在设计混凝土防渗衬砌渠道时，需要控制混凝土的含水率。
一般来说，含水率越低，混凝土的抗冻胀性能越好。
2. 使用抗冻添加剂抗冻添加剂是一种可以提高混凝土抗冻胀性能的化学添加剂。
它能够改善混凝土的内部结构，减少水分的渗透和冻胀引起的体积膨胀。
在设计混凝土防渗衬砌渠道时，可以添加适量的抗冻添加剂来提高混凝土的冻胀抗性。
3. 采用适当的细骨料细骨料的粒径对混凝土的抗冻胀性能有一定的影响。
研究表明，细骨料的粒径越小，混凝土的抗冻胀性能越好。
因此，在设计混凝土防渗衬砌渠道时，可以选择适当的细骨料，并控制其粒径范围，以提高混凝土的抗冻胀能力。
4. 合理布置温度控制装置温度控制装置是一种可以控制混凝土温度的设备。
它可以通过调节混凝土温度，防止混凝土在冻胀过程中产生过大的应变和应力，从而提高混凝土的抗冻胀性能。
在设计混凝土防渗衬砌渠道时，应合理布置温度控制装置，保证混凝土在使用过程中的温度稳定。
结论混凝土防渗衬砌渠道的抗冻胀设计应用是一个复杂而重要的问题。
渠道防渗衬砌工程的冻害原因分析及防治措施
第３ ２卷 第 １ ０期 ２０ ０６ 年 ５月
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１ 产生冻害的原因 １１ 冻结特征 ．
渠道断面本身的凹槽形式及坡面朝向不同， 决定了断面上各 点的冻结深度不均匀， 且不均匀性与断面形式、 尺寸有关。南北走 向的 渠道， 两坡受 日 照和风作用的条件差别不很大， 两坡的冻结规 小。 东西走向的渠道， 阴阳两坡的冻结深度和冻结情况则差别很
也 为水处理工艺设施 的建设节 省了投 资。
１４ 渠床的土质特征 ．
当渠床为粗砂、 砾石等粗颗粒土时， 一般冻胀量很小。当渠
为 ９１ ．８％， 财务净现值 ２３７ ３ 万元， 投资利润率７ ２％， ． 投资利税
率 １． ０ ８％， 财务指标 优。 工程近期规划一 期投用按 每年 为河津 市工业 企业提供 生产
脚、 坡顶两点的冻胀量差值大小有关， 差值大， 缩短量大， 差值小， 大 。阴坡开始冻结 日 比阳坡早 ， 深度亦较大 ， 期 冻结 在同一坡面上 便会向上推移或冻 阴坡上部， 冻结深度亦较大， 阳坡上部， 除受风的作用较大外， 照 则缩短量亦小。这样衬砌体与冻结力很小时， 日 结力 大时就会在坡下部发生折断 。 比渠底强烈 ， 但由于渠顶受两项冻结作用， 故上部冻结深度仍比渠 底大， 总的结果是阳坡坡底的冻深最小， 阳坡上部冻深最大。 １２ 水位特 征 ．
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【摘要】在严寒地区，防渗渠道因冻胀破坏而使防渗失败，渠道渗漏冻胀严重的现实问题。
在防渗渠渠道建设中把防渗与防冻胀同时考虑，本文从分析混凝土防渗渠道冻害成因入手，提出了防治冻害的措施。
【Abstract】At the strict and cold region，defend a Shen outlet because of jelly burst open bad but make to defend Shen failure，the outlet seep into jelly bulge severity of reality problem.In defend the Shen dike outlet construction defend Shen with defend jelly bulge in the meantime consideration，this text from analysis the concrete defend a Shen outlet jelly to harm because of commence，put forward prevention and cure jelly to harm of measure.【Key words】Defend a Shen outlet；The jelly harm；Maintain防渗渠道不仅可以节约用水，控制地下水，而且能够减少清除淤泥工程量，节省劳动力，达到提高灌溉效益，增产、增收的目的。
新疆北部地区因冬季长，气侯寒冷，渠道发生冻胀是必然的自然现象。
采取工程措施预防冻害，技术要求高，经济投入大，维护管理复杂。
因此在冬季过后，抓好管护，选定正确技术方案进行维修，减少自然及人为破坏。
目前，混凝土防渗渠道应用越来越广泛，防冻害总是也显得越来越突出。
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。
引水渠道防渗工程的冻害成因及防治措施
引水渠道防渗工程的冻害成因及防治措施引水式渠道经常需要在冬季过水，因而会常常碰到渠床冻结、渠道冰凌对渠道防渗工程的破坏问题，严重影响工程运行的安全。
因此，在工程設计、施工和运行阶段，必须搞好防治冻害的工作。
本文依据有关规范和资料，阐述引水渠道防渗工程的冻害成因及其防治措施。
标签：防渗工程;防冻害导言我国属于温带国家，绝大部分地区的冬季气温都要降到零下，负气温对引水渠道防渗衬砌工程，有着一定的破坏作用。
尤其是在北方，冻土区地表层存在冬冻春融的冻结融化层，土体发生的物理力学性质的挤压和减压变化，直接影响着上部建筑物的稳定性，当水面负温时，即开始结冰，经过冰絮、岸冰、流冰，封冻、解冻等过程，流冰中的冰塞、冰坝和壅高将对渠道上的防渗工程起到严重的破坏作用。
因此在引水渠道防渗工程的设计、施工和运行中必须研究防治冻害问题。
1、渠道防渗工程冻害的主要原因1.1 渠道防渗材料的冻融破坏引水渠道经常需要在冬季过水，同时渠道防渗材料具有一定的吸水性，因此材料内总是含有一定的水分，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性，在第二个负温周期中，结冰膨胀破坏的作用更为加剧。
如此经过多个冻结～融化循环和应力的反复作用，最终导致防渗材料的冻融破坏。
1.2 渠道中水体结冰造成渠体防渗工程的破坏冬季渠道过水时，遇到一次寒流气候或连续多日的负温，冰体由岸冰向渠中心扩大，形成封冻冰盖，冰层加厚，对两岸砌体产生冰压力和冰推力造成衬砌体破坏或将砌块推上坡;当水面封冻时，上游的浮冰源源不断而来，钻到冰面以下或以上，浮冰和冰块在建筑物前（如桥、闸）或渠道拐弯处积累，减小过水断面，逐渐封堵形成冰塞、冰坝，水流将漫溢渠顶造成决口，或水从衬砌体背后流入地下，带走基土中的细粒，造成渠床土壤中的空洞，使衬砌发生破坏。
1.3 渠道基土冻融对防渗体工程的破坏由于渠道的渗漏，地下水和其他水源补给，渠道基土中含水量比较高，同时温度又比较低。
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梯形 断 面渠 道 的形 式 ，从 而抗 击 冻胀 。ｕ 形渠 道变 形要将 整 体上抬 作 为主要 形式 ， 冻胀 变形 情况较 为 均匀 。弧形 渠底 则具 有 相 当的抗 冻胀 作用 ，在 受冻 胀影 响时 因为 变形 比较 均匀 ，因而十 分适 宜于寒 冷地 区 的渠道 设 计 。因 为ｕ 形 渠道 主 要采 用 预制 混凝 土 板进行 拼结 ，但 是在 实际 施工 过程 中 ，由于预 制的 尺寸是 有 限的 ，而且 大型 ｕ 形 混凝 土 板在 进行 拼 接 的过 程 中 ，还存 在 着相 当的 困难 ，所 以Ｕ 形 渠 道一 般用 于 流量 比较小 的支渠 以及支渠 以下 的渠道 ， 但 弧形底梯形 断面渠道 由于不受上面这些 因素 的影 响 ， 在干渠和支渠 中经常会被采用 。 ４ ． ３运 用 隔热 保 温材 料 。在 渠道 衬砌 体的下 部可 以设 计隔 热保 温材料 ，这样 不 仅可 以有 效 的对 冻深 和冻 胀进 行消 减 ，而 且还 能够 适 当的对置 换 的深度 进行 减小 ，
的 日照 和风作 用条 件不 会有较 大 的差异 ， 层 中的含 土量 。 减小 不均 匀冻 胀变 形 的产生 ，尽量 选用 粗 ３ ． ５设 计 中 的缺 陷。在 渠 道底 部混 凝
径。
４ ． ２采取 结构 抗 冻设 计措 施 。运 用 结 构抗 冻 设计 ，一 般 是采 用 Ｕ 形 或 者弧 形 底
对 北方 防 渠道抗 冻设 计的措 施进 行 了具体 的 阐述 。
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关键 词 ：北方 ；防渗渠道 ；冻胀破 坏 ；抗 冻设 计 ；措施
中图分类 号 ：Ｔ Ｖ ５ ４ ３ 文 献标识 码 ：Ａ
防渗 渠道 主要是 利用 建立保 护层 来降 连片鼓 起 的情况 ，通 常鼓起 的高度会 达 到 之 内的渠 系布置 上 ，要 注 意到 防止 田问灌 ｅ ｍ－６ ｅ ｍｏ 低 渠床 土壤 的透水 性 。在 我国北 方 ， 由于 ２ 溉渗 漏水 ，要在 地块 和下 一条 渠道 中间设 丽 冬 季气 温较低 ，在 土壤 、水 分及 温度 等因 ３ 北 方 防渗 渠道冻 胀破 坏 的原 因 计 出一 条林 带与 道路 ，从 而延 长渗漏 的途
工 程 技 术
北 方防渗渠道抗 冻设 计问题 的分析
任 安
（ 黑龙江农 垦勘测设计研 究院，黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０ ）
摘 要 ：我 国北 方地 区作 为我 国粮 食 的 主产 区 ，为 了更好 的提 高粮 食 的 产量 ，可 以通 过修 筑渠道 来 实现 对 农 田进 行 灌
一 ｍ
溉 ，从 而提 高农产 品 的产量 。但 由于我 国北 方地 区冬季 较为 寒冷 ，在 防渗 渠道 建设过 程 中存在 着冻胀破 坏 问题 ，所 以需 要做 好 北方 防渗 渠道 的抗 冻设计措 施 ，确保 防渗 渠道能 够在 农 业生产 过程 中更好 的 发挥 其重要 作 用 。本文从 北 方防渗 渠 道 的设 计特 点入 手 ，对 北 方防渗 渠道 冻胀 的破 坏形 式进 行 了说 明 ，同时分 析 了北方 防渗 渠道 冻胀破 坏 的原 因，并进一 步