季节性冻土区冬季输水渠道新式防冻胀结构的数值模拟
2018-08-30魏鹏宋玲陈瑞考杜民瑞
石河子大学学报(自然科学版) 2018年3期
关键词:混凝土
魏鹏,宋玲*,陈瑞考,杜民瑞
(石河子大学水利建筑工程学院,新疆 石河子 832003)
我国西北地区属于季节性冻土区,在这片广阔的土地上修建了众多输送水资源的渠道,然而这些渠道每年都会面临严重的冻胀破坏问题,使得大量宝贵的水资源通过冻胀破坏的地方渗漏到地下,造成极大的浪费。目前,针对冬季停水渠道的破坏机理和防冻胀措施研究已经基本成熟,这些措施在实际工程运用中取得了良好效果。
Morgado F 等[1]、Shimomoto R 等[2]分析了寒区渠道破损的原因并且提出了修复预制混凝土板本身存在的一些缺陷的方法;Aldaood A等[3]、Amanuma C等[4]研究了冻胀对土中热量传导以及体积变化产生的影响;Li S等[5]通过研究认为渠道冻胀破坏主要是因为负温使得冻胀性土壤中形成大量冰透镜,导致渠道基土隆起形成破坏;阿布力米提·依斯马义[6]设计了4种冬季停水渠道防冻胀方案,通过改变渠坡和渠底保温板的厚度对渠坡发生的冻胀量进行观测,结果表明,保温板越厚保温效果就越好,采取保温措施的渠道具有良好的防冻胀效果,能有效避免冻胀对渠道造成的破坏;阿布力米提·依斯马义的研究[6]充分肯定了聚苯乙烯保温板对于渠道防冻胀具有良好的作用,因此在冬季输水渠道保温措施中可以优先考虑保温板这种可靠的材料[7];王文杰[8]对冬季停水渠道渠基易冻胀土体换填防冻胀措施效果进行研究,发现渠道阴坡的冻融深度是整个渠道中最大的,所以在设计时阴坡部位换填深度应该相应增加,可以预料到冬季输水渠道在换填时也应如此,但该研究缺点是没有进一步给出冬季输水渠道应该换填的相应措施;……
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