关键词：新疆地区；混凝土防渗渠道；冻胀破坏；处理措施
引言
混凝土板衬砌结构是新疆地区水利建设中最主要的一种建设结构，混凝土板衬砌结构优势突出，结构简单、防渗效果显著。新疆地区是我国较为特殊的一个地区，具有独特的地区特征，冬季天气恶劣，温度异常低，在这种特殊的天气情况下混凝土防渗渠道极容易出现冻胀破坏。随着经济的发展，新疆地区的水利建设在不断增加，防渗渠道的冻胀破坏形式更加不容乐观，采取积极有效的措施来保护防渗渠道是研究热点问题之一，如何采取有效的防渗渠道来也是建立混凝土渠道的核心点。
一、混凝土防渗渠道冻胀破坏的主要类型析
常见的混凝土防渗渠道冻胀破坏类型主要分三种，具体是指防渗渠道混凝土板的冻融破坏、渠道内水体结冰对混凝土板的破坏、渠道基土冻融对混凝土板的破坏。下面对这三种常见的混凝土防渗渠道冻胀破坏进行分析。
（一）混凝土防渗渠道混凝土板的冻融破坏
防渗渠道一般采用的都是薄板结构，这种薄板结构的渠道壁的厚度一般，厚度范围在6—15cm，而防渗渠道的建筑材料的选择也较为普遍，一般是砂石水、水泥、外加剂等材料混合制成。因而，在防渗渠道的实际建设和应用中很难避免水化作用，渠道管壁上容易出现中空，再加上水流冲击的作用，中空部位往往会出现积水情况。新疆地区地理位置特殊，天气恶劣，异常寒冷会使得渠道管壁中空的部位因为结冰而出现膨胀，冰的密度大于水的密度，渠道管壁内部受到了挤压，这就改变了渠道原来的结构，挤压严重时，会导致管壁的直接破裂，出现渠道冻胀破坏，一次挤压可能不能造成渠道的破坏，但在多个冬季作用下，挤压破坏的威力积少成多，慢慢的对防渗渠道造成破坏。
（二）渠道内水体结冰对混凝土板的破坏
新疆地区远离海洋，深居内陆，气候环境特殊，冬季天气异常寒冷，新疆地区的防渗渠道里的水极易结冰，且因为气温极低，结冰的强度较大。然而，水利工程是事关民生的工程，为保证输水工作的正常进行，冬季也只能强行采取输冰的方式进行作业。这种强行的输冰方式是利用外界的力量对帮助水在渠道中的输送，因为有外力的作用，渠道里的冰就在向前运动，但遇到渠道弯曲处时，输送工作就受到巨大冲击，输送工作面临着巨大的阻力和对流影响，这就大大加大了混凝土板衬砌结构的断裂情况的出现，导致了渠道出现位移破坏，渠道内水体结冰对混凝土板的破坏是新疆地区防渗渠道出现冻胀破坏的最主要因素。
（三）渠道基土冻融对混凝土板的破坏
一般而言，防渗渠道的构造是以混凝土板为主，混凝土板的应用有利有弊，一方面混凝土具有强大的刚性、强度大，但另一方面，混凝土板韧性不够，外力的作用极易造成其破坏。特别是在温度极低的新疆地区，防渗渠道侧壁在流水冲击作用和流水结冰的双重作用下，极易出现破坏。混凝土板韧性不足，自身的恢复能力不强，在冬季结冰挤压下难以恢复到初始状态，渠道基土的含水量在不断增加，长久以往，混凝土板的变化越来越明显，防渗渠道出现裂缝。其中，猛烈的外力冲击会造成混凝土板的严重错位，这种错位情况加剧的冻胀破坏。
二、混凝土防渗渠道防冻胀处理措施
上文中我们最防渗渠道冻胀破坏的三种类型进行了分析，对防渗渠道出现冻胀破坏的原理也进行了分析。因而，如何针对冻胀破坏的原理来采取针对性措施具有重要意义，具体的防冻措施从以下三个步骤进行分析。
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（一）重视防渗渠道的检查
防渗渠道出现冻胀破坏一旦没有得到及时的处理，冻胀破坏就会快速蔓延开来，加剧冻坏程度，这大大的影响了水利工程的使用。因而，重视防渗渠道的检查具有重要意义，在掌握基本的渠道防冻措施外，相关部门要加强对防渗管道的检查，及时对出现冻胀破坏的混凝土防渗管道进行修复，以避免情况的恶化和冻坏程度的加深。所谓的重视防渗渠道的检查并不是指的对混凝土防渗渠道的每一地点都进行检查，而是指的在防渗渠道的管道交界处以及渠道管道曲折拐弯处、土壤环境较为湿润等容易发生冻坏处进行仔细检查，大大节约人力物力。当然，并不是说其他部位的防渗渠道检查就不重要，因为其他冻坏想象也是容易发生的，对易发生冻坏部位进行检查只是一个创新思路。
（二）采取合理的防冻方法
采取合理的科学防冻方法是指的在混凝土防渗渠道建设中应该重视细节问题，根据容易出现的冻胀破坏情况，进而采取积极有效的针对性措施，力图从根本上来杜绝冻胀破坏的发生。新疆地区由于独特的地理环境，采取的防冻方法也比较具有代表性，本文对回避冻胀法、适应冻胀法、消减冻胀法三大方法进行详细介绍。
1、回避冻胀法
回避冻胀法是指的在建设混凝土防渗渠道之初，就要对后期渠道投入使用中容易遇到的问题进行考虑，在渠道建设的选择上要避开黏性泥土，并尽量绕开较大冻胀量的自然地理环境，保证渠道设计的合理性。在建设中遇到地下水位较高的部分，选择填方渠道的方式来进行作业，这样能够规避渠道和冻胀土的接触，此外，设计相应的排水沟，从根本上杜绝冻胀破坏现象的发生。
2、适应冻胀法
适应冻胀法的应用范围有一定的限制，对渠道基土的冻胀性等级为Ⅰ和Ⅱ级的渠道基土才能应用。冻胀性等级为Ⅰ和Ⅱ级的渠道基土能够保证渠道的实际冻坏程度在混凝土的衬砌结构的允许位移范围内进行作用，因而，适应冻胀法能通过适应冻胀位移来保护防渗渠道。
3、消减冻胀法
消减冻胀法的应用主要是在渠到基土的冻胀性不是Ⅰ级和Ⅱ级的情况下，该情况下的实际意义就是指的防渗渠道的实际冻胀量大于混凝土衬砌结构允许位移量，这个时候消减冻胀法便能发挥出重要作用了。消减冻胀法通过隔热保温法、置换法以及压实干密度法来实现保护，对渠道基土的冻胀量实现有效控制，保证混凝土在衬砌结构不大于允许位移量范围。
（三）科学对砂砾石和混凝土进行配比
混凝土防渗渠道的材料选择和渠道防冻程度密切相关，新疆地区的防渗渠道一般为半挖半填式渠道类型，防渗渠道建设材料简单普遍。在进行防渗渠道建设时，首先是用混凝土或砂砾石料进行铺垫，做好底层工作。接着是渠道第二层的敷设工作，单纯敷设混凝土刚性强、韧性不足，单纯敷设砂砾石也不合理。第二层的材料选择要兼顾成本和防冻两大方面，因而选择混凝土和砂砾石进行科学配比能够实现最佳效果，选用混凝土和细砂粒进行配比搅拌，科学对砂砾石和混凝土的比例进行控制，控制适度的混凝土用量。
结语
新疆地区是我国的重要组成部分，是西部大开发的重点地区，由于其远离海洋，深居内陆，气候干旱，水资源匮乏，该地区的水利工程是基础性工程，水利工程与经济发展和社会生活息息相关，保证新疆地区的水资源供应能够极大 扫除发展障碍。如何做好渠道的防护工作一直是国内建筑师和学者的研究热点，在实际的防渗渠道防冻中要重视防渗渠道的检查，并采取合理的防冻方法，科学对砂砾石和混凝土进行配比才能最大限度的减小渠道冻胀破坏问题。
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论文作者:周琦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/17
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