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甘州区盈科干渠工程冻胀破坏的原因及防止措施

时间:2015 -12-18 22:20来源:未知 作者: admin 点击:
【摘 要】 本文依据甘州区盈科干渠改建工程冻胀破坏的现状,分析干渠工程冻胀破坏产生的原因,根据工程具体条件,提出了防止干渠工程冻胀破坏采取的综合措施,从工程运行的状
 【摘 要】 本文依据甘州区盈科干渠改建工程冻胀破坏的现状,分析干渠工程冻胀破坏产生的原因,根据工程具体条件,提出了防止干渠工程冻胀破坏采取的综合措施,从工程运行的状况来看,防止干渠工程冻胀破坏采取的综合措施切实可行,满足盈科干渠抗冻胀要求,将渠道的冻胀破坏降低在了最低限度,保证了盈科干渠工程的正常运行。
【关键词】 干渠       冻胀原因       破坏措施
1  工程概述
盈科干渠是盈科灌区唯一一条输水干渠,从黑河草滩庄枢纽的东总干渠张家寨分水闸引水,长25.2km,设计流量18m3/s,设计灌溉面积22.54万亩。由于干渠地处西北严寒地区,最低气温-28.00c,多年平均冻土层深度120cm,每年11月初封冻,次年3月底解冻,冻结期140天左右,经过多年的运行,干渠灌溉面积大,冬灌停水迟,受渠道渗漏和农田回归水影响,冻胀破坏严重,已不能正常运行,经积极争取被列入国家农业综合开发水利骨干项目改建。
2  工程冻胀破坏的现状
根据工程设计地质资料分析,干渠桩号0+000-3+000段,沿渠为松散砂卵砾石层结构,表层土极薄,大都为砾质土、两岸农田基本与渠顶平齐;桩号3+000-11+000段,沿渠表面为砂壤土,厚度0.9-1.5m,下部为松散砂卵砾石层结构,含砾质土,极少胶结。该段内有4座小型水电站,挖方深度大于5米,填方高度小于2m,且填方部分大部分为表层土,属冻胀土;桩号11+000-18+000,表层为砂壤土,中间为粉细砂土,并夹有细砂层,厚度为4-20m,下部为砂卵石层结构,两岸农田高出渠岸1-2m,属冻胀性较强地带;桩号18+000-25+200,表层土壤为砂壤和砾质土,透水性强,3m以下中间夹有粘土层和流砂层,厚度20-25m,以下为卵砾石层结构,沿线干渠挖方深度较大,属强冻胀破坏地段。
在改建中,经过实地勘测渠道冻胀破坏情况,对不同的冻胀现状,划分为严重冻胀、一般冻胀、轻微冻胀和老化破损四级。
严重冻胀:砌石及砼板的勾缝全部脱落,渠坡鼓胀变形滑动,坍落,渠底上凸,裂缝宽度25—50mm,渠底坍落成复式断面,不能正常通水运行并起不到防渗作用,这类渠在全干渠中占20.7%,长5.3公里,主要集中在干渠电站前后等地。
一般冻胀:砌石及砼板的勾缝大部分脱落,部分渠坡鼓胀变形滑动,渠底开裂缝宽度10—20mm,达不到设计引水能力。已起不到防渗作用,这类渠在全干渠中占19.6%,长5公里,主要集中在干渠建筑物前后等地。
轻微冻胀区:砌石及砼板开裂,勾缝部分脱落,渠坡及渠底变形较小,为5-10mm,裂缝宽度小于5mm,能正常引水和基本发挥防渗作用,这类渠在全干渠中占46.2%,长11.6公里。
老化破损:渠坡渠底砌石勾缝基本脱落,裂缝较小,无变形,可正常引水但发挥不了防渗作用,类似于干砌石渠道。这类渠在全干渠中占13.4%,长3.3公里。
3  干渠工程冻胀破坏的原因
3.1工程质量控制不严,标准不高对渠道产生的冻胀破坏
从干渠现场勘测,发现凡属冻胀严重的地段均存在施工时施工质量控制不严,标准不高的问题。具体表现在:〈1〉有些地方土方开挖尺寸达不到设计要求,垫层厚度小,含泥量高。根据实验,原渠道垫层石含泥量一般为9.2-19.2%,最高大26.5%,远远超过了不大于6%的临界值,且垫层石厚度在0.2-0.3之间,远达不到《规范》的要求。故在灌溉水入渗和渠水渗漏至垫层石后不能及时排走,导致垫层石饱和,在气温下降后产生冻胀破坏。〈2〉有些地方土方开挖尺寸虽然达到设计要求,但回填的不是垫层而是土,没有达到防冻胀的要求;〈3〉细粒砼砌石中,浆灌的不密实、不饱满、出现渗漏通道,使渠道发生冻胀;〈4〉干渠0+000—0+700段渠底冻胀严重,分析原因,该段渠为冬季突击施工,垫层、砌石均存在质量不合格问题。
3.2春季早开闸,冬季晚闭口的灌水方式对渠道产生的冻胀破坏
干渠每年从3月中旬开闸放水,直到11月中旬甚至下旬才能停水,长时间输水使砌体及周围处于饱和状态,含水量自然较高,从而创造了冻胀产生的条件,再则由于黑河干流无调蓄工程,河流来水时空分布极不均匀,不能保证农田适时适量灌溉,因而灌区内不得不采取春季早开闸,冬季晚闭口的灌水方式,特别是冬季11月中旬才停水,使渗入砌体及其下部土地体中的渗水还没排出就产生冰冻,加快了渠道的冻胀破坏,降低了使用寿命。
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(责任编辑: admin)
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