陕甘宁盐环定扬黄工程地下水对衬砌渠道的危害与对策

盐环定扬黄工程干渠穿越了粉沙土、砂岩、盐渍地、膨胀土地带．由于地下水位高，造成地下水对渠道混凝土板的渗透破坏、冻胀破坏、硫酸盐侵蚀破坏和膨胀土膨胀破坏．文章分析了地下水对混凝土板衬砌渠道破坏的原因及形式。提出防止地下水对混凝土板衬砌渠道破坏的对策．在衬砌材料方面选用石料和有抗冻、抗渗、抗腐蚀性能的混凝土板；在衬砌结构中，采用抗冻胀和抗膨胀的排水工程措施，增大渠道衬砌混凝土板下最大静摩擦系数，根据渠道断面采用不同的衬砌方法，保障了渠道工程的安全运行．     

陕甘宁盐环定扬黄八干渠渠道衬砌关键技术研究

在陕甘宁盐环定扬黄工程八干渠改造中,通过现场调查,分析研究了渠道衬砌的破坏原因,充分结合工程实际,选择合理的衬砌方案,渠道砌护改造以防渗、防冻为主。在防冻胀方面,采取了现浇混凝土圆弧坡脚、聚苯乙烯板保温措施,减轻了渠道的冻胀破坏;在有侧向渗水段落,渠底采用金属格宾石笼排除渠道基土内水分、消除流沙段边坡滑塌的排水措施。根据渠道浅积水段和深积水段不同状况,充分考虑了冻胀、边坡滑塌、地下水位高等多种不利因素,通过综合分析进行方案比选,提出因地制宜的砌护方案,同时对渠道衬砌中的主要技术指标做出了具体要求。     

宁夏引黄灌区小型U形渠道混凝土衬砌冻胀监测与分析

季冻区小型U形渠道混凝土衬砌冻胀破坏是灌区水利配套设施的病害之一。选择2个典型灌域的3种不同结构形式和尺寸的小型U形渠道混凝土衬砌进行了两年的实时监测。通过观测外部混凝土衬砌板冻胀变形情况发现:小型U形渠道最易受冻胀破坏的位置是坡脚、接缝和渠底位置;在三拼式渠道上,距渠坡底1/2~1/3的渠坡位置上,普遍发育一条延伸较长的裂缝。在衬砌板下埋设相应仪器设备,监测混凝土衬砌板冻胀量变化规律,数据显示,渠底、坡脚等位置冻胀量较大,与表观现象一致。监测结果可以作为改进小型U形渠道混凝土衬砌抗冻胀结构设计与施工的参考依据。     

U形玻璃钢渠道抗冻胀效果数值模拟

为研究U形玻璃钢渠道在北方季节性冻土区的抗冻胀效果,采用有限元分析软件ANSYS对玻璃钢渠道的温度场和位移场进行模拟分析,研究了衬砌板的冻胀变形.结果表明：与混凝土渠道相比,玻璃钢渠道能使衬砌板的冻胀变位值更加均匀,冻胀不均匀程度也较小,且玻璃钢材料本身具有良好的韧性,适应变形的能力很强,具有良好的抗冻胀效果,值得推广.     

寒冷地区衬砌渠道冻胀机理及防治措施

通过对寒冷地区防渗渠道冻害情况的调查,分析了土的冻胀机理及特征,研究了衬砌渠道冻害成因与规律,提出了科学规划、选择合理的结构形式、转换土基法、保温措施、防水法及排水法、化学固化法等经济合理且有效的冻胀防治措施。     

陕甘宁盐环定扬黄工程渠道破坏成因与防治

针对陕甘宁盐环定扬黄工程流沙段混凝土板衬砌渠道破坏严重,影响渠道的正常输水和工程使用寿命等问题,分析了流沙段混凝土板衬砌渠道破坏的现状、成因,提出了处理的技术措施与对策,采取综合改造治理后,经过近6年的运行考验,渠道没有出现冻胀、开裂、滑塌和结构破坏等现象,治理效果明显,供西部干旱寒冷地区流沙段渠道防治参考.     

渠道混凝土衬砌冻融破坏原因及防治措施初探

论述了我国北方季节冻土区渠道混凝土衬砌陈融破坏原因、防治措施及采取的抗冻胀的结构形式。     

黄河下游灌区混凝土衬砌渠道防冻胀破坏措施研究

黄河下游属季节性冻土地区,由于基土的冻胀变形而引起的衬砌渠道和水工建筑物的冻胀破坏问题普遍存在。开展凌期引黄,由于延长了水利工程在低温下的使用期限,无疑将会使这一问题变得更加严重。为此,选择山东省引黄济青工程、韩墩和潘庄等灌区为典型,开展实地调查、实验、研究衬砌渠道的冻胀破坏问题和保护措施。首先分析了冻胀破坏的内外在机理,分析了造成黄河下游引黄灌区水利工程冻胀破坏的各种影响因素,在此基础上,针对衬砌渠道冻胀破坏的特点,提出不同的保护方案。实践证明,本项研究成果对黄河下游引黄灌区规划、建设、运行管理具有十分重要的应用价值,对广大北方灌区也具有重要参考价值。     

寒冷地区渠道混凝土衬砌防冻害的几个问题

根据我国近年来水工建筑物抗冻技术研究成果和目前北方地区渠道混凝土衬砌体的冻融破坏问题,介绍了混凝土衬砌渠道的抗冻胀设计方法和相应的抗冻技术措施。     

宁夏小型U形渠道抗冻胀试验研究进展

针对季节性冻土地区农业灌溉中输配水渠道的冻胀破坏问题,通过对近年来国内外渠道防渗以及抗冻胀研究的一些最新研究进展进行总结,在借鉴已有各类渠道抗冻胀试验研究成果的基础上,以宁夏引黄灌区小型U形渠道"两拼式"混凝土衬砌结构为例,着重对斗、农级U形渠道的抗冻胀试验作了初步探讨,就试验观测中存在的问题进行了讨论分析.最后提出了具体的试验观测方案,以期为当地"两拼式"U形渠道的理论分析与结构计算提供一定的参考.     

新疆渠道工程施工中地下水处理技术

新疆地域面积大，地下水分布情况复杂，且各地地下水存在水质差异较大，盐碱含量较大的特点，在渠道施工过程中如不对地下水做出妥善处理，在地下水位较高且盐碱含量较大的部位会造成对渠道混凝土结构的侵蚀，显著降低混凝土强度，同时由于地下水造成渠道基础含水量大，在冬季时冻胀严重，造成渠道结构破坏，进而缩短渠道使用寿命。故对渠道地下水进行妥善处理合理疏导是渠道工程施工过程中必须做好的重要工作之一，本文就如何选择地下水处理方案，以及对渠道工程施工过程中的地下水处理过程中应注意的问题谈谈自己的看法。     

对素混凝土板防渗渠道产生冻胀破坏的原因、预防方法及维修的几点建议

素混凝土产生冻胀破坏的因素是气温、土质、水分;预防方法是:加塑料膜、采用"U"型渠槽,采用浆砌或干砌重力式、复合式档土墙,换填非冻胀性土、设柔缝、使用技术和质量过硬的施工队伍;修复措施是:胶粘、填塞、喷浆,增加强度抹平,旧板不拆加铺新板,旧板拆除重新铺筑。     

利用土工织物加固翻浆路基的理论计算--以湖北恩施国道改建工程为例

为解决恩施山区公路冬季冻胀,春夏之交冻融而产生的翻浆问题。通过铺设土工织物产生水平排水层而迅速排水,同时把两种不同土或材料隔离开,避免混杂产生不良的后果,而且其高强度和高韧性也能分散荷载,起到了加固补强的作用。铺设土工织物后,地面以下十字板强度平均提高70％,无侧限抗压强度平均提高一倍,荷载板试验强度提高一倍,总残余沉降量约为1－2mm,路中心沉降均匀,来年冬季未发生冻胀,春季也未发生冻融翻浆。     

人工制备土的结构性及其对应变局部化的影响

采用人工制备土方法和固结不排水(CU)剪三轴试验开展研究. 通过在宁波滨海粉质黏土中加入少量水泥和盐粒构造多组结构性强弱不同的人工结构性土,固结不排水剪三轴试验结果表明：水泥掺量为2%的试样的结构性与宁波原状粉质黏土最为接近,达到了利用人工制备结构性土来模拟原状土的效果. 随着水泥掺量的增加,人工结构性土的有效黏聚力近似呈指数形式增长,有效内摩擦角没有明显变化,初始变形模量增大. 在相同围压下,随着土体结构性的增强,试样更易发生应变局部化并出现剪切带破坏;应力-应变曲线出现软化,峰值点应力增大且对应轴向应变呈减小趋势. 对于同一种土体,结构性差异对剪切带倾角值影响不大,Mohr-Coulomb理论对剪切带倾角的预估值与实测值较为吻合.     

走滑断层黏滑错动下隧道破坏的模型试验研究

为了探究断层错动对隧道及围岩的损伤机理及破坏特性,以滇中引水工程香炉山隧洞为依托,通过开展隧道穿越断层破碎带的黏滑错动模型试验,并采用ABAQUS进行数值建模,对试验结果进行验证分析.研究结果表明:断层错动过程中,衬砌主要发生受拉破坏,局部位置衬砌受压破坏;衬砌发生变形及破坏的区域,主要集中在破碎带范围内,以错动面处衬砌变形、破坏最为突出,衬砌的变形随距错动面距离的增大而减少,衬砌横断面内拱顶、右腰位置破坏最为严重;断层错动起始时刻,破碎带中间部位拱顶处衬砌拉损伤已经达到较高量级,衬砌局部开裂破坏,随着断层错动量的增加,损伤不断累积,当错动量达25 mm(相当于实际错动量1 m)时,衬砌整体损伤已累积到较高量级,此时衬砌的破坏接近试验的最终状况.岩体的破裂区域主要集中在距错动面两侧30 cm范围内,围岩变形随着距错动面距离的增加而逐渐减小.     

高寒地区隧道施工混凝土抗冻融技术研究

高原高寒地区隧道工程中的初期支护喷混凝土和现浇衬砌混凝土,在低温拌制、运输、施工过程和养护期间会受冻,运营期间,衬砌混凝土处于干湿交替作用的环境,易产生冻融破坏.以鹧鸪山隧道工程为例,研究了高原高寒地区隧道施工的混凝土的抗冻融技术,包括合理选择外加剂种类和掺量;严格控制水灰比;原材料预热保温;增加密实度;加强施工过程和预养期间的防冻;以及衬砌防排水等.这些针对高原高寒环境的混凝土抗冻融技术措施对今后的相似工程具有借鉴意义.     

季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测

在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究.同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率——含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,试验结果表明:规范值相对试验值在一些情况下偏低,有的低很多,对路基防冻抗冻设计不利.研究成果对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用有实际意义.     

箱型地铁隧道30°斜穿地裂缝的相似模型试验设计

为了研究小角度(30°)斜穿地裂缝的箱型隧道衬砌结构在地裂缝影响下的变形破坏模式和影响规律,从西安地铁工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计了箱型隧道衬砌结构模型试验的相似常数,在此基础上对模型混凝土、模型钢筋、结构围岩参数等进行了设计.该结构模型试验拟对结构钢筋、混凝土进行应变测量,对结构顶底板接触土压力和结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形等进行量测和观测,通过多台60通道静态应变仪的串联以及10位转换开关的组合,能实现672个测点的自动化量测.借助长安大学地基沉降实验平台,通过自锁式千斤顶的缓慢下降实现地裂缝上盘相对下降的模拟,地裂缝的活动速率和错动量通过工控机控制自锁式千斤顶的运行速率和行程来实现,该试验设计满足试验要求,能实现模型试验目标.     

隧道复合式衬砌防水层破坏特性的里兹法分析

为了分析公路隧道防水层渗漏水产生的原因,应用平板大挠度理论中的里兹法,对隧道复合式衬砌防水层中的防水板在混凝土基体缺陷与水压力作用下的破坏特性进行研究,建立了长方形与椭圆形混凝土缺陷下防水板中心挠度公式与板内应力 应变计算公式,采用第一强度理论推导了防水板的临界深度及临界荷载.研究结果表明,防水板最大主应力在混凝土长方形基体缺陷下出现在长边中点,在椭圆形基体缺陷下出现在中心位置,防水板的破坏与混凝土基体缺陷的具体尺寸有关.研究结果将为选择合适的防水板,设计合理的防水设计方案,研究防水板的施工新工艺提供重要的参考依据.     

铝合金板与混凝土的粘结性能

铝合金材料具有强度高、变形性能好、耐腐蚀等优点,是沿海侵蚀环境中钢筋混凝土结构加固工程的理想材料;而铝合金板与混凝土的粘结性能是铝合金板加固钢筋混凝土梁能否协同工作的关键问题。基于此,对铝合金板与混凝土的粘结性能进行试验和理论研究。考虑混凝土强度、铝合金板宽度和厚度、粘贴长度及界面处理等因素对铝合金板和混凝土块体粘结性能的影响,设计了一套试件固定装置,采用万能试验机对105个铝合金板与混凝土棱柱体的粘贴试件进行了面内单剪试验。根据试验结果,结合理论分析,得到了铝合金板和混凝土连接的粘结破坏典型特征、剪应力分布曲线和粘结滑移曲线。研究表明,试件存在两种破坏形式：界面剥离破坏和混凝土层剥离破坏。界面处理对粘结性能有重要的影响,粘贴界面没有进行糙化处理的试件发生了界面剥离破坏,其他试件发生了混凝土层剥离破坏;随着混凝土强度的提高、铝合金板宽度和厚度的变小,粘结性能提高;存在一个有效粘贴长度,当粘贴长度大于有效粘贴长度后,增大粘贴长度并不能提高连接的极限荷载。