何武全,周東讓,何芳俠
(1.西北農林科技大學 水利與建筑工程學院,陜西 楊凌712100;2.陜西千陽縣水利局,陜西 千陽 721100;3.陜西東雷抽黃灌溉管理局,陜西 合陽715300)
近年來,隨著我國經濟社會的發展,大幅增加了對農業基礎設施的投資,混凝土襯砌渠道得到快速發展。但是,我國大部分地區屬于溫帶氣候,季節性凍土地區面積大約513.7萬km2,占國土面積的53.5%[1],分布比較廣泛。 剛性材料襯砌渠道在冬季由于負溫的作用,常常遭受到不同程度的凍害破壞,不僅嚴重影響了工程的正常運行和防滲效果,也增加了工程管理維修的難度和費用,縮短了工程的使用壽命。因此,對其進行深入研究是非常必要的。
在季節性凍土地區,冬季氣溫都要降到零度以下,負溫對于混凝土襯砌渠道有著一定的破壞作用,即凍害。根據負溫造成各種破壞作用的性質,凍害可以分為凍脹破壞、凍融破壞和冰凍破壞3種類型,并具有不同的破壞形式。
凍脹破壞指渠基土凍脹和融沉對混凝土襯砌結構的破壞。當渠基土為凍脹性土,且其含水量大于起始凍脹含水量時,在冬季負溫的作用下,由于渠基土中的水凍結后體積增大,造成土體膨脹,而使襯砌結構隆起。當凍脹變形超過襯砌結構的允許變形時,或因凍脹而產生的凍脹力超過襯砌結構的抗裂或抗拉強度時,襯砌結構就會開裂,甚至折斷。在春節消融時又造成渠床表土層過濕,使土體失去強度和穩定性,往往會導致襯砌體的滑塌。……