滕箫屿

(辽宁白石水利水电建筑工程有限公司，辽宁 沈阳 110000)

渠道可以解决我国水量空间分布不均的情况，新中国成立以来，我国规划建设了许多渠道设施。但是在北方以及一些高海拔地区，由于地基气温普遍偏低，在冻融循环作用下易发生冻胀破坏，不仅造成渠道供水能力减弱，而且由于渠道渗漏导致渠基土含水率增大，会进一步加剧渠基的冻胀变形，严重影响渠道等输水工程的使用寿命，大大增加了维修成本，如何有效抑制渠基的冻胀变形成为当前水利界的一大热点[1-4]。

渠道冻胀破坏的发生与渠基水分场密切相关，在含水率较高的渠道基础地区冻胀破坏尤为剧烈，这主要是由于水分在渠基中进行迁移导致“锅盖效应”的发生[5-10]。要解决此类问题，最好的办法就是对渠基进行碎石换填，碎石层具有“热半导体”效应，可以充分利用基础底部的温度，减小基础冻深，从而改善基础的冻胀破坏，碎石级配基础在公路、铁路工程中已经得到了充分论证和应用[11-14]，但是在水利工程中应用还比较鲜见，相关的研究也比较少。因此，本文对粉质黏土渠基和不同粒径碎石填料渠基进行了单向冻结试验，以期能为碎石换填技术在水利渠道工程中的应用提供参考。

1 试验概况

1.1 试验材料

渠基土：粉质黏土，干密度为1.8g/cm3，湿密度为2.05g/cm3，含水率大小为14.6%，粒径为0.075～1.25mm。

碎石填料：大理岩碎石，按照等效球粒径将碎石划分为：0.45、1.0、1.5和1.85cm 4种等效粒径，通过灌水法对4种等效粒径的碎石填料进行空隙率测试，结果测得空隙率分别为：46.3%、44.5%、42.1%和43.2%。……