刘庄引黄灌区混凝土防渗渠道冻害原因及防护措施.pdf

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1、工程管理刘庄引黄灌区混凝土防渗渠道冻害原因及防护措施牛慧玲（山东省菏泽市牡丹区水务局，山东菏泽274000）摘要：刘庄灌区混凝土防渗渠道建设投资较大，对灌区防渗和提高水资源利用率等方面的要求十分重要，而混凝土防渗渠道冻害防护工作则是保障混凝土防渗渠道正常运行的基础。因此，刘庄灌区对混凝土防渗渠的防冻害工作十分重视。关键词：刘庄灌区；混凝土防渗渠道；冻害原因；防护措施中图分类号：TV689.26文献标识码：A文章编号：1674―3024（2015）01-64-02前言刘庄引黄灌区混凝土防渗渠道冻害现象总体来看主要包括冻融破坏和冻胀破坏。下面就这

2、两种冻害原因进行分菏泽市牡丹区内大型灌区一处，为刘庄引黄灌区。刘庄析。引黄灌区续建配套与节水改造工程中一般采取混凝土预制3.1冻融破坏块或混凝土板进行衬砌，防身效果较好，再加上混凝土本身冻融破坏是一种物理变化，简单说就是周围温度反复变属于刚性材料，抗压能力较强，因此灌区混凝土防渗渠道应化，由0℃以上降至0℃以下；再由0℃以下升至0℃以上而用较为普遍。但混凝土板抗拉强度较差，抗冻害能力较差，导致混凝土产生反复冻结和融化的现象。这样使得混凝土本易由于不规则变形或者拉伸而产生不同程度的冻融、冻胀等身遭到破坏，尤其是表面严重破坏。现象，导致防渗渠道表

3、面发生剥落、断裂、架空等情况，对静水压的形成机理主要是混凝土毛细孔中的水分受冷防渗渠道的防渗效果造成较大影响。现对菏泽市牡丹区刘庄环境影响而逐渐凝结成冰，体积发生膨胀而又受到毛细孔的灌区的防渗渠道防冻害经验进行回顾分析，希望能为灌区混限制，如果继续降温，一部分水凝结成冰，而另一部分水成为凝土防渗渠道冻害防护工作提供参考。过冷态与冰态水在毛细孔中共存。毛细孔中水分过冷就会产生1工程简介较大的静水压力，随着温度的进一步降低，更多的水在混凝土内部结冰，静水压作用于毛细孔四壁，使混凝土中的水泥石整刘庄引黄灌区是牡丹区内最大一处灌区，有效灌溉面积体处于

4、受拉状态②。如此反复循环，水泥石因受到循环加荷产达57.357万亩。其北靠鄄城，西北与河南濮阳隔黄河相望，生疲劳或者超出极限抵抗力，使毛细孔结构受损。西与东明县毗邻，境内属温暖带季风气候，年降水量较少，气温降低，混凝土内部水冻结时由于混凝土材质并不均年平均气温较低，气候较为寒冷且持续时间较长，昼夜温差匀，毛细孔加压或传热也不均匀，部分区域的水结冰早，部较大，属于灌区混凝土防渗渠道冻害较严重区域。刘庄引黄分区域的水结冰晚，逐渐形成渗透压，推动结冰的水向结冰灌区混凝土防渗渠道91%以上均采用混凝土预制板衬砌，防处移动并在该区域凝结成冰。渗透压的形

5、成主要是由于冰水渗、防冲效果良好，而且美观耐用。灌区总干渠5条，衬砌蒸汽压的形成，产生渗透压后毛细孔受到径向挤压，水泥石总长度42.678km；支渠共9条，衬砌总长度31.8km;斗渠17也处于受拉状态，反复循环也会产生较大损害。刘庄灌区防条，衬砌总长度25.427km；农渠112条，衬砌长度59.855km。渗渠道混凝土衬板受到外界温度交替变化的影响，内部水泥刘庄灌区混凝土防渗渠道建设投资较大，对灌区防渗和提高石受到反复牵拉作用，不仅加速了混凝土的老化，而且当压水资源利用率等方面的要求十分重要，而混凝土防渗渠道冻力超过混凝土的抗拉压力时直接

6、导致混凝土开裂。害防护工作则是保障混凝土防渗渠道正常运行的基础。因3.2冻胀破坏此，刘庄灌区对混凝土防渗渠的防冻害工作十分重视。冻胀破坏主要是防渗渠道基层土受冻后体积膨胀，对上2刘庄引黄灌区混凝土防渗渠道冻害情况分析层混凝土造成破坏，主要表现为鼓胀、裂缝、隆起、架空、滑塌及整体上抬。研究表明越靠近基土表层结冻点越高，一由于牡丹区冬季气温较低，刘庄引黄灌区渠道多出现表般在0℃左右即可结冰，冻结后体积发生膨胀，由于砌筑时面剥蚀、鼓胀、裂缝、隆起、架空、滑塌以及整体上抬等冻与混凝土衬板结合紧密，体积膨胀后直接顶起混凝土衬板，害现象，情况不容乐观。其

7、中表面剥蚀多集中在防渗渠道底致使混凝土衬板表面产生鼓胀、隆起、架空等变形。部、水位变化区及影响区，主要表现为混凝土板表面粗糙度4刘庄引黄灌区混凝土防渗渠道冻害预防措施增加、疏松以及冻酥；鼓胀和裂缝多集中于尺寸较大的现浇混凝土部位顺水流方向，裂缝有的出现在渠道底部，有的出根据刘庄引黄灌区防渗渠道冻害分析结果，可针对冻融现在渠坡1/4～3/4处；隆起、架空多集中于渠道坡脚、水面破坏和冻胀破坏分别采取措施进行防护。上部的0.5～1.5m以及渠道底部。由于渠基土与渠道顶部冻4.1规避冻胀环境胀量不一致，引发混凝土衬板被顶起或架空；坡脚混凝土板在设计灌

8、区线路时，要尽量避免黏质、松软土质、淤泥受到外力作用失去稳定被推开，引发上部衬板失去依托而错沼泽、地下水位高的地段，尽量选择土质透水性较强、地下位或滑落。冻胀、架空