关键词：渠道防渗; 混凝土块护坡; 抗冻设计; 地下水位;
引言：
由于我国北方纬度较高，冬季气温低，冬季常出现结冰现现象，故北方混凝土防渗渠道最大的影响因素就是冻害。冻害使得预制的混凝土板鼓产生离位，破坏U型混凝土的防渗渠道纵横列，同时现浇的混凝土也被损害的破烂不堪，给正常的工作造成了严重的影响。而防渗性的性能一旦降低，就失去了防渗渠道的作用，整个工程就会前功尽弃，每个人付出的汗水以及心血也付之东流。因此，采取有效的措施进行防治，具有重要意义。
1.概念
1.1高地下水位造成破坏
在强透水渠段的主要特点就是地下水位过高。进入冬季之后，地下水位的渠底呈现齐平的状态，有时也高于渠底。一般来说，渠底的土质都为砂砾石以及砂土，这种土容易发生渗漏，不够坚硬，这就导致渠道的水量损失严重，我国在早些年的时候用的比较多，但随着不断的发展，这一现状已经得到较大的改善。以大风口蒲区总干渠狄家沟的渠道段为例，该渠道经过研究人员的勘查，冬季的地下水位分别高出渠底5-25厘米，砂卵石以及强风化岩成为主要的渠床材料，所以漏水十分严重，早些时候，曾经采用过预制的混凝土板（该浑混凝土抗压强度高，属于刚性材料，但是容易发生变形，一旦产生热胀力，就容易被破坏）来改善这一情况，但由于冻害严重，地下水位过高，破坏严重。
1.2混凝土渠道防渗
简单来说，该技术主要是指为减少渗漏损失，就需要使用混凝土砌筑渠道。混凝土砌筑工作是影响工期的关键，其工程量大，而外界气候条件恶劣，雨季、冬期持续时间长，给施工造成了很多困难，故要进行合理的资源安排和施工工作面布置。虽然混凝土的渠道防渗一次性的投资大，但是其防渗效果好，安全性能高，所以在全国范围内广泛运用，连新疆的小海子灌区也普遍采用这一技术，将该技术用于塔里木河流域进行综合治理。在新疆水资源如此宝贵的地方，该技术节约了水资源，提高了水资源的利用率，促进了该地的发展。该技术拥有众多优势，比如由于防渗效果好，减少了水资源的损失，提高了渠道水的利用率；使用周期长，运行的周期至少在50年以上；高强度的混凝土有效防止了破坏，使得管理工作变得方便起来等等
2.相关设计
导致混凝土渠道防渗产生冻害的原因有多种，比如混凝土的材料问题，砂、石、水、水泥组成的混凝土使得吸水性增高，加之常年处于水环境中，所以在易结冰的季节，冻结成冰，体积膨胀，一旦超过混凝土所能承受的程度，裂缝就产生了，长此以往，使得混凝土面目全非。同时，冻胀以及裂缝、架空隆起、发生滑塌都有可能时渠道发生冻害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本文主要介绍高水位区的抗冻害设计，主要的设计如下：
2.1抬高渠底
依然是以大风口蒲区总干渠狄家沟的渠道段为例，主要的方式是通过设置滤水管以及卵石垫层，帮助把地下水从渠底向下游渠道排出。通过实践证明，大风蒲口区的主干渠进过这一次的修复，情况有所改善，在主干渠上的渠底提高了45厘米，同时在渠道的正中设置了一个宽度为100厘米，深度为40厘米的卵石排水体，将一个两排的滤水管设置在渠道中，与下游的卵石垫连为一体。这一措施有效改善了早些时候渗漏十分严重的现象，并且在正常运行三年的情况下，排水良好，无明显的冻胀破坏现象。
2.2将漏斗式的排水体用于U型的混凝土渠道上，通过卵石垫层，将其排除
在北方，主要的防渗措施就是促进排水。所以排水是整个设计的核心，大风口灌区的铁路经过河滩，所以常年存在地下水，且地下水和渠底总是持平，每年冬天，一旦发生冻裂，渠道就不成样子、渠堤也遭到了破坏。每年在这方面的修复费用往往超出了预期费用，造成了巨大的经济压力。由于该地的地形特别，所以横向排水适合于该地，根据该地的地理条件，需要将漏斗式排水和卵石垫层结合，卵石垫层在增强冻区混凝土的厚度上起了重要作用，可以有效的提高混凝土板，使得自身的抗冻能力增加。通过现场浇筑，提高了该地渠道的防渗防漏效果。
2.3避免冻胀
在前文的原因分析中，我们可以得知，混凝土渠道防渗是由于冻胀破坏而导致的，而造成冻胀破坏的原因由存在多种，所以如果能够避免冻胀，这一问题可以的到有效的解决。但是在混凝土渠道的土壤多属于黏制土壤，其抗冻胀能力弱。一些渠道不仅受自然条件的限制，同时也受人为条件的限制。所以在采取避免冻胀这一措施的时候，尽量减少自然条件对其的影响，对于黏制的土壤可以尽量的避开，尤其是在一些高水位的地段，透水性好的地区是最好的选择，控制好混凝土渠底的水位和地下水位的差距。同时使用填方渠道、把地形较高的脊梁地带作为渠线也不失为一个好的办法。如果气候条件合适，还可以在渠道周围种植柳树，主要的原因在于柳树属于根须发达的树种，它的根须渗入地下，使得渠道的基土环境改善，同时防止冻害现象
2.4隔热保温
从上文的分析中，我们可以看到，发生冻害的一个条件之一就是温度下降使得渠道中的水分发生冻结。所以，我们还可以通过设置一层保护膜来降低由于温度过低所导致的冻害影响。比如可以在渠道的混凝土的衬砌体的背后设置一个隔热的保温材料膜，从而减少寒冷。除此之外，还具有减少换垫层深度以及隔断下层土水分的重要功能，通过这一保护，使得渠床的洞深现象以及冻胀现象降低，从而达到抗冻害的目的。随着技术的发展，保温材料，比如苯板这一类材料完美符合防冻害的需要。在新疆的渠道防渗工程中得到广泛的运用，该保温材料强度高、不吸水，隔热性能好，诸多优点使得其广泛应用。
3.总结
防冻害设计固然重要，但是后期的修复也十分重要，双管齐下才能取得最佳效果。随着科技的不断进步以及工作人员不断的勘查、研究、分析，我们最终设计出了几种可以有效防止冻害的方案，这些设计方案可以帮助我们更好的开展工作。
参考文献
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论文作者:雷策鸿
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9