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渠道冻胀特征及防治原则

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于渠道各部位的水热条件的不同,引起冻深和冻胀量在空间分布上有较大的差异性。大量观测表明,渠道冻胀的不均匀性对衬砌造成的破坏要胜过于冻胀总量大小对衬砌的破坏。(二)渠道冻胀的防治原则根据上述渠道冻胀的特点,渠道冻胀防治的设计应遵循以下原则:综合治理的原则。针对冻胀的土水温三要素,采取改良土质、保温、防水等综合防治措施,求得最经济的解决方案;应采取工程措施与管理措施相结合的原则来防治冻胀。

渠道冻胀特征及防治原则

(一)渠道冻胀的特征

渠道基土的冻结和冻胀遵循一般冻土地基冻胀的规律,但由于渠道运行中具有与其他建筑物不同的一些特点,因此其冻胀也有着自己的特征。

(1)冻胀不均匀性。由于渠道各部位的水热条件的不同,引起冻深和冻胀量在空间分布上有较大的差异性。

1)断面上冻深分布不均匀引起冻胀量不均匀分布。如前所述,渠道阴阳坡的冻深差异可以达到两倍以上,因而引起冻胀量在阴阳坡上的差别可以达到很大的程度。

2)断面上水分分布不均匀引起冻胀量不均匀。入渗水在重力作用下,使渠床下部含水量明显高于上部;同时当存在浅地下水时,下部渠床距地下水近,水分迁移及冻胀量均比上部增大很多。

3)渠道沿纵向因土质、水分条件不同而使冻胀具有很大的随机性,往往在很短距离内冻胀相差很大。

4)渠道冻胀在空间不均匀的分布使渠道衬砌很容易受到破坏。大量观测表明,渠道冻胀的不均匀性对衬砌造成的破坏要胜过于冻胀总量大小对衬砌的破坏。

(2)水分在渠道冻胀中所起的特殊重要作用,有别于其他土工建筑。

1)渠道常年与水接触,渗漏水成为渠床水分主要来源之一,增强了水分迁移和冻胀强度。(www.xing528.com)

2)渠道经常通过高地下水位区,成为水分迁移的充分补给来源,使渠道发生强烈冻胀。

3)渠道两侧耕地、灌水沟、林带灌水产生回归水成为渠床水分的来源,可以造成强烈冻胀。

(二)渠道冻胀的防治原则

根据上述渠道冻胀的特点,渠道冻胀防治的设计应遵循以下原则:

(1)综合治理的原则。针对冻胀的土水温三要素,采取改良土质、保温、防水等综合防治措施,求得最经济解决方案;应采取工程措施与管理措施相结合的原则来防治冻胀。

(2)因地制宜的原则。渠道沿线的土质、水分条件差别很大,应根据土、水、温条件及材料来源因地制宜分段选择防冻胀措施。

(3)以减胀应变为主。渠道衬砌均为薄层结构物,在较大冻胀(Ⅲ类及以上)地区,不宜靠加厚衬砌来硬抗冻胀,此类方案不仅浪费大量资金,而且在此情况下,可能会产生很大的冻胀力,衬砌无法与之抗衡。合理的方法应采取减小基土冻胀性及使衬砌结构尽量适应变形的措施来防治冻胀,同时不排除在符合经济性前提下,采用加厚衬砌作为辅助措施。

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