渠道砌体冻害分析与冻胀防治技术研究_朱彦凯.pdf
《渠道砌体冻害分析与冻胀防治技术研究_朱彦凯.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《渠道砌体冻害分析与冻胀防治技术研究_朱彦凯.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、河南水利与南水北调 2023年第2期试验与研究渠道砌体冻害分析与冻胀防治技术研究朱彦凯新疆伊犁河水利水电投资开发(集团)有限公司,新疆 乌鲁木齐 830002摘要:冻胀是造成渠道衬砌出现结构性破坏的常见原因,根据梯形、U形、弧底梯形、弧脚梯形四种渠道断面形式的冻胀受力特点,总结冻害破坏特征,着重分析冻害破坏的作用位置及表现形式。然后根据冻胀作用机理和破坏特征制定针对性的防治方法,主要包括规避冻胀、适应冻胀、削弱冻胀破坏力以及优化渠道断面形式,相应工程技术措施为规避地下水位较高的施工路线、科学换填渠道基土、使用土壤固结剂、设置渠道衬砌防水及保温层、优化衬砌结构施工材料等。关键词:衬砌体渠道;冻害
2、特征;冻胀防治技术中图分类号:TV91文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)02-0085-03Study on Frost Damage Analysis and Frost Heave Prevention Technology of Canal MasonryZHU YankaiXinjiang Yili River Water Conservancy and Hydropower Investment Development(Group)CO.LTD.,Urumqi 830002,ChinaAbstract:Frost heave is a common cause o
3、f structural damage in channel lining.According to the stress characteristics of frost heavein four section forms of channel,trapezoid,U shape,arc bottom trapezoid and arc foot trapezoid,the characteristics of frost damage aresummarized.And the position and manifestation of frost damage are analyzed
4、 emphatically.Then,according to the action mechanismand failure characteristics of frost heave,targeted prevention and control methods are formulated,including avoiding frost heave,adapting to frost heave,weakening the damage of frost heave and optimizing the channel section form.The corresponding e
5、ngineeringand technical measures are to avoid the construction route with high groundwater level,scientifically replace the foundation soil of thechannel,use soil consolidation agent,set up the waterproof and insulation layer of the channel lining,optimize the constructionmaterials of the lining str
6、ucture,etc.Key words:lining channel;freezing damage characteristics;frost heave control technology0引言渠道及其衬砌的冻胀破坏机理较为复杂,受到土壤、地下水、渠道断面形式、衬砌施工材料等多种因素的影响。衬砌体渠道冻害破坏研究已取得较为丰硕的成果,从渠道断面形式的角度出发归纳冻胀破坏特征和病害防治技术,有助于掌握其研究现状和工程解决方案。1衬砌体渠道冻害破坏特征衬砌体渠道存在多种类型,主要区别体现在衬砌施工材料、渠道断面形式、隔热保温层施工材料。衬砌施工材料包括沥青混凝土、砌石、普通水泥混凝土、膜料
7、等,不同施工材料的抗冻胀性能和破坏方式存在一定的差异。渠道断面形式能够影响衬砌结构的受力特点,因而渠道冻害破坏特征通常与断面形式存在密切的联系,以下从断面形式的角度出发,分析渠道及衬砌结构的冻害破坏特征。1.1梯形衬砌体渠道冻害破坏特征梯形衬砌体渠道由平面底板和两侧的边坡板构成,其衬砌采用混凝土预制板或现浇水泥混凝土建造而成。渠道底板受边坡板和基土的约束,当基土含水量较大时,低温冻胀会造成底板基土膨胀,产生法向的冻胀力,导致底板形成向上抬升的趋势,此时,受到两侧边坡板的约束,底板形成了力矩,其中线及附近位置可能因此而出现弯折断裂的情况。渠道边坡板周围土体与地下水的距离存在差异,通常靠近地下水的
8、一侧含水量较大,因而渠道边坡板下侧主要受到冻胀力影响,上侧含水量低,冻结力作用强于冻胀力,在此情况下,边坡板中下部可能会出现隆起、架空、断裂的现象。因此,梯形衬砌体渠道冻害破坏主要集中在底板中线附近和边坡板中下部区域,其破坏形式多为衬砌结构断裂、隆起、变形、滑塌。1.2U形衬砌体渠道冻害破坏特征灌溉系统中的小型支渠常采用U型砌体结构,其建造方式多为预制混凝土结构拼接,主要构成部分包括底部的弧形段和两侧的边坡板。渠道底部弧形结构是对平板结构的改良,这种类似于拱形的几何布局能够将基土冻胀力均匀地分散开,从而提高渠道底部结构的抗冻胀能力,相较于平板结构,弧形底不易出现断裂。对于边坡板而言,两侧土体产
9、生的冻胀力是主要的破坏性因素,弧形段和边坡板的接合部位是衬砌的薄弱点,与其他一体化成型部位相比,接合面的强度较低,受弯矩影响较大。因此,U型衬砌体渠道的冻害破坏通常集中在底部弧形段和两侧边坡板的接合部位,其冻害破坏形式包括折断、整体85河南水利与南水北调 2023年第2期试验与研究抬升、位移以及开裂。1.3弧底梯形衬砌体渠道冻害破坏特征与梯形断面类似,弧底梯形断面多用于中大型渠道。两侧的边坡板为平面结构,底部为弧形段,与U形渠道相比,这种构型的渠道具有开口度大、深度大的特点。图1展示了弧底梯形渠道衬砌体结构的冻胀力分布特征。底部弧形段下方基土含水量更高,因而在负温作用下会产生更强的冻胀力。从底
10、部向两侧边坡板延伸,法向冻胀力逐渐减小。弧形底板形成了反拱结构,具备较强的抗弯矩性能,因而可有效抵抗法向冻胀力。但边坡板上的法向冻胀力会形成正弯矩,两侧坡角处容易因此而折断。图1弧底梯形渠道冻胀力分布特点图1.4弧脚梯形衬砌体渠道冻害破坏特征弧脚梯形衬砌体渠道改良了梯形渠道的坡脚,利用弧形坡脚代替了钝角形坡脚,其衬砌体结构的法向冻胀力分布形式如图2所示。弧形坡脚利用反拱效应提高渠道底部的抗冻胀性能,但此类坡脚相对较小,两侧边坡板的长度较大,边坡板受冻胀力作用,产生力矩,存在向渠道内侧弯折的倾向。弧形坡脚与边坡板的接合部位以及弧形坡脚与水平底板的接合部位成为受力薄弱点。因此,弧脚梯形衬砌体渠道冻
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 渠道 冻害 分析 冻胀 防治 技术研究 朱彦凯
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。