新 疆 气 候 寒 冷 ，混 凝 土 防渗 渠 道 的冻 胀 破 坏 问题 是 渠 道 设 计 中需 要 解 决 的关 键 问 题 。本 文 通 过 对 混 凝土 防渗渠道冻害机理 和破坏型式分析 ，结合渠道 防冻胀设计 中采用 的基本 方法 ，论述 了在不同类 型冻胀土渠基上 ，混凝 土防渗渠道的防冻胀处理措施 以及施工技术要求 ，可为严寒地 区混凝土防渗 渠道的防冻胀设计 提供参考 。 【关键词】 严寒地 区；混凝土防渗渠道 ；冻胀破坏 ；处理措施 【DOI编 码】lO．3969／J．issn．1008—1305．2011．03．017 【中 图 分类 号 】 TV698．2 6 【文 献 标 识 码】 B 【文 章编 号】 1OO8— 1305 (2011)03—0045—03 混凝 土板衬砌 结构 由于具 有施工 简单 、防渗效 果 好 、工程 运行安 全 的优 点 ，已是新疆 水利 工程建 设 中广泛使 用 的一 种渠道 防渗技 术 ，并 取得 了 良好 的经 济效益 。新疆地 域辽 阔 ，冬 季气候寒 冷 ，负温 时 间长 ，各地 冻胀土 的组成 、物理力 学 指标和 冻胀 特性也 不尽相 同 。如何 采用 经济 、合 理 的防冻胀措 施 ，防止 由于渠 基土冻 胀破 坏而引起 刚性混 凝土衬 砌渠道破 坏 ，危 害工程 运行安 全 ，是 严寒地 区混凝 土防渗渠道 设计 的关键 。 1 混凝土防渗渠道冻害机理和破坏型式分析 混凝土 防渗渠道 的冻 害一般有 三种类 型 ：① 渠 道混凝 土板 的冻融破坏 ；② 渠道 内水体结 冰对混凝 土板 的破坏 ；③ 渠基 土冻融 对混凝 土板 的破 坏 。 1．1 渠道混凝 土板 的冻融破 坏 渠道 混凝 土 板 属 薄 板 结 构 ，板 厚 一 般 为 6～ 15cm，它 是 由水 泥 、砂 、石 、水 和 外 加 剂 等 材 料 胶 结而成 。 由于混凝 土在水 化过程 中会形 成一 些细 微 的空隙 ，在 加上砂 、石这 些材料 本身具 有～定 的 吸水 性 ，且 长 期处 在 水 环境 中 ，在 冬 季 负 温 条 件 下 ，其内部的空隙水 由于结冰而体积发生膨胀 ，冰 体 积 比水 体 积增 大 0．09倍 。当 冰体 积膨 胀产 生 的 拉应力 大 于混 凝土本 身允许 的拉应 力时 ，混凝土 就 会产生 裂缝 ，经 过多个 冻融化循 环 和冻胀 力的反 复 作用 ，最终导致 混凝土 板 的冻融破 坏 。 1．2 渠 道 内水 体结冰对 混凝 土板 的破坏 新疆 冬季运 行 的渠 道 ，多用于径 流式水 电站 的 引水 ，常采用输 冰运 行方 式 。由于新 疆 气候 寒 冷 ， 在遭 遇西 伯 利 亚寒 流 或气 温 持 续 大 幅下 降 的气 候 下 ，水 中的浮冰在渠 道 弯道 处 由于流速 减小而容 易 堆积 ，冰体从 渠边 向渠 中心发展 ，形成冰 盖 。而 上 游的浮 冰源源 不断 的输 送到 下游 ，造成 弯道处 的冰 盖 越结越 厚 ，对 渠道 两岸 的混 凝土板 产生 冰压力 和 冰 推力 ，容易造 成混凝 土板衬 砌结构 断裂和位 移破 坏 。 1．3 渠基 土冻 融对混 凝土板 的破坏 混凝土 板 (预 制 混凝 土 板 )，属 于 刚 性 材 料 ， 具有 较高 的抗 压强 度 ，但抗 拉强度 较低 ，适应拉伸 变形或 不均匀 变 形 的能 力 较差 。在 冻胀 力 作 用下 ， 容 易破 坏 ，其 破坏形 式主要有 以下几 种型式 。 (1)混凝 土板鼓胀 及裂缝 ：在冬 季 ，混凝 土板 与渠 床基 土冻结 成一个 整体 ，承受着 冻结力 、冻胀 力 ，以及混 凝土板 本身 收缩产生 的拉应 力等 ，当这 些应 力值大 于混凝 土板在低 温下 的极 限应 力时 ，混 凝土板 就会 产生鼓 胀和裂缝 ，增 加 了渠基 土 的含 水 量 ，在逐年 冻融循 环作用下 ，混凝 土板裂 缝会逐 年 加宽 ，造成 混凝土板 冻胀破 坏越来 越严重 。

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