寒区水利工程冻害防治技术

　　在寒区水利工程建设的过程中，冻害问题一直都是一个无法彻底解决的问题，同时这一问题也受到了很多人的关注与重视，很多专业人员和专职部门在日常的工作中都做了一定的研究.但是在最近几十年还是没有非常大的进展和突破，这也成为寒区水利工程建设中一个非常大的限制，所以我们必须要采取有效的措施加以解决。本文主要分析了寒区水利工程冻害防治技术，以供参考和借鉴。

　　在水利工程建设发展的过程中，寒区的水利工程建设和发展都存在着非常强的滞后性，如果站在国内的角度来看，普通地区的水利工程建设水平要比寒区领先20年左右，从五年计划当中我们就可以得出这一结论，在“十五”期间，水利工程灌溉技术方面比较重视的是管理模式的论证工作。而在寒区水利工程建设的过程中，正在做的就是这项工作，而出现这一问题最为主要的因素就是其地理区位并不是非常好，而其中一个重要的病害就是冻害。受到冻害的影响，工程在结构和尺寸的选择等很多方面都要受到非常大的限制，如果从造价的角度上来说，寒区要比其他地区的造价至少高出3成。此外，技术实力也成为影响其健康发展的一个重要因素，在这样的情况下，我们就需要在这一过程中采取有效的措施对其加以处理。

　　1 研究背景分析

　　在经济建设和社会发展的过程中，我党已经对三农工作做出了非常详细的规划，水利在农业发展的过程中占据着非常重要的位置，我国很多地区都是非常关键的商品粮基地，但是在这些地区当中，有很多都处在寒带地区，这样也就使其水利工程建设和发展的水平要比国家其他地区的发展水平更加滞后。最近几年，我国政府给予了大量的资金和技术支持，这在很大程度上推动了农业灌溉技术管理模式的探索，但是水利工程在建设的过程中依然面临着非常严重的冻害问题，这些冻害方面的问题会对工程的结构、造价和寿命等产生非常大的影响。在这样的情况下，我们就应该在工程建设的过程中采取有效的方法处理好冻害，同时也必须要和专业人员共同的去努力和探索。

　　2 工程实践分析

　　2005年某灌区干渠溢流堰工程，堰体为薄壁型，堰体长为12m，消力池宽7m，下设20cm垫层，末端水流束窄。设计中设计者按着严格的规范要求，充分考虑了冻胀的要求。堰体基础底面位于冻深以下，堰前防冻措施也得到了考虑，可经过两年的冻融之后，堰体出现多道裂缝。消力池底板中间出现隆起，高度达14cm。

　　2015年，也是在上述灌区，在位于二支沟与干渠的交叉处，修建交叉建筑物，建筑物上部为渡槽，下部仍为薄壁堰，堰体长为11m，其他结构未做大的改变。设计中在吸取过去经验的基础上，在消力池底作换基处理，换基材料为砂砾料，换基深度为1m。堰体不再简单地按挡土墙进行结构计算，而是在此基础上用双向板进行结构验算。经过五年的冻融考验，堰体和消力池结构基本保持稳定。

　　3 案例分析

　　两个案例的施工中主要就是为了更好解决设计和施工工作中所存在的冻土问题，在我国，冻土研究主要是学习前苏联的相关经验，但是在很长时间的研究和发展中，在冻土领域一直处于领先水平的国家并没有在冻胀力普遍应用的数学模型上取得十分显著的突破。在上文当中我们所列举的案例一就是在工程设计的过程中不重视冻胀力对工程自身结构产生的影响。在案例二的实践当中我们可以看到，在存在约束挡土墙计算的时候，我们不能只是简单的开展单向分析，寒区施工的过程中，一定要在对场地的具体情况有了全面的了解之后才能科学地对土壤的类型和水埋的深度加以选择和控制。寒区施工的过程中主要是按照土壤性状以及地下水的具体情况来确定其换基数值，这一数值通常在0.5～2m之间，在这一过程中采用砂砾料能够达到最好的效果，双向板的设置能够使得结构的整体性得到显著的提升，这样一来也大大的增加了对冻胀力的抵御能力，换基能够十分有效的容纳水分的迁移，这样也就使得结构和外部冻胀破坏能够得到较好的保护。

　　4 结论

　　从我国当前的具体情况上来看，如果在实际的工作中完全不考虑理论上的问题，只是从抗击冻害的方法和措施方面来看，我们还是没有突破传统原则的束缚，也就是结构物土体的部分或者是其他地基的抗冻胀改良措施。在应用的过程中，最为重要的一个目的就是要减少或者是消除冻胀所产生的负面影响，主要是能够更好的保证在天然的状态下或者是采取了特殊方法进行制备的冻胀土在运行的过程中，工程依然能够具备非常强的稳定性。

　　从长期的实践和经验总结当中我们也可以充分看到，当前所面对的一个十分关键的问题就是采取怎样的措施减少冻害对水利工程的负面影响，在本文当中只是从整体结构和局部的成功范例当中进行了简要的分析和介绍，所以，得出的结论也只是作为一个参考。

　　如果从农田水利的角度来说，一般只有渠道和一些与渠道运行配套的建筑物会在工程建设的过程中受到一定的影响。沟渠是线性建筑结构物当中非常重要的一种，其空间的跨度相对较大，覆盖下垫层的结构也具有非常强的复杂性，只有在进行节水改造的过程中才能真正的涉及非常明显的冻害防治问题。土沟渠冻害发展的速度并不是很快，同时其还具有非常强的隐蔽性，在长期的发展中，其主要表现在冰丘陵锥的遐想，当前，我们主要应用的是土沟渠疏导的方式对其加以处理。这样的措施可以十分有效的解决冻害对渠系节水改造工程所产生的不利影响。

　　在当前的发展和研究当中，我们一定要对建设地点的地质情况予以全面的了解，按照地质条件选择0.5～2m的换基深度对其加以处理，保证基础的施工质量和水平。针对挡土建筑物，即使要按照公式完成计算工作，在跨度大于5m的部分还是会受到非常明显的影响，在这样的情况下，我们需要按照双向板结构对其进行全面的计算，而这一过程中的荷载值应该按照公式进行科学的计算。

　　作者：柴继红 来源：科技尚品 2016年3期