針對(duì)堿土性較大的渠道冬季施工防凍脹技術(shù)

摘要：

對(duì)于渠道而言，其會(huì)因所應(yīng)用地區(qū)的不同而存在各種各樣的情況而威脅著渠道的應(yīng)用質(zhì)量。在堿土性能較強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行渠道施工便容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，尤其是在冬季施工時(shí)，其出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象的可能性便會(huì)明顯提高。對(duì)此，本文主要圍繞針對(duì)堿土性較大的渠道所應(yīng)用的冬季施工防凍脹技術(shù)進(jìn)行了探討分析，從中找到最佳防凍技術(shù)，旨在為相關(guān)工作人員后續(xù)研究的開展提供良好的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：

堿土性;渠道;冬季施工;防凍脹技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV544

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190330015

1渠道凍脹原理

在渠道中出現(xiàn)凍賬現(xiàn)象的原因主要是因?yàn)榍乐械耐寥浪嬖诘乃?、顆粒狀物質(zhì)均處于一個(gè)負(fù)溫的狀態(tài)下，進(jìn)而出現(xiàn)凝固凍脹情況。如果想要對(duì)渠道的凍脹現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防及處理，必須要從根本上將渠道的結(jié)構(gòu)及其形式進(jìn)行改變，并且使渠道范圍內(nèi)的土壤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。除此之外，還可以應(yīng)用新型建筑材料來進(jìn)行渠道的建設(shè)，以避免此類現(xiàn)象再次發(fā)生。在進(jìn)行堿土性渠道防凍脹方法的選擇時(shí)，所采用方法是否科學(xué)合理是決定渠道施工成本以及施工難易程度、整體工程完成效果的關(guān)鍵所在。并且良好的渠道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的應(yīng)用，也能夠使施工人員的工作經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)性得以提升，為后續(xù)工作開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。也為優(yōu)化渠道防凍脹操作原理、改進(jìn)新型建設(shè)材料等提供便利條件，使新型防凍脹材料能夠被更多的理解與應(yīng)用。

堿土性渠道冬季施工受到凍脹危害的原理：土壤堿性大，濕潤情況下容易膨脹;施工區(qū)域及溫度持續(xù)為0℃以下;土壤中所存在的水分較多，并且有水分補(bǔ)給通道;土壤內(nèi)顆粒性物質(zhì)較多，礦物成分大。而在其中，土壤中物理性質(zhì)加上含水量大是引發(fā)渠道冬季施工出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象的主要問題。

2堿土性較大的渠道冬季施工防凍脹技術(shù)應(yīng)用

21渠道襯砌防凍脹自適應(yīng)斷面

渠道襯砌在進(jìn)行抗凍脹時(shí)，必須要保證其斷面形式的穩(wěn)定性。因我國大多數(shù)的渠道多斷面多為梯形，也有部分為矩形，因此會(huì)在其施工區(qū)域內(nèi)土壤出現(xiàn)凍脹變形現(xiàn)象時(shí)，便導(dǎo)致梯形或矩形的渠道底部襯砌因兩端土壤膨脹而被約束住，其支撐性便會(huì)受到威脅，上部便會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。在此情況下，因?yàn)榍酪r砌內(nèi)部所持有的是拉應(yīng)力，冬季施工情況下，混凝土的應(yīng)力作用較弱，其便會(huì)因溫度的降低，土壤干硬而出現(xiàn)開裂、縫隙現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致渠道因凍脹其底部的初砌呈現(xiàn)縱向的彎曲、嚴(yán)重時(shí)便會(huì)裂開，導(dǎo)致整個(gè)渠道的應(yīng)用質(zhì)量無法得到保障。對(duì)此，需要根據(jù)實(shí)際情況改變斷面的形狀，使其為弧形，然后使渠道的坡腳應(yīng)力集中于一點(diǎn)，并且將內(nèi)部結(jié)構(gòu)改為反拱結(jié)構(gòu)，使襯砌內(nèi)部拉應(yīng)力變成反應(yīng)力，提高其抗拉強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高渠道襯砌對(duì)基土凍脹現(xiàn)象的適應(yīng)性，進(jìn)而起到預(yù)防的效果。

22基土保溫技術(shù)

渠道基層土壤出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，主要便是因?yàn)槎緶囟鹊停倚枰诔掷m(xù)的0℃下進(jìn)行施工。對(duì)此，可通過對(duì)渠道基層土壤保溫來實(shí)現(xiàn)防凍脹的?？稍谇酪r砌與基土土層之間鋪設(shè)上保溫的物質(zhì)，如爐渣、聚苯乙烯泡沫板等，使保溫材料完全充盈在基土層與渠道的襯砌中間，借助保溫材料熱系數(shù)低的的特點(diǎn)來減緩基土層內(nèi)部水熱的耦合性，進(jìn)而借助人力來緩解基土層深度與凍脹的程度，使基土凍脹消減，起到相對(duì)提高渠道襯砌防凍脹性能的作用。相關(guān)研究表明，10cm厚的聚苯乙烯泡沫板，可起到100cm厚砂層的保溫效果。

23基土層防水

當(dāng)基土層中的含水量大于基土起始凍脹含水量時(shí)，將出現(xiàn)較明顯的凍脹現(xiàn)象。防止渠道滲水和地下水對(duì)凍士層的水分補(bǔ)給，并及時(shí)排除滲水和地下水，

降低基士層含水量，是有效削減凍脹的根本措施之一。如果想要增加防滲效果，可在施工預(yù)留縫下鋪設(shè)不小于1m寬度的防滲塑膜。借助復(fù)合防滲襯砌結(jié)構(gòu)時(shí)，砌塊下的塑膜應(yīng)沿渠道全斷面鋪設(shè)。

3結(jié)語

堿土性較大的渠道在冬季施工易出現(xiàn)凍脹情況的原因，是由于堿性土壤中顆粒性物質(zhì)較多、水分含量大，并且其在濕潤的情況下容易出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象。當(dāng)冬季進(jìn)行渠道施工時(shí)，因長期處于一個(gè)負(fù)溫的狀態(tài)下，所以便導(dǎo)致各種因素全部作用于渠道施工區(qū)域內(nèi)的土壤中，進(jìn)而引發(fā)凍脹現(xiàn)象。若想有效預(yù)防并避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，可借助渠道斷面形式、基土層保溫、防水等方法來進(jìn)行補(bǔ)救，既能夠提高渠道工程的施工質(zhì)量，對(duì)于整項(xiàng)工程的開展而言也具有經(jīng)常實(shí)用性，這對(duì)于其他堿土性較大的渠道冬季施工工程而言，具有非?，F(xiàn)實(shí)的參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]

張宏，趙彥琳，張宇峰.渠道防凍脹技術(shù)研究中保溫層厚度計(jì)算方法分析[J].楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，17（01）：28-31.

作者簡介：

閆國偉（1988- ），甘肅張掖人，本科，助理工程師，研究方向：水利工程管理。