两种抗冻害渠系水闸基础——反拱板式基础和空心板式基础介绍

黑龙江省北部的讷河县境内,普遍存在因冻害引起的渠系水工建筑物破坏现象,尤以水田灌区和涝区更为严重。该县年平均气温0.7℃,冬季最低气温-42℃,土层最大冻深2.88m,冻结期长达8个多月(10月末至次年7月上旬),属季节冻土区。 一、设计原则和步骤 为提高水工建筑物抗冻害能力,自1979年以来,该县在黑龙江省水利科学研究所协助下,曾试图从建筑结构上寻求解决途径。为此,在渠系水工建筑物结构设计中,遵循了以下原则和方法步骤。     

季节冻土地区渠系建筑的冻害防治措施

黑龙江省的大部分属季节性冻土地区,年平均气温3—-2°C,一月份平均气温在-18—-28℃之间,最低达-50℃,平均最大冻深1.8—2.8米。渠系工程有60—80％遭受不同程度的冻害,以跌水最为严重,其次为桥与渡槽。其破坏特点,主要是挡土墙和跌坎出现裂缝、平移或倾斜,以及底板鼓起或裂开,最后往往因渗径短路而使工程破坏。     

新疆地区水工建筑物冻害防治概述

通过对新疆地区水工建筑物冻害的观测与调查，结合有关资料，提出了冻胀防治措施，供今后修建水利工程时参考。     

季节冻土区挡土墙冻害防治技术

根据近年来冻土力学、冻土物理学等研究成果,简述了季节冻土区挡土墙构筑物冻害防治技术的主要内容,包括：挡土墙冻胀破坏的形式,挡土墙冻害产生的原因,挡土墙抗冻结构计算方法,抗冻胀设计参数的确定,挡土墙抗冻技术措施等,可供工程设计人员参考。     

寒区冬季输水渠道冻胀破坏机制与防治--以新疆乌什水水库引水渠为例

额敏县乌什水水库引水渠位于新疆北部，地基基础属季节性冻土。冬冻夏融，呈季节性变化。冬季输水受渠道渗漏影响，沿渠道两侧形成上层滞水的季节含水层。每年冬季降温期间，渠道砼板在冻结层冻胀力和渠水表层冻结冰的冰撑力综合作用下遭受冻胀破坏，严重威胁季节性冻土区渠道输水安全。通过对水工建筑物冻害调查、研究、观测，提出如下综合防治方案：选择防渗措施，减少渠道渗漏；夯实渠道基础，置换下垫土石；采取保温措施，抵御冻胀破坏；改变设计结构，提高抗冻害能力。     

抗冻害建筑物的总体布置与结构形式

黑龙江省木兰县冬季最低温度达-40℃,最大冻深2米。小型水工建筑物普遍而严重地遭受冻害。多年来为防冻害我们采取过一些措施,如广泛采用大基础深基础,采用大断面的重力式结构等方法,实践证明,这样做在某种程度上可以防冻害。大量实践表明,建筑物的总体布置是否适应抗冻性,是北方地区建筑物设计中极为重要的问题。以下就简化总体布置及结构形式中的一些体会分述之下。     

真空-泥浆原状取砂法

建筑在砂基上的水工建筑物,如对砂不进行充分的研究,由于渗漏、管涌,液化等现象,就有招致基础破坏和建筑物坍塌的危险。砂的渗透性能可在工地进行抽水试验来研究;但砂的其他如液化等性能,则需采取原状砂样,进行实验室的研究。     

抗冻连拱式挡墙的设计与施工

为解决渠系建筑物挡墙的冻害破坏问题，通过对已往抗冻挡墙设计及施工经验的总结，提出了连拱式抗冻挡墙支护结构，较其它形式墙体比较，可减少工程量15％－25％，节省工程投资20％－40％，并同时给出了该种挡墙的设计及施工方法，以便进一步加快该种挡墙的推广及应用。     

“全国季节冻土地区工程抗冻害学术讨论会”和“松辽流域渠系水工建筑物优秀抗冻工程评选与经验交流会”在长春联合召开

为了更好地促进我国季节冻土地区工程抗冻害研究与工程实践相结合,使科研成果迅速转化为生产力,中国地理学会冰川冻土分会、中国水利学会岩土力学委员会、全国水工建筑物抗冻协作组、全国水工建筑物抗冻情报网、黑龙江省低温建筑科学研究所、水电部松辽水利委员会于一九八四年八月十日至十六日,在吉林省长春市联合召开了     

关于“衬砌工程冻害新思维”问题的商榷

中国农业大学低温工程试验研究室刘镜仁同志,在《渠道（沟）衬砌工程冻害治理的新思维及试验研究》一文中,提出了一些与《渠系工程抗冻胀设计规范》ＳＬ２３－９１相左的观点文章有针对性地论述了渠道衬砌中的冻害研究范畴、渠床的冻胀融沉和衬砌体的破坏、允许冻胀位移值与允许残余变形量等问题．并介绍了《渠系工程抗冻胀设计规范》编制中的一些情况     

高寒地区渠道防治冻害技术措施

依据黑龙江省水利科学研究院近20年来水工建筑物抗冻技术研究的主要成果,简述了高寒地区渠道防治冻害技术的主要内容,包括:抗冻胀设计参数的确定方法、渠道衬砌工程防治冻害技术措施的要点等,可供工程设计人员参考。     

抗冻胀计算及工程应用

在我国北方寒冷地区,水工建筑物及渠系工程设计的成功与否,关键是要有准确的计算依据和正确的抗冻胀措施.依据<渠系工程抗冻胀设计规范>计算的工程实例,提出在不同水文地质和工程地质条件下,从适应冻胀,回避冻胀,削减和消除冻胀等多角度分析,同时采取比较科学实用的结构措施,以达到满意的工程使用效果.     

关于“衬砌工程冻害新思维”的问题的商榷

中国农业大学低温工程试验研究基础刘镜仁同志,在《渠道（沟）衬砌工程冻害治理的新思维及试验研究》一文中,提出了一些与《渠系工程抗冻胀设计规范》ＳＬ２３－９１相左的观点,文章有针对性地论述了渠道衬砌中的冻害研究范畴,渠床的冻胀融沉和衬砌体的破坏,允许冻胀位移值与允许残余变形量等问题,并介绍了《渠系工程抗冻胀设计规范》编制中的一些情况。     

涵闸保温基础设计

水工建筑物涵闸基础,往往座落在冻胀土地基上。规范规定:在冻胀土地基上,涵闸基础的埋深要超过当地最大冻深。采用深基础,其基础工程量往往占整个建筑物工程量的40—60％。冻深越大,问题越突出。而另外,加深基础也并不一定都能保证建筑物安全。黑龙江省绥化县津河闸,1.8m厚底板的冻胀上抬就是典型的例证。黑龙江省五十至六十年代修建的涵闸遭到冻胀破坏的比例是很高的。因此,在季节冻土地区强冻胀地基上,修建涵闸工程时,采用防冻措施,实现基础安全浅埋,对我国北方广大地区是一项具有重要实际意义的研究课题。本文从防冻方面,对涵闸保温基础设计进行探讨。     

我国土冻胀研究进展

土之冻胀,是由于土温降至冰点以下,土体原孔隙中部分水结冰体积膨胀,以及更主要的是在土壤水势梯度作用下未冻区的水分向冻结前缘迁移、聚集,并冻结体积膨胀所致。在自然条件下,地基土及土工构筑物本身土质、水文及冻结条件的不均一性,造成建筑物的不均匀冻胀变形而不能正常运行、甚至破坏,或者即使在冻结时尚能运行,一俟融化便丧失承载能力而破坏。凡上述种种,通常称为冻胀破坏。简称冻害。综观寒区工程,可以断言:土之冻胀作用是季节冻土区各种工程产生冻害的主要原因,也是造成多年冻土区建筑物冻害的主要原因之一。     

灯塔灌区现状及节水改造必要性和可行性分析

灯塔灌区位于辽宁省辽阳市东北部,灌区现有的水利骨干工程大部分运行期超过30年,由于渠道渗漏、渠系建筑物破损等,造成供水不及时,严重影响了农业生产的发展。因此渠道及建筑物急需改造,以提高渠系水的有效利用率,减少渠系输水损失,缓解灌区水资源紧张的矛盾。文章阐述了灌区工程现状情况,分析了存在的主要问题,论述了项目配套及节水改造建设的必要性,通过分析灯塔灌区续建配套与节水改造是十分必要的和完全切实可行的。     

新疆阿克苏地区水工建筑物抗冻害技术调查

阿克苏位于新疆南部的天山南麓,塔里木盆地北缘,东西长约500km,南北宽约350km,总面积11×10~4km~2。本区气候为典型大陆性干旱气候,空气干燥,降雨量少,蒸发量大,冬季严寒,冻结深度大,夏季则相当炎热。历史最大冻结深度、解冻时间及最低气温列于表1。 处于河流上中游段的乌什、柯坪、拜城、温宿等县和生产建设兵团几个农恳团场,由于当地砂石料或块石储量丰富,运距较近,当用混凝土和圬土构筑渠系水工建筑物时,一般能按设计要求,采用较大的尺寸和较厚的砂砾垫层。据调查,对于冬季停水的建筑物,由于地基透水性强,故冻胀破坏一般不严重。但对于冬季输水的渠系建筑物,由于混凝土分缝未作止水处理,砂砾地基中充满水分,因此渠道混凝土衬砌常因里外不均匀冻胀而破裂。例如,渭干河新沙干渠总闸以下2.5km的渠道混凝土衬砌板,特别是     

灯塔灌区节水改造工程水资源供需平衡分析

灯塔灌区由于渠道渗漏、渠系建筑物破损等,造成渠系供水不及时,已严重影响灌区的正常供水,即浪费水资源,又耽误农时,也严重影响农业生产的发展,急需对现有总干渠没进行改造的渠道及建筑物进行改造。通过对灌区可供水源与现状年实际用水量进行分析及预测,结果认为水资源量有富余,水资源供需平衡。     

地震液化条件下重力式码头的变形破坏机理

现场调查发现在神户地震期间重力式码头破坏时都发生了相当大的侧向位移，因此，阐明挡土墙有变形机理对于改善抗震设计具有十分重要的意义。为此，根据相似原理设计了重力式码头的地基模型，进行了一系列的振动台试验。试验结果表明：基底土的强度降低和局部液化是挡土墙变形破坏的主导因素。墙后动土压力的增加为挡土墙的运动提供了条件。在液化条件下重力式码头地基的运动以侧向位移为主。重力作用是地基侧向运动的主要影响因素。减少作用于挡土墙上的动土压力和充分填实基底下的砂土是增加重力式码头抗震稳定性的重要措施。     

北京市密云水库第一溢洪道测压管水位偏高问题及对策

测压管——水库及大坝等水工建筑物的眼睛,用以观测地下水位、水温、水质等的动态变化规律。籍此资料可以测算渗透压力、温度应力以及水质对建筑物和基础的潜蚀或破坏的可能性,可以推测建筑物在使用过程中的稳定性。因而,它是一个非常重要的监测工具和手段。国内、外的水工建筑物几乎都埋设了测压管,并设有专门的机构对其进行长期观测。本文旨在利用北京密云水库第一溢洪道的测压管资料,来说明安全检查工作中发现的问题,即测压管水位偏高问题的研究方法和其对策。