如何解决混凝土防渗渠的冻胀问题

赵文芳

（黑龙江省卫星运河管理处，黑龙江 齐齐哈尔 161635）

混凝土施工由于材料结构问题，其自身就具有缺陷，在施工过程中不可避免的会由于主观因素或者客观因素造成施工质量出现问题，以此造成渠道的受损或出现病害。针对施工中产生的缺陷，灌区维修通常会使用防渗技术对渠道病害进行治理，有效减少渗漏。但是有时天气以及季节气候都会给渠道带来不利影响，例如动态那的低温会导致渠道发生冻胀破坏，这些都会给施工管理带来问题，所以必须对其进行有效的治理、解决。以下便针对有关混凝土渠道有关冻胀病害解决的内容进行探讨。

1 冻胀破坏形式

冻胀问题对于渠道的破坏一般出现在冬天，由于温度过低，受到外界温度的影响，防渗渠道容易发生冻胀问题，其主要的破坏形式有以下几种：

1.1 底板破裂

受到冬季低温的影响，一些渠道很容易发生底板裂缝病害，虽然通过纵向分缝可以有效的环节该病害的发生，但是并非是所有的渠道都将该因素考虑在内。一般底部裂缝都会出现在中心线或者渠道的中心处，宽度范围为1cm以下，0.1cm以上，长度由于环境的不同而有所不同，并且裂缝具有延长性，有些治理不及时的渠道裂缝已经蔓延到整个渠道中。

1.2 隆起

该现象是渠道发生冻胀现象的主要因素，由于冻胀会增加渠道基础的体积，加之地下水偏高，就造成了隆起，即便是温度上升冻胀消失，但是无法恢复原有形态，这些具有一定限制。另外隆起部位的含有较高的水分，因而经过融化以及冻结这一循环，便会发生基土溢水现象，这也是渠道垫层会发生移动以及下坠移位等。并且还会增加面板压力。当再次发生冻胀现象时，结构隆起程度有过之而无不及，甚至会引发滑坡现象。

1.3 鼓胀、滑塌的预制板

这种现象在施工中极为厂家爱你，预制板鼓起高度一般在2cm至6cm，大多数的滑塌都是由鼓胀引发，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.原因分析

2.1 渠基问题

通过渠道基础的上抬可以满足建设施工的质量要求，但若是上抬高度不足就会带来很多问题。一般出现上抬不足现象的大多为老渠改建或者依傍着老渠建立的新渠，由于受到地形的限制，所以无法上抬到规定高度。由于渠道下的地下水位相对较高，因而在渠基处的含水量相对较高。受到环境温度影响，容易发生冻结，而在这一过程中，受到渗透力影响，水分会沿着毛细管向上聚集，使得冻胀现象更为严重。通过实践可以看出，这种冻胀现象的发生较为频繁且破坏性也相对较大。

2.2 渠堤密实度不够

很多渠道的填筑都是草草了事，因而渠堤的密实度并没有达到施工设计标准，存在较多问题。由于土壤密实度低，所以毛细管作用会相对较大，地下水受到该做用的影响上升，集聚在渠堤，这就会增大冻胀破坏。而当温度升高后，化冻过程中，由于水渗透外溢，因而渠堤会发生变形，危机渠道的安全。 如图所示。

2.3 防渗材料问题

防渗材料大多会采用扣接或者搭接的方式，不同的方式得到的施工质量也不尽相同，在施工中若是没有针对破损部位进行修复，那么就很容易存在渗漏现象，因而加重冻胀。

2.4 细砂垫层问题

一般洗砂垫层出现问题都是由于含粉土过高导致，垫层的使用是为了替换冻胀土，由于风积沙的透水性较强并且温度系数相对较高，因而可以用于替换冻胀土，但是若其中含有较高的粉土，那么就会弱化其性能，使得防冻胀的效果减弱。

另外设计缺陷以及入冬前没有及时停水都会造成冻胀破坏。

3.冻害防治措施

3.1 及时维修

冻胀隆起的土体，体积较原先增大，且含冰夹层和冰晶体，冻胀现象往往一年比一年严重。不及时治理，将导致渠道更为严重的破坏。

3.2 修建截、排水系统

在地下水位较高的地段，尤其是挖方渠段，可采取在渠旁修建截水、排水沟的办法切断基土水的外补给来源。截水、排水沟可做成明沟或暗沟，从地形和占地方面考虑，暗沟较为合适。

3.3 改善渠道运行方式，加强田间灌溉管理

合理安排，适当提前冬灌时间，或利用原有土渠进行冬灌，尽量减少基土水分的内补给量。同时，应加强田间灌溉水的调度管理，勿使超灌，控制入冬前灌区地下水位的上升。

3.4 种植柳树

在所有的植被中，柳树的根系相对较为发达，并且根系状态成盘结的网状，可以充当基土的纤维物质，形成纤维土，另外通过根系对水的吸收，可以阻断毛细管现象的影响，降低含水量。

结语

通过上述分析可以看出，灌区渠道的保护工作的主要衡量标准便是针对冻胀病害的整理，这是保证防渗渠道质量的关键，同时也是保护水资源的一种方式。当前的节水改造在各个灌区纷纷展开，这就需要一套有效的管理手段以及对冻胀病害有效的解决方式，从而为我国的节水改造建设以及灌区的建设添砖加瓦，提高农业生产水平。

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