余自业，陈家豪，徐存东，3，4，李 准，徐 慧，王海若，曹 骏

（1. 宁夏水利工程建设中心，宁夏 银川 750000； 2. 华北水利水电大学水利学院，河南 郑州 450046； 3. 浙江省农村水利水电资源配置与调控关键技术重点实验室，浙江 杭州 310018； 4. 河南省水工结构安全工程技术研究中心，河南 郑州 450046）

0 引 言

在我国西北地区渠道表面大多采用混凝土衬砌的形式进行防护，衬砌渠道有显著的防渗作用，能够减少了70%～90%的渗漏损失，是渠道防渗的重要措施之一［1］。由于宁夏固海灌区大部分为季节性冻土，衬砌渠道普遍出现受冻害、水体渗漏等现象，且灌区内部分渠基土具有冻胀性的湿陷性黄土，遇水后在自重或受外力等情况易发生下沉变形［2］，严重影响灌区的安全稳定运行。因此迫切需要研究衬砌渠道冻胀破坏的机理，从而抓住问题的关键提出有效的治理方法。

面对衬砌渠道冻胀破坏的情况，相关学者已经从冻胀机理、力学模型等方面开展了工作。STEPHEN 等［3］通过现场观察和试验结果指出土壤冻胀的原因以及饱和土、黏土的水-热-力耦合基本原理；LI 等［4］研究建立了混凝土衬砌渠道冻胀损伤的数值模型，通过等效的热传导方程精确模拟温度场，同时对其采用有限元结合热耦合的方法进行损伤分析，模拟裂纹的发展和渠道的破坏模式，进而揭示了其冻害机理。银英姿等［5］通过实地试验，讨论了在保温条件下渠道冻胀破坏的影响因子的变化过程和基本规律；王玉宝等［6］利用渠道冻胀规律以及力学模型分析倾角与渠道抗冻胀能力之间的关系；……