灌区混凝土防渗渠道冻胀防治措施

杨丽

摘 要：防渗渠道在灌区中占有重要的地位，它的合理应用，能够有效的减少渠道中渗水现象的出现，进而保障灌区的输送水工作的正常进行。在一般的工程施工过程中，我国是施工单位更愿意选取砼材料（即混凝土）作为灌渠施工的主要材料。应用砼材料制造而成的防渗渠道，通常具有较高的性价比，但是在使用过程中如果施工技术达不到标，那么渠道结构中非常可能会出现裂缝或者冻胀等现象，将直接危害到渠道防渗的性能。本文将针对这种现象进行论述。

关键词：混凝土结构；灌区；防渗渠道；保护措施

灌区作为一种人工制造而成的生态环境，在农业及多项工业的建设过程中都占有着重要的地位。防渗渠道最为灌区的一个重要组成部分，它的性能将直接决定灌区能否进行正常的工作。在实际工作中，我国的灌区施工团队在渠道材料选择的过程中，所选用的大多是砼材料。就砼本身而言，虽然具备较好的使用价值，但是在实际施工过程中，这种材料性能将会受到多种因素的影响，特别是冻胀现象的出现，将会对渠道的防渗性能的实现造成非常大的威胁。

1 防渗渠道中砼结构的冻胀问题

砼结构是防渗渠道的重要组成部分，但由于砼材料本身会受到温度变化的影响。因此，在渠道的使用过程中，由于温度的变化，将很可能导致渠道破损现象的出现。就冻胀现象而言，主要出现在外界气温相对较低的环境条件下。根据以往的工作经验，我们总结得出以下几种常见的防渗渠道中，冻胀现象具体的存在形式。

1.1 现浇混凝土底板破裂

在冬季气候温度过低的情况下，部分未设置相应纵向分缝的渠道，其底板就极易由于冻胀影响而出现裂缝。绝大多数情况下，裂缝出现的位置都是处在渠道本身的中心线位置以及中心部位上，并且裂缝宽度通常保持在0.1-1cm范围之内，那么裂缝的长度较长的情况下，很有可能还会在未来持续性的延长，严重情况下甚至可能会导致整条渠道都出现一条完全贯穿的裂缝。

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。

1.3 预制混凝土板出现鼓胀、滑塌现象

预制混凝土板鼓胀现象主要表现为：预制板几块或成片鼓起，鼓胀高度高达2～6厘米。鼓胀是发生滑塌的前提，由于预制混凝土鼓胀现象多发生于去渠道底部和边坡的下部，当鼓胀高度过高时，就有可能使预制混凝土板失去平衡，进而导致边坡滑塌。

2 防渗渠道冻胀原因分析

2.1 渠基上抬高度不足

老渠的渠道，受地形限制，往往不能上抬足够高度。渠道因处常年灌溉区内，沿线地下水位较高，渠基土层水分补给充分，致使基础含水量较高。冻结过程中，地下水受温差产生的渗透力作用，沿毛细管源源不断地上升积聚，不断加大基土冻胀量，对渠道防渗面板产生较大的冻胀作用。

2.2 渠堤密实度不够

部分由民工填筑完成的渠道，渠堤密实度达不到设计要求，薄弱环节较多。因土体密实度较低，地下水易受毛细管作用而大量上升，使渠堤含水量迅速地大量增加，冻结过程中可产生较大的冻胀力。

2.3 防渗塑膜接缝不严或损坏

防渗塑膜的连结多采用搭接法和扣接法，少数采用了焊接法，但施工质量不同，施工中造成的部分破损也未能修补，存在集中渗漏通道。由于板间接缝不可靠，且易损坏，尤其是预制板衬砌渠道，板间分缝开裂、分离现象较普遍，渠水易浸入到达防渗塑膜层，再经塑膜连结处和破损处渗入渠堤，自内补给水分，增加基土含水量。

2.4 入冬前渠道停水较晚

冬灌会自内补给增加基土含水量，对混凝土防渗渠道极为不利。入冬前渠道停水晚，渠道的砼结构中水的含量想比于正常装填要多。特别是在中下游，这种现象更为明显，很容易出现冻胀的现象。

3 对于冻胀现象的防治方式

由于冻胀现象的出现，会是渠道发生渗水等故障。因此在实际工作进行的过程中，工作人员必须要采取一定的手段，实现对这种现象的防治。

3.1 维修工作的及时进行

防渗渠道中，一旦出现冻胀现象，渠道内部的土层会出现凸起的情况，我而且随着时间的推移，这种凸起会日益明显。另外，由渠道的土体结构中，还含有大量的冰晶体和冰夹层等物质，因此，一旦冻胀现象产生，短时间内将很难得到消除。而如果冻胀现象的产生，不能及时的被发现，并得到处理，那么在不长的一段时间之内，裂缝所造成的对渠道的损害将很可能的迅速增加。为此，施工团队在工作中，应该注意对渠道进行及时的检测，以保证冻胀能够被及时的发现。通常情况下，对冻胀问题，可以采用这几种方式处理。

针对渠道中的冻胀部位，在进行置换的过程中，对于冻胀现象相对严重区域，首先可以采取加大渠道中砼结构的厚度的方式。其次，需要对已经破损的裂缝和防渗层的塑膜进行修复。再次，对于严重变形的部位可以对渠道进行重新的挖掘，适当的对渠道中砼结构的密实程度进行改变。最后，施工团队可以将砼结构中的裂缝进行挖掘，使裂缝的加大到规定的标准之上，之后再选用聚乙烯塑料泥进行浇筑操作。这样就可以使冻胀区域得到改善。

3.2 修建截、排水系统

当渠道处于较高地下水位的地段情况下，特别是挖方渠段，就可以直接采取在渠道旁边进行截水、排水沟修建的方式，来使得渠道下的基土水源被阻断。相应的排水沟或者是截水沟，可以依据条件的不同从占地面积以及地形方面来进行考虑，绝大多数情况下都是采取暗沟的形式。

3.3 对渠道运行方式的改变

渠道的运行状态，是决定渠道能否保持较高的质量的重要基础。为了保证渠道的稳定运行，针对不同时间段内渠道的不同工作状态，可以选用科学的管理方式，对渠道进行适合其发展的管理。例如，对于冬季渠道的灌溉，可以适当的将灌溉的时间进行改变，从而尽可能的减少由于渠道内部的水量问题，造成的基土损伤。另外，在渠道灌溉的过程中，应该严格把握灌溉的水量，进而对渠道内部的水位进行合理的把关和控制。

3.4 渠旁植柳

柳树本身的根系较为发达，并且是以网状的方式进行盘结，利用柳树的树根，能够使基土转变成为非冻胀的纤维土，同时，其相应的根须还可以直接对于土体之中的相应水分以及毛细管水上升通道进行阻断，避免基土之中所存在的含水量过高。

结束语

冻胀现象是灌区的防滲渠道中常见的一种结构性的故障问题，这种现象的存在，将直接对防渗起到造成严重的负面影响。为了尽可能的提升防渗渠道的实际应用效率，在实际工程施工进行的过程中，应该通过对各种防控措施的合理应用，避免渠道内部的砼结构出现冻胀，进而保证灌区中工作的正常进行，提升围绕灌区开展的各项工作为社会带来的经济效益。

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