对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理
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。
浅谈渠道冻胀破坏的防御措施
浅谈渠道冻胀破坏的防御措施我国作为历史悠久的农业古国之一，沟渠灌溉在中华文明的发展史上占据着重要地位，而渠道冻胀是寒冷气候灌溉区时常发生的渠基土冻胀现象，并且已经成为灌溉建设的一项技术难题。
渠道冻胀破坏是指灌溉区域渠基土由于气温较低发生的体积膨胀顶托衬砌，使已经建好的渠道遭到严重损害，与此同时也会大大降低渠道的使用寿命，削弱渠道的节水效果。
本文将会探讨渠道冻胀破坏产生的原因和提出这些问题的解决措施。
标签：渠道；冻胀破坏；原因；防御措施渠基土发生冻胀现象通常具备以下三个方面的条件：一是灌溉渠道处在持续负温条件的寒冷气候区；二是土壤中自由水和毛细水的大量存在，与此同时会有充足的水分补给通道；三是该灌溉地区自身的土壤物理特征。
目前受冻胀发生破坏的渠道主要处于灌溉区，并且以灌溉区的中下游地区为主。
这是因为中下游地区地下水较浅、土壤沙粒较细并且土壤中水分充足等满足了冻胀破坏的基本条件，一旦发生持续低温现象，土壤中的水份受涨导致渠基土膨胀而最终发生渠道冻胀现象。
一、渠道冻胀破坏产生的原因1、地下水对渠道衬层的冻胀在冬季气温降至O℃以下时，由于渠床土中含水量不同和土壤冻胀量不同将会造成断裂面上各点的冻胀面分布很不均匀，是渠道衬层发生破坏的根本原因。
实验一再证明：边坡衬砌层所受的冻胀力是平行于该衬砌层的切向冻胀力，该力大小及正负与渠床土壤含水量沿渠道横断面高度的分布直接相关。
当含水量分布为下大上小时，边坡衬砌层会受到横向的压力；当含水量分布为下小上大时，边坡衬砌层将会受到横向的拉力；当含水量分布为上下均匀一致时，边坡衬砌层基本就不会受到压力。
与此同时，如果渠道边坡衬砌层和其下的冻层之间存在一定约束力的话，则有很大的可能性出现冻胀力；如果此约束力解除，渠道就不会受到冻胀力的影响。
在上文的第一种和第二种的渠道水分布状态下，坡底和渠脚的冻胀程度会大于渠坡上部，就会有如下特点：一是渠底衬砌板的冻胀破坏会受到边坡的压迫，冻胀破坏表现为中部大两端小的格局，这样就会导致渠道中心出现裂痕。
关于对渠道冻胀形成机理与防治措施的几点思考
关于对渠道冻胀形成机理与防治措施的几点思考摘要：渠道是灌区灌溉系统组成的基本单元，交口灌区地处季节性冻土地区，渠道先后出现不同程度地冻胀破坏，影响了水利工程正常运行和效益发挥。
本文通过对交口灌区渠道冻胀破坏因素进行客观分析，并就防冻胀措施进行初步探索，为渠道管理运行提供借鉴。
关键词：水利工程；渠道；冻胀；防治1、灌区渠道现状和存在问题灌区属暖温带半干旱季风区。
春季少雨多风，气候干燥，气温回升快；夏季高温炎热，常有伏旱和局部暴雨；秋季降温迅速，气候温凉，多连阴雨；冬季晴冷干燥，风多而雨雪稀少。
根据交口抽渭管理局试验站气象资料分析，灌区多年平均气温13.4℃，以7月份温度最高，平均气温26.66℃，1月份最低，平均气温-0.68℃；极端最高温度为42.2℃，极端最低温度-15.8℃。
冻土期为12月至翌年2月，最大冻土层深度24cm。
渠道在运行过程中由于冻胀造成预制板滑塌、衬砌断裂等现象，已影响到灌区农业灌溉。
近年来交口灌区通过续建配套节水改造项目对渠道工程进行了改造，有效地改善了渠道工程现状，但是部分渠段运行一段时间后遇到冻胀破坏，致使部分渠道衬砌体失去了防渗减糙作用，增大渠道输水损失，降低渠道输水能力和渠道水利用系数，已经影响到灌区农业生产和经济发展。
2、渠道冻胀破坏的因素分析通过对渠道冻胀破坏分析，主要表现为：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。
经过对渠道各种形式之间以及其它运行渠道的运行冻胀情况、容易产生冻胀部位进行对比分析：衬砌（刚性）面冻胀破坏，与衬砌面下基础的冻胀位移量大小及其不均匀程度、衬砌结构抵抗或适应基础冻胀变形的能力等因素有关。
2.1渠床基础冻胀的不均匀性。
基础产生超出衬砌结构所能适应的不均匀冻胀是造成衬砌发生冻胀破坏的最基本因素。
一是渠基水分条件沿渠坡分布不同，不同的渠坡高度，距地下水位的距离不同，造成渠基含水量一在冻结过程中的水分补给条件不同，衬砌结构的砌（伸缩）缝止水效果差或被破坏，发生渗漏，造成基础局部含水量的增大，因此在渠床基础冻结时即发生不均匀冻胀；二是基础土质的不同，不同的渠段或不同的渠坡高度，由于设计或施工原因，砂砾石换基厚度不同或砂砾石中含砾多少不同，使基础排水通透性存在差异，造成渠基不同部位含水量不等而发生不均匀冻胀；三是受日照与遮荫不同，渠道断面各部位，由于日照与遮荫条件不同，形成不同的冻深，引发不均匀冻胀。
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。
探析渠道冻胀破坏成因分析及对策措施
探析渠道冻胀破坏成因分析及对策措施摘要：本文是基于新疆地区防渗渠道的主要冻坏类型，并综合应用案例调查、数据分析以及实地调研方法来分析渠道冻胀破坏的类型和成因，在冻坏机理的基础上分析发现，混凝土防渗渠道的冻胀破坏的出现并不是偶然和单方面的，并进一步从渠道的实际建设和防冻角度来提出对应措施。
关键词：新疆地区；混凝土防渗渠道；冻胀破坏；处理措施引言混凝土板衬砌结构是新疆地区水利建设中最主要的一种建设结构，混凝土板衬砌结构优势突出，结构简单、防渗效果显著。
新疆地区是我国较为特殊的一个地区，具有独特的地区特征，冬季天气恶劣，温度异常低，在这种特殊的天气情况下混凝土防渗渠道极容易出现冻胀破坏。
随着经济的发展，新疆地区的水利建设在不断增加，防渗渠道的冻胀破坏形式更加不容乐观，采取积极有效的措施来保护防渗渠道是研究热点问题之一，如何采取有效的防渗渠道来也是建立混凝土渠道的核心点。
一、混凝土防渗渠道冻胀破坏的主要类型析常见的混凝土防渗渠道冻胀破坏类型主要分三种，具体是指防渗渠道混凝土板的冻融破坏、渠道内水体结冰对混凝土板的破坏、渠道基土冻融对混凝土板的破坏。
下面对这三种常见的混凝土防渗渠道冻胀破坏进行分析。
（一）混凝土防渗渠道混凝土板的冻融破坏防渗渠道一般采用的都是薄板结构，这种薄板结构的渠道壁的厚度一般，厚度范围在6—15cm，而防渗渠道的建筑材料的选择也较为普遍，一般是砂石水、水泥、外加剂等材料混合制成。
因而，在防渗渠道的实际建设和应用中很难避免水化作用，渠道管壁上容易出现中空，再加上水流冲击的作用，中空部位往往会出现积水情况。
新疆地区地理位置特殊，天气恶劣，异常寒冷会使得渠道管壁中空的部位因为结冰而出现膨胀，冰的密度大于水的密度，渠道管壁内部受到了挤压，这就改变了渠道原来的结构，挤压严重时，会导致管壁的直接破裂，出现渠道冻胀破坏，一次挤压可能不能造成渠道的破坏，但在多个冬季作用下，挤压破坏的威力积少成多，慢慢的对防渗渠道造成破坏。
渠道衬砌板冻胀破坏性裂缝处理技术
渠道衬砌板冻胀破坏性裂缝处理技术摘要：南水北调工程提高了水资源的利用率，对于缓解水资源紧缺发挥了重要作用，其中南水北调中线水源已经成为京津和沿线许多城市的主要水源。
但由于设计、施工、管理维护方面的因素,部分衬砌渠道出现裂缝、错位、滑塌和鼓起、翘起等各种冻胀破坏现象,使渠道糙率增加,未能达到预期的防渗效果，影响渠道正常输水。
为确保“工程安全、供水安全、水质安全”，结合中线工程常态化通水情况，本文将针对渠道衬砌冻胀破坏性裂缝处理技术展开相应分析，以供参考。
关键词：渠道；衬砌板冻胀破坏性；裂缝；处理；技术当长距离调水总干渠渠坡衬砌板在冻层保温和对渠坡冻胀变形的限制作用影响下,渠底衬砌板一般不发生冻胀破坏，但由于衬砌板自重和冻胀切应力的联合作用,渠坡与基土脱离,使衬砌板结构破坏，破坏主要发生在水面附近冻胀变形较大处。
1渠道衬砌板冻胀破坏机理与类型分析1.1冻胀破坏机理渠道衬砌板的冻害主要是由砌体下土体的冻胀引起的，土体冻胀具有多向性，当侧向相互平衡以后，就会形成垂直向上的现象。
对土颗粒位移的热效应及对流迁移理论分析而知，寒冷地区地表土层由于气温年周期波动产生反复冻结和融化，导致土体坡面再造。
这种再造现象突出表现在三个方面：一是由于水分迁移引起分凝冰层出现，导致土体冻胀：二是伴随水分迁移产生溶质迁移，引起土层中高浓度带出现，导致土层中融弱层的产生：三是内外应力作用下土颗粒位移，引起冷生剖面的变化，导致土体性质改变及部分不良物理地质现象出现。
冻害发生后冻结缘的厚度随冻结时间的变化而变化，在有结构联系体系内，根据水分迁移原理和冻土中冰水平衡原理，一方面在温度梯度引起的未冻水势梯度作用下，冻结体系中未冻水源不断地从高温端向低温端迁移。
另一方面冻结体系内不同位置处的温度，使该处具有与该温度相对应的未冻水含量，对于迁移未冻水到该处将以冰的形式出现，体积增大，当体积增大受到约束则产生膨胀力。
一旦剪应力大于材料抗剪强度，则产生剪切破坏，并在该处形成分凝冰层，这就是土体中分凝冰层和土体冻胀的形成机理[1]。
甘州区盈科干渠工程冻胀破坏的原因及防治措施
冻胀地段采用拆除 、 置换等措施 ， 而对轻微冻胀 、 一般冻 胀段采取在老渠上套建新渠 、 抬高渠底高程的措施 ， 渠底
“ 渠基换填措施” 的规定 ， 经计算工程冻胀量为 ９ ７ ｍ 超 ．ｃ ， ８ 过混凝土砌体的允许冻胀量指标 ，采用砂砾垫层料换填
措施 ， 换填厚度 ： 阳坡 ５ｃ ， ０ ｍ 渠底 ８ ｅ 阴坡 １５ｍ。 ０ｍ， １ｃ 换填 的砂砾垫层料选用质地坚硬、 新鲜 ， 没有风化剥落的天然
砂砾 石 ， 粒径 范 围为 ５ ６ｍ 粒 径小 于 ０１ ｍ 的颗粒 含 ￣０ ｍ， ． ｍ
级配最佳配合比作为施工混凝土配合 比，每立方米混凝
土 中 ：水 泥 用 量 ２ ６ ｇ５ ２ ｒ 石 ５０ ｇ２ ～ ０ ｍ 石 ４ ｋ ，～ ０ ｍ ａ ５ｋ ，０ ４ ｒ ａ
突击施工， 垫层 、 砌石均存在质量不合格 问题 。 ３ 灌水方式缺乏科学性 ． ２
一
１２ｋ ， ６ ４ｇ砂率 ２ ％）水 １５ｇ 水泥采用普通 硅 １５ ｇ砂 ５ｋ （ ８ ， ３ｋ； 酸盐水泥 。防渗层采用等厚板 ，渠底厚 ０１ｍ，渠坡 厚 ． ５
３５ 灌溉 回归水不能及时排出 ．
因 干 渠 渠 床 中地 层 岩性 颗 粒 细 小 ，砂 壤 土 、轻 壤
土 、 质壤土渗透 系数小 ， 粉 仅为 ０１ ０２ ／ ， 干渠南 ．～ ． 天 故 ｍ 岸耕地 回归水不 能及 时下渗至粗 颗粒地 层或排走 ， 在
临界值 ，且垫层石厚度在 ０２ ０３ ． ． ～ ｍ之间 ，远达不 到规 范 的要求 。故在灌溉水人渗和渠水 渗漏至垫层石后不 能及时排走 ， 导致垫层石饱和 ， 在气 温下降后产生冻胀
现浇混凝土渠道施工期冻胀原因及预防措施
2021.12科学技术创新现浇混凝土渠道施工期冻胀原因及预防措施贾清顺（河南省河川工程监理有限公司，河南郑州450016）作者简介：贾清顺（1964-），汉族，学历：专科，研究方向：项目管理、新技术应用、施工安全、绿色建筑、成本控制。
摘要：渠道混凝土施工的过程中需要重点加强防冻胀控制，这样才能保证整个工程的安全性能。
鉴于此，本文具体分析渠道混凝土出现中场破坏率原因并且以案例为基础，对其进行分析，而后阐述如何进行冻胀的预防和控制，以供参考。
关键词：渠道；混凝土；冻胀破坏；防冻措施中图分类号:TV52文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)12-0125-021工程案例某河灌渠，渠首位置在该河的中游，上游流域面积达到了2019平方公里，灌区的设计灌溉面积达到了7200平方公里，可以对6800平方公里的面积进行有效灌溉。
近期对该灌渠进行拓展和改建。
其中，混凝土现浇衬砌渠道长76.7km ，沿河新辟梯形明渠，渠底宽9.1~13.5m ，渠内坡1∶2.25，外坡1∶2.0，渠道纵坡1/18000，采用全断面现浇混凝土防渗衬砌。
本灌渠各部位置受到差异辐射量，其中在阴坡位置、阳坡位置、以及渠底部分的冻土层的深度也不相同。
其变形图如图1所示：注：虚线为冻胀变形后状态图1梯形砼衬砌渠道破博示意图2混凝土渠道衬砌结构发生冻胀破坏的判断准则判断混凝土渠道衬砌结构发生冻胀破坏的准则依据几点：第一，判断在混凝土衬砌的填缝处所承受的各方向的剪力作用是否超过所混凝土填充材料的剪力标准值范围；第二，是否产生一些过大且不可恢复的变形受力而致使渠道混凝土结构的冻胀破坏；第三，混凝土渠道衬砌板所受到的最大弯矩位置的拉应力是否超过所混凝土的拉应力标准值范围。
以上几点主要取决于基土冻胀量h 的大小。
3案例分析在施工过程中发现2号段和5号段区域出现了冻胀上浮的情况，主要是一些浇注成型的渠底混凝土板，并且出现了渠底衬砌板抬高，抬高的最高处甚至可以达到三厘米，一些混凝土板纵向缝错台的问题，个别区域的渠底衬砌板出现了隆起、裂缝等现象，并且产生了大量的纵向裂缝，宽度可以达到一毫米。
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。
砼衬砌渠冻胀破坏原因及防治措施
砼衬砌渠冻胀破坏原因及防治措施摘要：混凝土衬砌渠道具有防渗、防冲、耐用、美观等优点，在宁夏中宁县引黄灌区节水灌溉中被大量采用。
由于宁夏处于高寒地区，受冻害及其他一些因素的影响，在冻胀和冻融作用下，近年来渠道运行中屡次出现混凝土板衬砌渠道冻胀破坏现象，严重影响渠道的正常运行。
根据渠道破坏的机理，结合渠道线路、土质、运行、设计及施工等方面的实际情况，对砌护破坏的原因进行调查分析，发现主要是受砌护形式及材料、施工质量和冬季冻胀的影响，其中冻胀破坏是制约北方高寒地区渠道砌护的主要原因，现就该问题提出自己的看法。
关键词：混凝土衬砌渠道；措施；原因1、渠道衬砌体冻胀破坏机理渠道衬砌体冻害问题涉及因素很多, 如渠道土体特性, 地下水位高低, 土壤水分大小, 砌体材料性能和结构强度、几何尺寸、止水排水措施以及当地冬季气温和温差变化幅度、道冬季使用情况和管理水平等等。
事物总有其本质属性和主要矛盾, 要解决冻胀破坏问题, 首先应从冻胀破坏机理研究入手, 并找出楔入点, 再寻求防治对策和措施才是主要的。
渠道衬砌体的冻害主要是砌体下土体的冻胀引起的,土冻胀是多向性, 只是侧向相互平衡了, 所以才形成垂直向上的现象。
对土颗粒位移的热筛效应及对流迁移理论分析, 寒区地表土层由于气温年周期波动产生反复冻结和融化,导致土体坡面再造。
这种再造现象突出表现在三个方面: 一是由于水分迁移引起分凝冰层出现, 导致土体冻胀; 二是伴随水分迁移产生溶质迁移, 引起土层中高浓度带出现, 导致土层中融弱层的产生; 三是内外应力作用下土颗粒位移, 引起冷生剖面的变化, 导致土体性质改变及部分不良物理地质现象出现。
在冻结过程中，基土水分迁移还与基土特性，冷冻强度有关。
基土颗粒的大小决定着土壤毛管力的大小，也就决定着基土水分在冻结过程中迁移的大小。
有资料表明：一般沙不产生或有少量迁移；粉粒及粘粒水分迁移强烈。
如冷冻强度大，使冻结面迅速下移，水分来不及迁移，冻胀弱；反之冷冻强度小，冻结面下移慢，水分有足够时间迁移，冷冻强。
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。
新疆某灌区渠道冻胀破坏分析及防治措施
新疆某灌区渠道冻胀破坏分析及防治措施本文根据新疆某灌区的渠道冻胀问题进行系统的分析，找出渠道冻胀破坏的诱因和导致病害的具体原因，并探讨利用聚苯乙烯合成的泡沫板进行一定防冻胀保护，以期起到借鉴和参考作用。
标签：渠道；冻胀破坏；防治措施；聚苯乙烯泡沫板1、工程概况新疆某灌区灌溉面积134.42万亩。
该灌溉渠道历经几十年，渠道的内部结构以及渠道建筑物都出现了冻胀破坏的现象，致使灌区不能正常的运作。
基础数据如下：渠口宽2.11m，渠深0.69m，边坡系数1.25，沙砾石垫层厚度0.4～0.7m。
2、渠道冻胀破坏原因分析造成渠道冻胀破坏的三个主要诱因：（1）稳定持续的负温环境；（2）有充足的水分补给通道，容纳自由水和毛细水的存在；（3）土壤内的颗粒成分、矿物成分等物理力学特性需要符合冻土特性。
由于我们分析的这片灌区以上三条都存在，且地下水位较浅，所以中下游的渠道东冻胀破坏非常的严重，外界的自然环境造成冻胀现象的基数也就随之增大。
渠道层多次发生大水漫溉，土质中又有十分充足的自由水与毛细水补给，各方面因素同时作用，直接导致了冬季持续低温的时候土体的膨胀，造成渠道的冻胀破坏。
3、渠道冻胀破坏防治3.1 次断面换填该方法是指使用砂砾、石料等不具备冻胀特性的土料将边坡衬砌板下的具有冻胀特性的土料替换，渠底的土料并不用进行替换，替换的土料厚度必须在现场最大冻土层厚度的三分之二以上。
经过土料的替换，渠道边坡衬砌板下方负温区域内的土层虽依然会出现冻结，但并未发生膨胀变形，如此一来水位线上不的边坡衬砌板也就不不会出现冻胀破坏现象了。
3.2 边坡隔热保温该方法是指铺设衬砌板前在其下方预设保温层，保温层起到隔热保温的作用，从而确保渠道边坡在冬季时衬砌板下部不会出现正负温度区域隔层，从而杜绝发生冻胀破坏现象的可能。
而关于所选用的隔热保温层材料及保温层厚度则需根据实际情况进行计算设计来得出。
（1）隔热保温层材料的选择铺设在边坡衬砌板下方的隔热保温层在实际使用中会长期处于极度潮湿乃至完全充水的环境中。
探讨渠道冻胀处理的方式
探讨渠道冻胀处理的方式【摘要】研究渠道冻胀破坏的机理，采取有效的措施预防它，对保证各级防渗渠道的正常运行，减少维修养护的费用意义重大。
【关键词】渠道；冻涨处理一、渠道冻胀原理渠道冻胀破坏是由于渠基土受冻体积膨胀顶托衬砌而形成，渠基土受冻体积膨胀必须具备以下条件：⑴寒冷气候区持续的负温条件；⑵土壤中自由水和毛细水的存在，并且有通畅的水分补给通道；⑶土壤本身的物理力学性质，包括土的颗粒组成，矿物质成份等。
在以上三个条件中，土壤中自由水和毛细水的存在是冻胀发生的的先决条件，也是必备条件。
在整个浆胀破坏过程中，水是最活跃的因素。
从目前受冻胀破坏的渠道来看，基本上位于灌区内，且处于灌区中、下游的居多。
这是因为在灌区中下游地区，地下水埋深浅，土壤颗粒细，土体中自由水和毛细水的补给十分充足。
一旦气温下降至零度以下，土体中的自由水和毛细水的体积受冻膨胀，引起土体膨胀，顶托衬砌，破坏渠道。
综上所述，冻胀破坏是寒冷地区渠道建设中的一大难题，由土壤中的水、土体颗粒物理性质和负温所致，大多发生在灌区的中下部。
二、渠道防冻胀处理形式及比较1、渠道防冻胀处理形式渠道防冻胀处理可通过改变渠道结构形式来实现，即用“U”形或矩形断面来代替梯形断面。
但这种处理形式只适用于小渠道，流量小于1m3/s的渠道。
对于大渠道来说，若采用这种处理方式，难免造成造价和施工难度的加大。
切断冻土地基在冻结前、后的水分补给是过去防冻胀处理常用的法，此外改变渠基土体的基本结构也是保证土体非冻胀性的一种方法。
要切断冻土地基在冻结前后的水分补给，通常是采用高填或排水措施来减少水分的补给。
但是由于土体颗粒及物理力学性质的决定，毛细水的作用不可忽视。
毛细水往往上升至地下水面以上2～3m的平面上，同样会对渠产生冻胀破坏。
改变基土的基本结构的办法是进行渠基土的换填，就是用大颗粒的土体填入渠基，将原来的细颗粒土体挖走。
这种换填工程量较大，换填厚度一般要大于等于冻土深度。
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。
混凝土渠道冻胀的原因及其维修措施探讨
混凝土渠道冻胀的原因及其维修措施探讨混凝土渠道工程中对渠道做好冻胀防治工作有利于渠道工程的正常使用，有利于避免水资源的浪费，达到理想的使用效果。
混凝土是现代化工程项目施工中最常见的一种施工材料，其具有强度高、稳定性好、质量好等优点。
但是混凝土在施工过程中容易受到外界环境因素的限制，导致其出现裂缝、冻胀等质量问题，极不利于整个工程的施工质量。
基于此，以下就混凝土渠道冻胀的原因及其维修措施进行探讨分析。
一、混凝土渠道工程防治冻胀的必要性混凝土是现代化工程项目建设与施工中的主要施工材料之一，其具有明显的优越性，但是也不可忽视其缺点，一旦受到外界各种因素的影响，极有可能导致混凝土出现质量问题。
在渠道工程施工过程中，混凝土工程的主要功能是为了避免其出现渗水等情况，但是由于该项工程是在冬季施工，外界温度因素对于混凝土的性能造成了严重的影响，这就导致其发生冻胀现象，防水性能也得不到保证。
这就需要在实际工作中对其进行全面分析与处理，以提高渠道工程的整体性能与防水能力。
二、混凝土渠道工程出现冻胀的原因在处理冻胀现象之前，首先应当对其产生的原因进行全面分析。
造成渠道工程出现冻胀现象的原因主要是由于土体结构中的水分结成冰，此时体积因扩张而导致土壤的颗粒发生位移，此时在受到周边建筑物的影响，导致其产生较大的冻胀力，导致整个建筑物出现变形。
尤其是在寒冷的冬季，地下水同样会收到外界温度的影响，导致其冻胀现象越来越严重。
由此可以看出，造成渠道工程出现冻胀现象主要受到地基土的含水量、地下水的基本特征以及土壤特性等多种因素的影响。
1、设计上的缺陷。
渠底是最易受冻胀破坏的部位。
有些小断面渠道，渠底现浇混凝土板未设计纵缝，因底板两侧受边坡挤压，中部受到拱力作用，无法释放，稍有冻胀或滑坡，底板中部就成为数力集中作用点，可轻易折断，在渠底形成一条长长的裂缝。
渠底未设纵缝的混凝土现浇渠道普遍发生这种破坏，破坏情况往往较严重。
2、细砂垫层含粉土量偏高的情况。
对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理
对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理摘要：本文通过对某案例进行大量的技术数据分析，指出了渠道冻胀破坏的原因，并采取了相应的防治措施，保障了灌区渠道运行的安全性，减少了水的渗漏损失，提高水的利用率。
关键词：渠道；冻胀；措施；On channel frost heaving damage reasons analysis and how to deal withAbudou salad wooden w Abdou GecityXinjiang Department of water resources of Toutun River River Basin Management OfficeAbstract: Based on a case of massive technical data analysis, pointed out the channel frost heaving damage reason, and take corresponding measures, protect the channel operation safety, reduce the water leakage loss, improve the utilization rate of water.Key words: channel; frost heave; measures;一、工程概况某灌区始建于上世纪 70 年代初期，建成大中型泵站 38 座，小型泵站 102 座，装机容量 63567kw。
总干渠 1 条，干渠 5 条，总长度 178.85km。
设计流量12m3/s, 加大流量14.40m3/s，总扬程 529m，设计灌溉面积 2.03 万hm2。
灌区之间，气候干燥、降水少、蒸发量大、昼夜温差大、日照时间长、无霜期较短，属于典型的干旱、半干旱大陆性气候。
据气象站多年观测资料统计表明：灌区年平均气温 8.8℃，年平均最高气温 37.4℃，年平均最低气温-27.4℃。
渠道衬砌冻胀损坏原因及处理措施分析
渠道衬砌冻胀损坏原因及处理措施分析摘要：现如今，我国是社会经济快速发展的新时期，水利工程基础设施建设一直是国家基础设施建设的重要组成部分，对于社会的发展有很大的促进作用，尤其是对于农业的发展作用非常大。
但是在实际建设过程中有很多问题需要注意，特别是在北方的水利工程建设中，由于气候的原因，渠道工程的建设极其容易受寒冷的天气限制，在冬季很容易发生渠道衬砌的冻胀损坏问题，其主要现象是混凝土剥蚀、错台、裂缝等。
对于渠道衬砌冻胀损坏原因分析及处理措施分析，具有非常重要的意义。
关键词：渠道衬砌；冻胀损坏；原因；处理措施；分析引言我国西北地区干旱而少雨，引水灌溉渠道往往被视作极为重要的基础民生工程。
渠道运行质量对于当地经济发展、民生及社会安定有着举足轻重的作用。
但受限于工程投资、工程地质水文及现场条件，基础渠道工程往往低于设计标准，加之我国西北地区属季节性冻土区，灌区渠道基土受冻胀影响非常明显，渠道衬砌往往出现不同程度的冻涨破坏，轻者出现裂缝、鼓胀，重者坍塌滑坡，引水灌渠带病运行，渠道的水利用效率低下，无法充分的发挥出渠道实际效能，甚至会产生严重的安全隐患，严重影响并制约着严寒地区的农牧业发展。
如何一劳永逸的做好严寒地区渠道冻胀防治设计及维修养护工作，保证渠道运行的可靠性和经济性，已是我国北方严寒地区渠道运行管理所面临的一个重要课题。
1混凝土渠道衬砌结构发生冻胀破坏的判断准则判断混凝土渠道衬砌结构发生冻胀破坏的准则依据几点：第一，判断在混凝土衬砌的填缝处所承受的各方向的剪力作用是否超过所混凝土填充材料的剪力标准值范围；第二，是否产生一些过大且不可恢复的变形受力而致使渠道混凝土结构的冻胀破坏；第三，混凝土渠道衬砌板所受到的最大弯矩位置的拉应力是否超过所混凝土的拉应力标准值范围。
以上几点主要取决于基土冻胀量h的大小。
2对于渠道衬砌冻胀损坏原因的分析2.1衬砌板出现冻融剥蚀情况的原因对于渠道的混凝土衬砌板来说，冻融剥蚀的现象大部分都发生在0.8~1.0m水位变化区，而且渠道的南段相较于北段剥蚀更加严重。
渠道混凝土冻胀破坏成因分析及防冻胀措施分析
施工技术渠道混凝土冻胀破坏成因分析及防冻胀措施分析李彤彤(北京市京密引水管理处，北京101400)摘要：在渠道混凝土施工过程，做好防冻账的控制措施十分重要，可保障工程的安全建设。
本文从渠内水结冰、基土冻融、混凝土质量三方面阐述影响渠道内部混凝土产生冻账的主要因素，并从规避冻账易发环境、控制基土冻融位移、做好混凝土 施工等方面阐述具体的防冻账措施。
关键词：渠道；混凝土；冻账破坏；防冻措施1渠道混凝土出现冻胀破坏的主要原因1.1渠内水结冰在寒冷地区，冬季渠道运行过程中，常使用径流运冰方 式对水电站进行运水。
当遭遇寒流、气温骤降等环境时，渠 道中就会产生大量的浮冰，导致内部水流速度降低。
长期持 续过程，结冰堆积，冰体逐渐从渠道四周向中心蔓延，最终 形成冰盖。
1.2基土冻融渠道混凝土属于刚性预制材料，其 的的，向抗拉性 ，适应不同环境造成的伸、变形等，此，在 时，不同程度的。
渠道混凝土在 过程 在 形式。
1土 。
在寒冷季 ，渠道 混凝土结 体部 ，导致混凝土不力，在结，混凝土 产生的应同作用。
2渠道混凝土 。
当渠道下方地水 时，渠道 部 地 水 ，产生的大。
于渠道 部的 土 地 水大，产生的 ，时渠道 于 程度过大，使混凝土 大 的。
i在渠道中部的部。
+渠道凝土 。
产生 的方，其一，导致混凝土 ，致使部 ，使混凝土 。
在基土 过程中，上方土 度方向进行 ，造成 等。
其二，渠道度的土在过程存在大 的，促使道，使坡脚 的混凝土遭外，产生位，等 。
4渠道混凝土体抬。
当渠道土存在均匀的性质时，同时混凝土衬砌结构完度较时，在冬季温度对渠道土产生的较大时，就 会使混凝土衬砌结构 抬。
1.3渠内混凝土问题渠道使用的混凝土 的厚度 8-15/0。
在混凝土配置过程，产生的水 会使内部产生细小的隙。
同时，配混凝土材料中含的较多吸水性物质，在渠道长期充满 水的环境下，及冬季寒冷气温用下，使混凝土隙中积水结冰，体积变大。
当混凝土内部体积膨应过大时，会 超 最应值形成。
议渠道砼衬砌冻胀防治
议渠道砼衬砌冻胀防治摘要：本文对渠道砼衬砌冻胀损坏产生的原因以及渠道衬砌的抗冻胀防治措施进行了讨。
关键词：渠道砼；衬砌冻胀；破坏问题；防治措施引言：渠道混凝土的冻胀破坏主要原因是渠道的基土、地下水位和气温。
新疆寒冷地区的混凝土渠道工程，是新疆水利工程的重要组成部分，受新疆地区气候的影响，混凝土渠道的冻胀问题较为普遍。
不仅直接影响渠道的正常使用,而且增加了运行管理难度和工程修复费用,因此，在新疆寒冷地区节水农业技术的发展上,要想提高渠系水利用率,就必须正视渠道冻胀破坏问题。
1渠道砼衬砌冻胀损坏原因分析在渠道基土中含有大量的土壤水，这些土壤水主要为土粒子间填充的自由水和吸附在粒子周围的结合水，自由水的多少与粒子间空隙的大小有关，结合水的多少与土粒子总的表面积有关。
对于衬砌混凝土板基土来说，多为夯实土，粒子间隙小，故基土中所含水量主要为结合水。
而结合水的多少又与基土的性质有关，即颗粒的比表面积越大，粒子所吸附的水分也越多，即基土的含水量就越大。
这样，当长时间为负温时，基土中水分就会结冰，根据水在结冰时体积增大的性质，基土的体积也将增大，这将对其上的混凝土面板产生向上的推力，即为冻胀力。
如果该力大于混凝土板本身的重力，就将引起混凝土面板在该力方向上的位移，即发生冻胀破坏。
衬砌渠道冻胀破坏的根本原因是渠床基土的冻胀变形。
造成渠床基土冻胀变形的主要原因有3个：持续负温、冻胀性土壤及埋深较浅的地下。
水产生基土冻胀变形的3个因素相互联系，缺一不可。
在以上的3个条件中，土壤中自由水和毛细水的存在是冻胀发生的先决条件，也是必备条件。
在整个冻胀破坏过程中，水是最活跃的因素。
2渠道衬砌的抗冻胀防治措施2.1 改善渠基土的冻胀性2.1.1长时间的持续负温是造成渠床基土冻胀的根本原因。
渠道施工中将隔热保温材料布设在混凝土板衬砌体背后，阻止或削弱外界与渠床基土的热能交换，保持基土温度≥00C; 隔断下层土的水分补给，可以达到降低冻结深度，有效防止冻胀破坏。
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对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理阿布都沙拉木.阿布都热西提新疆水利厅头屯河流域管理处
摘要：本文通过对某案例进行大量的技术数据分析，指出了渠道冻胀破坏的原因，并采取了相应的防治措施，保障了灌区渠道运行的安全性，减少了水的渗漏损失，提高水的利用率。
关键词：渠道；冻胀；措施；
Onchannelfrostheavingdamagereasonsanalysisandhowtodealwith
AbudousaladwoodenwAbdouGecity
XinjiangDepartmentofwaterresourcesofToutunRiverRiverBasinManagementOf fice
Abstract:Basedonacaseofmassivetechnicaldataanalysis,pointedoutthechannel frostheavingdamagereason,andtakecorrespondingmeasures,protectthechann eloperationsafety,reducethewaterleakageloss,improvetheutilizationrateofwater .
Keywords:channel;frostheave;measures;
一、工程概况
某灌区始建于上世纪70年代初期，建成大中型泵站38座，小型泵站102座，装机容量63567kw。
总干渠1条，干渠5条，总长度178.85km。
设计流量12m3/s,加大流量14.40m3/s，总扬程529m，设计灌溉面积2.03万hm2。
灌区之间，气候干燥、降水少、蒸发量大、昼夜温差大、日照时间长、无霜期较短，属于典型的干旱、半干旱大陆性气候。
据气象站多年观测资料统计表明：灌区年平均气温8.8℃，年平均最高气温37.4℃，年平均最低气温-27.4℃。
年平均风速为1.2m/s，最大风速22m/s。
最大冻土深度1.1m，地表冻结期每年约5个月。
二、现状及破坏情况
1湿陷性黄土渠基是产生冻胀破坏的重要因素
灌区渠道位于湿陷性黄土高原区，该区黄土主要由颗粒组成，颜色呈棕黄、灰黄或褐黄，具有大孔隙和垂直节理特征。
渠基在一定渗水压力下产生湿陷而冻胀。
工程自1971年运行以来，因湿陷冻胀破坏设施引起的工程事故比较多，平均年直接经济损失为60万元。
渠道因冻胀造成的衬砌面的变形、裂缝乃至渠道滑坡，降低了防渗作用，严重影响了渠道运行的安全性、水的利用率及工程的效益。
2灌区渠道冻胀破坏的现状
1）总干渠冻胀破坏情况。
经过多年对总干57.2km渠道进行观测及试验发现，工程完好的为36.6km，有明显裂缝的为6.5km，渠道下部隆起的有7.6km，滑坡6.5km。
2）干渠冻胀破坏情况。
经过多年对灌区白塬、三场塬、关川三条干渠总长106.33km渠道进行观测发现，遭受破坏为76.77km，占渠道全长的72.2%。
三、灌区渠道冻胀的特点和规律
1不同的渠道断面形式冻胀变形的程度不同
对梯形断面渠道的冻胀数据分析发现：梯形渠道在两旁坡脚底以及坡面上部冻胀量比较小，而渠底的中位和坡面的下部冻胀量较大，坡面靠近坡脚处冻胀量最大。
一般在坡面底部第一层预制块被推移跌叠，造成与第二层预制块的灰缝脱落，被冻结的基土消融后从灰缝中流出。
渠底部分中间预制块隆起，混凝土的抗剪强度不足使灰缝部位推移错位。
因此，我们将渠道断面形式由梯形渠底改为弧形渠底，观测后弧形断面冻胀变形均匀，坡面变形程度为梯水利建设形渠的1/4，灰缝的变形是原来的1/5，渠底基本没有变形。
2不同的防渗衬砌形式冻胀破坏程度不同
1）.砂砾垫层厚度与冻胀数据分析。
在整个冻融期内混凝土块衬砌的混凝土面及基土的分层冻胀、融化变形、土壤水分、冻结深度、衬砌表面的温度等数据，分析研究表明：当垫层厚度为阳坡20cm～40cm、阴坡30cm～60cm之间，每增加15cm，冻胀就减少1cm。
当阳坡衬砌面垫层厚度为30cm～60cm、阴坡40cm～80cm,砂砾石垫层每增加15cm，冻胀减小0.5cm。
另外，混凝土块衬砌比现浇的渠道土壤中含水量高，冻胀量大，恢复较快。
2）.采用不同的防渗抗冻衬砌结构应用实例。
在灌区干渠段选择了2600m 渠道共有6种不同类型分8个断面进行比较，实践证明，深挖方地段砂砾垫层具有较好的防冻胀效果，但其抗渗性能比较差，不宜在高填方渠道使用。
而用砂砾垫层，再增设防渗材料，效果较好。
近年来，我们采用在深挖方地段采用砂砾垫层削减冻胀，再铺设塑料布或复合土工膜，用M10砂浆衬砌混凝土块的渠道，防渗和防冻效果显著；在高填方区采用了原土翻夯50cm，再铺设塑料布或复合土工膜，用2cm～4cm砂浆垫层衬砌混凝土块的渠道运行近4年，没有明显的冻胀变形。
四、原因分析
1冻融循环形成冻胀破坏
纯净水的冰点为0℃，而地基中水由于土壤含有盐等矿物质的影响水在-3℃冻结。
土壤冻结时体积约增大9%，因而会产生冻胀。
灌区每年冬灌结束在11
月下旬，一般平均气温在-5℃～-7℃之间，当渠道排空时，土壤中所含的大量水分自然地从高压区流向低压区。
所以，渠道基土中的水分逐渐向渠道内渗透。
但是由于温度低，混凝土表面结冰，形成了一个封闭层使土壤中的水分无法正常排出。
从而冰冻层每天以2.5cm～4.5cm的速度向土壤深层渗漏。
每年的1月份，冰冻层可达30cm～65cm。
2月份上旬，气温最低，冻胀层比较稳定，厚度约为78cm～110cm。
因为土壤在冻结时，水分向冻结面运动，在土壤中形成了含水量较低的区域相对冻胀量占总冻胀量的10%。
从2月中旬开始，气温开始回升，开始融化。
此时因冻胀混凝土受到拉力，当混凝土的抗拉能力小于冻胀力时，灰缝被拉裂脱落。
在冰融时，水分随裂缝向外渗透。
基土中下层还未解冻，不能吸收多余水分，导致大量水分集中在土壤深度为40cm之上的区域，这样基土在这个区域内抗剪强度很低，基土形成滑坡面。
在水、泥、混凝土块的自重作用下，从滑动面向下滑，导致混凝土衬砌面被破坏。
2渠道的冻胀破坏主要因素
从灌区渠道试验结果中分析得出渠基冻胀破坏与以下四种因素有关。
一是土壤颗粒的大小以及颗粒间级配。
灌区的土壤性质为粘土、亚粘土、沙土，均属于冻胀类型。
因颗粒大小不同，吸收水分的能力不同，吸水能力与冻胀能力成正比。
颗粒间级配与冻胀力成反比。
二是土壤的含水量。
土壤的含水量越高，冰冻体积就越大，冰冻的破坏力越强。
从观测结果中得出当土壤含水量大于12%～17%时，冻胀破坏尤为突出。
三是气温因素。
气温对冻胀的影响也很大，由于冬灌结束时气温很低，土壤中的水分不能及时下渗，全部冻结成冰。
四是基土所受的负荷。
基土所受的负荷越大，向外排水的能力就越大，冻胀破坏也就明显。
五、防治措施
1采用现浇混凝土防渗抗冻渠道现浇混凝土渠道自重大、刚度强、结构性能好、抗渗能力强，从而降低基土的含水量，有效地防止了冻胀的破坏。
但是容易在应力集中的部位产生裂缝、维修难度大、维修养护费用高。
这种方式适用于高填方、地基稳定地段。
2采用浆砌石防渗抗冻渠道灌区的冻胀破坏区主要集中在表层下40cm的范围，而砌石厚度一般在30cm～40cm。
这种防渗抗冻衬砌方式具有工程整体性较好、抗冻能力强的特点。
在工程运行中使用寿命较长。
3采用弧形渠道断面结构形式梯形段面的渠道由于存在折角而受力不均匀，易在渠道中部、坡脚30cm处发生冻胀，渠道底部隆起。
采用弧形断面的渠道，由于拱形的作用可以有效地防治冻胀，而且弧形渠道的受力比较均匀，过水断面水力条件好，适应黄土地区灌区渠道改造。
4选用适当的防渗抗冻措施
1）渠道基础夯实防渗抗冻。
基土翻夯50cm处理，使夯实土方干容重1.5t/m3以上，有效地增强基土的粘聚力，降低持水度，上铺防渗膜，提高抗渗性，减少基土的含水量。
2）防渗抗冻材料的特点。
油毡或者玻璃丝布具有良好的防渗效果，但是幅宽太小，施工不方便，容易老化；聚乙烯薄膜使用方便，防渗效果好，使用寿命长，但是表面光滑，糙率小，衬砌不方便；复合土工膜使用方便，防渗效果佳，是防渗抗冻的最佳选择材料。
3）选用适当的防渗衬砌技术措施。
近年来，随着科学技术的发展，我们逐步改变了渠道防渗抗冻技术措施，主要采用渠道断面结构形式由梯形改为弧形断面，复合土工膜作为防渗体，M10砂浆衬砌混凝土块，取得了良好的防渗抗冻效果。
4）换基处理。
在深挖方地段和回归水较多的地段，应在复合土工膜下用厚度30cm砂砾石做换基处理，增强材料抗冻性。
5加强工程管理，减少渠道冻胀破坏在渠道工程建设管理中，要保证工程质量，确保防渗层的整体性。
混凝土块之间的勾缝要密实，沥青砂浆伸缩缝处理达到设计要求。
在渠道工程运行期间要勤检查，发现有裂缝或者空洞要及时修复，采取相应的技术措施进行处理。
在灌溉管理中，冬季灌溉期间，合理调度，提早结束冬灌，有效避免冻胀破坏。