沙吾列提汗·对山拜

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000)

大多数北方地区的冻结期较长，一般为十一月底开始，至四月结束，冻结期一般为3个月，部分地区可长达半年，在负温条件下，土壤在表层开始冻结，并随着寒冷的冻结期持续的向下发展，冻深可达100 ～150 cm，使各种建筑物都遭受严重的冻害，其中以输引水渠道为代表的水工建筑物最为严重。

渠道冻胀的破坏表现为渠道架空、隆鼓、渠道坡板断裂、渠道整体上抬变形等，引起渠道渗透破坏。近年来，在渠道设计中，采用铺层土工膜进行复合式渠道衬砌，使渠道具有较好的抗渗、排水、抗拉性能，从而适应了渠道冻胀的变形，具有较好的防渗防胀效果[1-2]。本论文以新疆某灌区渠道工程为例，分析了寒区混凝土渠道冻胀破坏的机理，对于干旱寒区广大灌区就提高灌区输水的有效利用率具有实际意义。

1 冻胀破坏的机理及相关因素

1.1 基土含水率对冻胀的影响

基土土体中的水分迁移及对土体的冻胀力大小，受渠道基土所在地区位置的温度、环境等影响。通常情况下，如果基土中的初始含水量超过冻胀最低含水量时，渠道所受到的法向冻胀力会随着基土中的初始含水量大小而变化，通过大量的研究和实测数据可知，在特定温度下条件，当基土中的初始含水量超过冻胀最低含水量时，基土即出现冻胀。根据灌区实测资料显示[3]，当渠道停止行水后，渠床底100 cm内基土的含水率约为26.5%～29.8%，远超过冻胀最低含水率。……