西北地区衬砌渠道抗冻胀设计讨论

□赵 力(新疆玛纳斯河肯斯瓦特水利枢纽工程建设管理局)

□王 恒（新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院）

□邢建营(黄河勘测规划设计有限公司）

中央近几年对农业问题尤其是农业水利工程非常重视，投资力度在加大，政策倾斜度高，促进了西北地区水利基础设施的建设步伐。农业水利工程基础建设中很大一部分为渠道工程。在西北尤其新疆地区，渠道冻胀破坏问题尤其严重，直接影响了渠道防渗效果和使用寿命，导致渠道停水返修，无法保证作物灌溉，使农业生产遭受损失。因此如何解决冻胀破坏问题成为渠道设计和施工的关键问题。西北地区尤其是新疆地区渠道产生冻胀破坏的原因从设计角度出发进行分析，提出了抗冻胀的应对措施。

1.渠道发生冻胀破坏的原因

从作者多年实际工作经验看，发生冻胀破坏的原因很多。经过分析总结后，主要有以下几个因素：土的性质、环境温度、土壤含水量、土的压实性。冻胀破坏不是以上其中某一个因素的单一作用，而是4个因素综合作用。

1.1 土的性质

以新疆地区为例，南疆北疆土质差异较大，但都属于海洋性沉淀物质。在灌区内，渠道沿线所经之处以粘土、粉质粘土、夹沙粉土和大颗粒的砂砾石基础为主。目前对土的冻胀性质研究已有定论，即土的颗粒越小冻胀性越强。粒径为0.075～0.1mm的土，会发生冻胀，但并不强烈；粒径0.075～0.002mm的土，冻胀性最强。从微观角度看，土的颗粒越小，其毛细作用明显，更容易吸收空气中的水分，因此冻胀性也增强。……