昭苏县 位 于新疆 西北边 陲 ，为 中亚 内陆腹 地 的一个 高位 山间盆 地 。截至 到 2013年 ，全县灌 区有 效灌 溉 面积 为 47．49 万亩 ，其中高效节水面积为 8．44万亩(其中喷灌 2万亩 ，滴 管 6．44万亩)，39．05万亩常规灌溉。已建干渠及总干渠 24 条 ，总 长 212．58km (其 中 浆 砌 石 及 混 凝 土 防 渗 衬 砌 120．53km，干 砌 石 25．2km，土渠 95．33km)；支 渠 135条 总 长 342．32km(其中衬砌 154．71km，10％为干砌石和浆砌石 ，90％ 为混凝 土防渗 )；斗渠 285条 总长 365．83km(其 中混凝 土防 渗 104．54km，土渠 162．29km)。混凝 土防渗渠 道能 够减 小或 防止 渠 道水 的渗流 损失 和水土 流失【lj，马越 军【2J等针对 麦盖 提基地 农 场 混 凝 土 防 渗 干渠 冻 胀 原 因及 防止 措 施 进行 了 总结 ，吴 英 、佘光荣 、郭允霞也对新疆其他地区在混凝土防渗渠道的 冻胀破坏保护方面做出了一些探索[3-51。昭苏县冬季温度低， 最 低气 温在 一32℃，冻胀对 渠道混 凝土 防渗衬 板破坏 相对 较 为普遍 ，需要对 其进行 逐项 分析 。通过对 防渗 渠道 的现场 调 查与取样发现 ，大部分渠槽的土体变形状态对衬砌板有较大 影 响 ，主要 造成衬 砌板 裂缝 、隆起 、架空 、滑坡等 冻害现 象 。为 防止衬砌体的冻融破坏 ，本文从渠道防渗的冻胀破坏成因、 冻害机 理 、冻害 的防治 措施 三方面 总结经 验 。 1冻胀破坏的形式及原因分析 1．1混凝土板冻融破坏 混凝土防渗渠道 由砂、石、水 、水泥及增加抗冻、抗渗强度 的外加剂 等材料组 成 ，这些材料 具有一 定的 吸水 性 ，灌溉季 节 通常在水中运行 ，在冬天的寒冷天气过程中，材料内部总是含 有一定的水分 ，这些水分在冻融过程下 ，冻结成冰 ，体积会发 生 膨胀，当这种膨胀作用下引起的应力超过混凝土的抗拉强度 时 ，就会产 生裂缝并增加渗漏 和吸水性 。这 种情况在冻 土层 厚 度在 1．27m、全年无 霜期 96天 、全年平均最低 温度 一33．2℃的昭 苏县是比较明显的，并且对于全疆来讲 ，昭苏县是混凝土防渗 渠道冻胀破坏较严重地方 。混凝 土防渗渠道属于 刚性 材料 ，受 抗 压强度 较高 ，但抗拉 强度较低 ，适应拉伸 变形或 不均匀变 形 能力 差。在冻胀 力或热应 力的作用下 ，容易产生破 坏。混凝土防 渗渠道在第 二个 温度变化 负温周期使 结冰膨 胀 的作 用更加严 重和强烈 ，经 过多次冻胀 后混凝 土发生多次 的应力变化 ，最终 导致混凝土 防渗渠道 的冻融破坏 。轻微 破坏造成混凝土表面 的 砂 浆层剥蚀 ，严重将会 出现混凝 土防渗渠道冻裂 。 1．2混凝土板裂缝 与鼓 胀 在寒冷季节，混凝土防渗渠板与渠床基土冻结成一个整 体 ，往往季节 性承受着冻 结力 、冻胀力 以及混凝 土本身 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 力时板体就发生破坏 。现浇混凝土 防渗渠 道冻胀裂缝 ，多 出现 在尺寸较大的现浇混凝土板顺水方 向和水位 变化的地方 ，缝位 一 般在渠坡脚 以上 1／2～3／4坡长范 围内和渠底 中部 ，还有渠底 两边边坡脚线连接处 。两边边坡压顶连接处 和渠 道水位经常变 化的地方 现浇混凝 土板施工 时砂 、水养护很 重要 ，如养 护不到 位混凝土表面 出现裂缝 ，影响混凝土 的标号 和强度 。还有一些 不均匀的横缝及渠底边坡连接处 ，渠底和边坡 两块 板设计 的伸 缩缝处及 两边边坡 和压顶连 接处 出现一 边高一边 低 的不均匀 沉降缝等 ，当冬季渠道积水时 ，一般出现在水面附近或正常水 位变化的渠坡上 。当现浇混凝土防渗渠板块 尺寸较大不能适应 温度收缩变形时 ，将 由于温度应力造成纵 向或横 向裂缝 。因为 昭苏县冻土层较厚 ，所 以这种情况 比较严重 。因此 设计和施工 时根据工 程地质地 形等设计 情况现浇混 凝土板 防渗渠 板块尺 寸不要过大。 当缝 间止水材料不 能适应低 温变形时 ，在分缝处 容易发生开裂。冻胀裂缝宽度与基土及戈壁 垫层 的厚度含土量 是否达到设计要求及戈壁垫层，分层夯实 、压实是否达到设计 要求质量等情况，都直接影响冻胀性能及不均匀性能有关。基 土戈壁垫层处理达到设计要求 时冻胀性弱 ，裂缝小 基土戈壁垫 层处理达不到设计要求冻胀性强 ，将发展成其他形 式严重 的破 坏。温度裂缝和拉裂缝一般较小 ，但是这些裂缝往往都与基土 和戈壁垫 层冻胀 同时发生 ，因而缝 宽亦 随之扩大 ，特别 是其 中 的纵向裂缝 常常发展成冻胀缝 。一旦裂缝出现就难 以或不可能 在基土或戈壁垫层融化 时完全复原 ，甚至有裂缝块 间相互挤顶 而留下宽缝 或局部挤碎 。 1．3混凝土边坡板滑塌 渠道裂缝会不断造成渠道渗漏水 ，由于泥 沙通 过裂缝被带 入板下 ，污染 垫层 加剧土的冻胀或水流通过裂缝被 带出板下戈 壁垫层或 土 ，板后戈壁 垫层和 土不 断冲刷 ，减少 板后加 空最后

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