渠道防渗防冻胀研究工程案例

1、渠道防渗防冻胀研究工程案例宁夏灌区渠道防渗防冻胀技术研究宁夏地处季节性冻土区，气候寒冷，因冻胀使渠道衬砌工程破坏严重，工程效益不能正常发挥。70至80年代衬砌的渠道，至90年代，因冻害几乎已全部破坏。随着灌区工农业的发展，用水量逐年增加，水的供需矛盾日益突出。为减少渗漏损失，提高渠道输水能力，自1995年以后，国家加大了宁夏灌区节水改造的投入，灌区开始了大规模的渠道衬砌工程的建设。但经2002年调查，已建成的工程因冻害均有不同程度的破坏，有的破坏较为严重。为解决宁夏灌区渠道衬砌工程多年来冻胀破坏严重难题，并应用于渠道衬砌工程的规划、设计、施工与运行管理，开展了本项目的研究。冻胀破坏(1)冻胀破

2、坏(2)冻胀破坏(3)冻胀破坏(4)1.技术路线（1）调查渠道现有砌护型式冻胀破坏现状，分析已有渠道防渗防冻胀试验研究成果，总结经验，用以指导试验设计。（2）借鉴区内外和国外渠道防渗防冻胀先进技术和成功经验，以“削减、适应基土冻胀”为主导思想，采用新材料，设计新结构，结合灌区渠道改造工程，建设试验段，布设观测设施。收集试验设计的不同衬砌结构型式的冻胀指标，优化选择渠道砌护型式。（3）综合分析试验结论，提出适合宁夏特点、满足渠道安全运行、经济实用、防渗防冻胀效果显著的渠道衬砌型式。2.主要研究内容（1）对宁夏灌区90年代以来砌护的渠道进行冻害调查，整理、分析、总结了引起冻胀破坏的原因；收集、整理

3、了自80年代以来国内渠道衬砌相关资料，借鉴国内外先进的防渗防冻胀衬砌模式, 分析研究，总结经验,进行试验设计。（2）完成12种衬砌结构型式的设计及试验段建设。开展了：不同厚度、不同形状（方板、六边形板、槽形板）的混凝土板对比试验。不同厚度、不同密度的聚苯乙烯保温板对比试验。不同厚度换填砂砾石对比试验。利用槽形板凹面内空气进行保温试验。渠底铺设聚乙烯塑料膜、素土保护防渗效果试验。对12种不同衬砌结构形式进行了气温、地温、冻深、冻胀量、土壤水份、地下水位冻胀指标观测和渠道外形观测，并进行经济效益对比分析。试验段建设(1) 试验段建设(2)冻深观测冻胀量观测（3）收集、整理、分析、总结了国内多年来关

4、于渠道防渗、防冻胀研究成果和经验，宁夏灌区渠道防渗、防冻胀研究成果，国内成功使用的防渗防冻胀衬砌型式。（4）提出了宁夏灌区适用的渠道防渗防冻胀9种衬砌型式。（5）根据试验结论，提出了宁夏灌区不同级别渠道衬砌应用的型式和不同衬砌型式适用的地区、范围。（6）系统阐述了渠道冻胀预报、渠道工程特殊土基的防治和旧混凝土防渗渠道修补改建措施。3.取得的主要成果（1）系统分析总结了国内多年来渠道防渗、防冻胀研究成果和经验，宁夏灌区渠道防渗、防冻胀研究成果，国内成功使用的防渗防冻胀衬砌型式。报告中引用了大量试验数据和结论，其信息量大，涉及范围广，具有十分参考价值。（2）通过三年现场试验观测结论，提出了宁夏灌区

5、适用的多种防渗防冻胀衬砌型式，对解决渠道防冻胀破坏问题具有重要的参考意义，并已应用于宁夏引黄灌区续建配套与节水改造工程实践中，具有很好的推广和实用价值。（3）该项目将区内外多种防渗防冻胀衬砌结构型式进行了系统的技术集成和试验比较，提出的混凝土板土工膜苯板砂砾石换填等结构型式，使衬砌渠道几乎不冻胀，具有显著的防冻胀效果，成果有创新性。（4）根据试验结论，提出的宁夏灌区不同级别渠道衬砌应用的型式和不同衬砌型式适用的地区、范围，为灌区的渠道设计提供了重要依据。4.经济效益（1）通过试验和技术集成，提出的混凝土板+土工膜+苯板和混凝土板+土工膜+苯板+30cm砂砾石换填等结构型式，较目前常用的衬砌型式可延长使用寿命810年，使工程发挥最大效益，从而减少10年后的工程重建投资。（2）较以往采用的换填3060cm砂砾石的防冻胀衬砌型式相比，混凝土板+土工膜+苯板型式减少工程投资57.67，混凝土板+土工膜+苯板+