混凝土防渗渠道冻胀防治措施

□杨艳芳 杨永强

（1安阳市幸福渠管理处；2安阳市彰武南海水库工程管理局）

混凝土防渗渠道冻胀防治措施

□杨艳芳1 杨永强2

（1安阳市幸福渠管理处；2安阳市彰武南海水库工程管理局）

渠道施工经常运用的材料就是混凝土，其有着高稳定性与方便操作的特点，得到各类工程的广泛使用。在中国农业发展当中，重要的一环就是灌区混凝土防渗渠道。在实际使用过程中，各种环境因素会影响灌区混凝土，以致产生冻胀，进而影响灌区混凝土防渗渠道的实际使用能力。从灌区混凝土防渗渠道概况、灌区混凝土防渗渠道冻胀破坏类型、导致出现灌区混凝土防渗渠道冻胀的因素、应对灌区混凝土防渗渠道冻害的策略等四个方面进行阐述，希望可以有助于应对灌区混凝土防渗渠道冻胀问题。

灌区；混凝土；防渗渠道；冻胀防治；措施

0 引言

农业生产灌溉供水不可或缺的环节就是灌区混凝土防渗渠，在水资源紧缺的今天，引用有限的地表水，一定要做好渠道防渗工作，它影响着实际的农业生产效益。所以，为了更好满足当前农业发展要求，需要重视灌区混凝土防渗渠道冻胀问题的处理工作。在施工当中，执行有效措施控制工程质量，整体提升灌区混凝土防渗渠道的实际功能。

1 某地区灌区混凝土防渗渠道概况

通常情况下，选择混凝土材料作为灌区混凝土防渗渠道的主材料，并把大量防渗材料作为灌区混凝土防渗渠道的辅助材料。设计采用的防治冻胀的手段为：让冻胀土被厚细沙垫层所替换，阻隔基土使用防渗薄膜，板间接缝使用水泥砂浆进行填充等。此地区灌区混凝土防渗渠道的土壤，有着较高的渗漏系数，与较高的毛细管上升高度，且土质属于强冻胀性土，详情见表1。

表1 土壤物理性能概况表

2 灌区混凝土防渗渠道冻胀破坏类型

2.1 现场浇筑混凝土底板出现破裂

在实际使用当中，恶劣的外部气候条件，如过低温度，极易诱发混凝土底板结构有裂缝产生，这些裂缝稳定性差，伴随形成周期的增大，裂缝会不断向外扩张，对混凝土防渗渠道的整体结构产生严重影响，继而影响防渗渠道实际使用，阻碍提升灌区的经济效益。

2.2 上隆

外部气温环境过低以致地下水位升高，从而导致灌区混凝土防渗渠道出现上隆。由此可见，很大程度上，灌区混凝土防渗渠道的实际性能会受到外部气温环境的影响。如果灌区混凝土防渗渠道的土地基结构有大量水分出现，过低气温作催化剂，定会产生下坠或移位现象，灌区混凝土防渗渠道的可靠性与稳定性受到严重威胁。伴随着时间的前行，就会每况愈下，最终防渗渠道会产生破损，损害灌区的经济效益。

2.3 预制混凝土板产生滑塌或鼓胀问题

灌区混凝土防渗渠道冻胀多表现为滑塌或鼓胀。灌区混凝土防渗渠道的底板和边坡结构与是否出现滑塌或鼓胀，有着密不可分的关系。在某种程度上，地基土实际效果也会诱发混凝土防渗渠道出现膨胀，以致混凝土防渗渠道结构产生滑塌现象。整体的灌区混凝土防渗渠道结构不够稳定，安全隐患极大。

3 导致出现灌区混凝土防渗渠道冻胀的因素

3.1 有待增加渠基上抬高度

由于地形约束，老渠改建及老渠边新建的防渗渠道，通常无法上抬到足够的高度。因渠道位于常年灌溉区内，沿线地下水位比较高，渠基土层得到充足补给水分，以致有较高的基础含水量。冻结当中，因温差产生的渗透力作用，地下水会顺着毛细管逐步上升积聚，基土冻胀量也就跟着加大，从而较大的冻胀产生于渠道防渗面板。实际情况证明，这些渠段普遍受到冻胀的严重破坏。

3.2 需提升渠堤密实度

一些渠道是民工填筑完成，渠堤密实度没有达到设计标准，存在不少不足之处。土体密实度不高，通过毛细管作用，地下水容易大量上升，以致大大且快速增加渠堤含水量，冻结当中，较大的冻胀力就会出现。在春季融冻之际，受到外溢水渗透力的作用，这些渠堤就会出现变形，更甚者破坏流土，出现滑坡，渠道安全受到威胁。

3.3 不到位或出现损坏的防渗塑膜接缝

一般采用搭接法和扣接法连结防渗塑膜，焊接法会被运用到少数情况下。不同的施工质量，所产生的损坏并没有修缮，出现集中渗漏通道。板间接缝不牢靠，容易被损坏，特别是预制板衬砌渠道存在普遍的板间分缝分离或开裂问题，渠水侵入其中至防渗塑膜层，通过破损处与塑膜连结处，渗透到渠堤，由内部给予水分补给，基土含水量上升。所以，入冬之前，进行冬灌不利于预防渠道的冻害。在春季融冻之际，通过渗入通道，基土水分向外溢出，诱发垫层与边坡出现变形，对渠道运转安全带去隐患。

3.4 过大的细砂垫层含粉土量

防止冻胀破坏较好方法就是冻胀土被设垫层替换。风积砂属于弱冻胀土，它的导温系数较高，且透水性也很强。灌区内分布着不少风积砂，所以，都采用风积砂做防渗渠道的垫层，但一些风积砂源含粉土量过大，有的高达20%，还有比这更高的。因其本身就是冻胀土，所以把它作为渠道垫层，就无法发挥防冻涨作用。

3.5 不科学的设计施工

相对来说，极易受到冻胀破坏的部位就是渠道底部。所以，在设计施工时，需要进行防冻胀处置。特别是在进行现场浇筑混凝土衬砌渠道施工时，如果渠道底部没有施工缝，冻胀裂缝破坏现象就极易产生。此外，在进行防渗塑膜施工时，如果施工方法不正确或施工质量达不到标准，就会引起水分渗透至渠道内部，最终导致出现冻胀破坏。

3.6 管理不到位

在冬季气温不高的地区，冬季来临之前就要停止渠道灌水。如果在冬季来临前或冬季时，继续采用渠道实施浇灌的话，就会大幅度增加基层土体的含水量，极易诱发冻胀破坏现象的产生。

4 应对灌区混凝土防渗渠道冻害的策略

4.1 适时维护保养

已经出现冻胀与上隆的土体，需要适时采取有效的救治措施，最大限度地降低灌区混凝土防渗渠道所受到的冻胀现象的影响与破坏程度。在维护保养时，需要针对性地分析冻胀的实际状况，依据科学的处置原则与步骤，更换冻胀部位的不合格垫层，增加受到冻胀严重损坏的垫层的厚度，以防止扩大冻胀现象，适时维护与处置出现破损的防渗塑模，对防渗渠道的实际功能进行维护与保养。

4.2 建设排水与截水系统工程

灌区混凝土防渗渠道冻胀现象有着其特有的特点。所以，为更好应对混凝土防渗渠道冻胀现象，有效方法之一就是在合理地段或位置，修建排水与截水系统工程。在实施这一方法时，挑选地下水位较高的地段，运用合理的手段阻断给基土补水的外部源头。设计排水与截水系统沟时，需要依据灌区地形与地势特点，科学合理地进行挑选。

4.3 改进渠道运行方式，提升田间灌溉管理水平

要想更好应对灌区混凝土防渗渠道的冻胀现象，需要对渠道运行方式进行合理改进，科学地调度与安排处置灌区的灌溉水，把握灌溉使用量，监控灌区地下水位的实际状况。除此之外，还需要科学合理的了解与把握冬季的灌溉方法与灌溉时间，从某种程度上，降低内部补给基土水分的补给量。

5 结语

综上所述，重视与加强灌区的混凝土防渗渠道冻胀预防工作，是为了给渠道工程质量上一个安全保险，是保证工程质量的核心，还可减少浪费水资源。在灌区执行节水改造时，需要明白建设灌区混凝土防渗渠道会对最终成果产生不少的影响。与此同时，渠道竣工完成后，对渠道进行管理当中，同样需要加强对冻胀的预防工作，采取相应的措施，保证灌区节水渠道工程的功能得到有效发挥，同时，以保证灌区灌溉的最终的质量水平。

［1］李志强.灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施［J］.黑龙江科技信息，2016，04：236.

［2］周成林.关于灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施探讨［J］.科技展望，2015，29：34.

［3］黄永强.灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施［J］.水利科技与经济，2015，04：122-123.

［4］赵文博.灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施［J］.黑龙江科技信息，2014，10：141.

［5］王占群.灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施［J］.科技创业家，2014，04：15.

［6］白涛.灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施［J］.黑龙江科技信息，2014，18：241.

编辑：刘长垠 韦诗佳

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