浅谈黑龙江垦区灌溉渠道防渗防冻胀的工程技术措施
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试论灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施【摘要】针对灌区混凝土防渗渠道的冻胀破坏现象,本文结合实际情况,从混凝土防渗渠道冻胀破坏的形式入手,着重分析了冻胀原因,并在其基础上探讨了几种实际、可行的防治方法,以供相关人士参考。
【关键词】灌区;混凝土防渗;防渗渠道;冻胀;防治措施由于混凝土本身就具有一定的施工缺陷,所以混凝土工程在施工和使用中难免会因为出现质量病害。
针对混凝土的施工缺陷,所以灌区渠道工程在修建时普遍采用混凝土渠道防渗技术,有效避免了渠道渗漏现象发生。
但鉴于天时不利,灌区进入冬季以后,过低的温度会对混凝土防渗渠道造成影响,严重者还会导致渠道发生冻胀现象,给渠道工程的施工管理带来诸多麻烦,因此需要对其进行有效处理。
下面就灌区混凝土防渗渠道的冻胀问题进行探讨。
1.混凝土防渗渠道的冻胀破坏形式无可厚非,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的时间大多处于冬季,因温度过低而导致。
在以往的冻胀破坏案例中,混凝土防渗渠道发生冻胀现象的表现形式主要包括:1.1现浇混凝土底板破裂在冬季温度过于低下的情况下,一些未设置纵向分缝的渠道的混凝土底板容易发生裂缝破坏。
通常情况下,裂缝的发生的位置大多处于渠道底部的中心或中心线,裂缝宽度多维持在0.1~1cm范围内,裂缝长度较长且存在不确定性,可能会在裂缝形成后期持续延长。
有些裂缝甚至贯通了整条渠道。
1.2隆起混凝土板发生隆起现象,其主要原因除了温度过低之后,还缘于地下水位偏高。
在一些地下水位相对较高的渠段,由于渠道地基土的冻胀程度比较严重,而渠道顶部的冻胀程度又相对较小,这就容易造成混凝土衬砌板隆起。
渠道隆起时,其隆起高度大多保持在1~4cm。
尽管渠道隆起现象在来年开春化冻之后会有所复原,但这种复原是有一定限制的,并不能完全复原。
并且由于隆起渠段地基土的含水量相对偏高,经冻结、融化之后,基土内的融水会因受到外界因素影响而从基土中溢出,从而导致渠道细砂垫层产生位移,移动下坠,给下部的混凝土面板施加压力,并挤拱面板。
浅谈冬季农田水利工程的冻胀破坏及防治措施随着我国农田水利工程数量与日俱增,逐渐的暴露出诸多问题,其中动机的冻胀破坏问题显得尤为重要,必须要积极的结合先进的技术加以防范,才能够保证农田水利工程的质量和安全。
本文主要讲述了冻胀和盐胀的基本概念,冻胀对农田水利工程带来破坏的主要原因以及相应的防范措施。
标签:冬季;水利工程;防治措施随着我国农村经济的快速发展,我国农田水利工程得到了进一步的发展,农业作为我国社会经济的重要组成部分,必须要重视农田水利工程的质量和安全,及时的采取措施避免质量和安全事故的发生,才能够促进我国农村经济的可持续性发展。
一、冻胀与盐胀的概念由于受到外界因素的影响,进而就会导致土体内的水分超过一定的数量,冻结土层的体积就会不断的增加,从而导致土体出现膨胀的现象,即冻胀。
土壤冻胀主要因素包括了气温、含水量以及压力等诸多因素的影响。
冻胀的过程中会产生相应的冻胀力,进而出现形态变化。
土的冻胀力主要就是含水体冻结的时候就会导致土体内的水变成冰体,体积膨胀受到一定的约束。
比如我国新疆地区的冻胀现象比较常见,土壤的温度越低,冻胀就会越严重,从而会对农田水利工程的影响越大。
一般情况下,黏性土壤不能进行建筑物的垫层使用,土壤中具有一定的硫酸钠,如果硫酸钠超过设计规定范围,并且温度降到一定数值的时候,含盐浓度就会超过硫酸钠的溶解度,从而会结晶,进而改变了土壤的形态,即盐胀。
二、冻胀对农田水利工程造成破坏原因及存在的问题1、对渠道混凝土板衬砌的破坏预制混凝土受到冻胀之后就会出现诸多问题,比如延伸缩缝以及沉降缝错位等诸多问题,其主要原因就是因为外界水源的补给,冻结土壤中的水分就会不断的增加,冻胀受到土壤含水量的影响。
一般情况下土壤含水量越大,冻结变形就会越大。
大部分灌溉渠道在冬季停水期的时候处于无水的状态,水分主要就是由衬砌板底部下层的回归水补充,从而会逐渐的形成冰晶,导致土体内部的冰晶数量不断的增多,水分结冰导致体积不断的膨胀,受到水平方向挤压或者推力产生水平位移,最终会导致结构发生变化。
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。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术渠道冬季施工需要注意防冻胀技术,尤其是针对碱土性较大的情况。
碱土性较大的渠道,在冬季容易发生冻胀现象,如果不及时采取防冻措施,就会对渠道的使用和维护造成不良影响。
针对碱土性较大的渠道冬季施工,需要有针对性地制定防冻胀技术方案,以保障渠道的正常使用和安全性。
在本文中,将介绍针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的相关内容。
一、渠道冬季施工背景及现状目前,针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术还存在一些问题和不足。
一方面,部分施工单位对于防冻胀技术的重视程度不够,缺乏相关的技术人员和设备支持,导致防冻措施不到位,渠道容易受到冻胀影响。
现有的防冻胀技术方案也存在一定的局限性,需要进一步改进和完善。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的研究和应用具有重要意义。
针对碱土性较大的渠道冬季施工,需要综合考虑土壤特性、气候条件和施工工艺等因素,制定科学合理的防冻胀技术方案。
以下是针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术的关键技术内容:1. 土壤特性分析和监测在施工前,需要对渠道周围土壤的碱土性进行详细分析和监测。
通过取样分析,了解土壤的化学成分、含水量、孔隙结构等特性,为后续防冻措施的制定提供科学依据。
2. 土壤加固和改良针对碱土性较大的渠道,可以采用土壤加固和改良的方法,提高土壤的抗冻胀能力。
常见的土壤改良方法包括加入石灰、水泥、煤灰等物质,提高土壤的抗碱性和抗冻性。
3. 保温隔离层的设置在渠道施工中,可以设置保温隔离层,减少土壤的温度变化对渠道的影响。
常见的保温隔离材料包括发泡塑料、泡沫玻璃等,可以有效阻止土壤的冻胀现象。
4. 施工工艺和技术措施在具体施工过程中,需要采取一系列技术措施,如控制施工时间、采用保温措施、加强现场监测等,确保施工质量和渠道的安全性。
5. 定期保养和维护施工完成后,还需要加强渠道的保养和维护工作,定期检查渠道及周边土壤的情况,及时采取修复措施,避免冻胀对渠道的不良影响。
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。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术随着冬季的来临,渠道施工面临着新的挑战,尤其是在碱土性较大的地区,渠道冬季施工容易遇到冻胀问题。
冻胀是指地面土壤水分在冷冻过程中结冰膨胀,导致土壤体积增大,进而对渠道结构产生影响,影响渠道的安全和使用。
针对碱土性较大的渠道冬季施工防冻胀技术至关重要。
一、了解碱土性较大地区的特点碱土性较大地区具有土壤PH值较高的特点,土壤中会含有较多的碱性物质,如碳酸盐等。
这些物质会影响土壤的物理性质,在冬季施工中容易受到冻胀的影响。
在选择防冻胀技术时,需要充分了解地区的特点,以便制定针对性的防冻措施。
二、选用适合的材料在碱土性较大地区进行渠道冬季施工防冻胀时,选用适合的材料非常重要。
首先要选择抗冻融性能好的材料,如冷拌沥青、改性沥青、聚合物改性沥青等。
这些材料可以有效防止冻胀对渠道结构的影响。
在渠道的基础层和面层中添加一定比例的纤维材料也是一种有效的防冻胀技术。
纤维材料能够有效改善土壤的抗冻胀性能,提高渠道的抗冻性能。
三、合理控制施工工艺在进行渠道冬季施工时,需要合理控制施工工艺,以降低冻胀的影响。
首先要根据当地的气候条件和土壤性质合理安排施工进度,尽量避免在气温较低或土壤含水量较大的情况下进行施工。
在进行渠道基础层和面层的铺设时,需要控制好渠道材料的含水量,避免在土壤中含水过多导致冻胀。
对于需要进行开挖和填埋的渠道工程,需要进行合理的排水设计,确保渠道内水分能够及时排除,减少冻胀的可能性。
四、加强施工监理和质量控制在进行渠道冬季施工防冻胀时,需要加强施工监理和质量控制,确保施工质量。
首先要加强对渠道材料的检测和验收工作,确保选用的材料符合要求。
其次要对施工过程进行全程监控,及时发现并解决施工中的问题。
施工完成后还需要进行质量验收和检测,确保渠道结构符合设计要求,具有良好的抗冻胀性能。
五、采取有效的养护措施在渠道冬季施工完成后,需要采取有效的养护措施,提高渠道的抗冻胀性能。