渠道襯砌防凍

渠道村砌防凍破壞的機理，在季節(jié)性凍土地區(qū)，細粒土壤中的水分在冬季負溫條件下凝析成冰晶，體積膨脹.土壤體積也隨之膨脹，地面隆起，這種現象稱之為土壤的凍脹。土壤的凍脹程度取決于氣溫、土壤性質和土壤含水量3個條件。負溫是土壤凍結的能源條件，負溫高低影響凍脹的強弱。水分是凍結過程中最活躍的因素.只有在土壤含水量達到某一臨界值后，土壤才可能發(fā)生凍脹，該臨界值稱為起始凍脹含水量。當渠道襯砌層承受不均勻凍脹時，更容易遭受破壞 。

渠道凍脹破壞的防治方法，防治渠道凍脹應主要從改善渠床土壤性質和減少土壤水分入手，以減輕基土的凍脹程度，使襯砌結構適應基土的凍脹變形。

具體方法可歸納為工程措施和管理措施兩類。

(1)工程措施包括:

①正確規(guī)劃布置渠道。

②置換渠床土壤。

③鋪設排水系統(tǒng)。

④設置保溫層。

⑤合理選擇襯砌形式。

(2)管理措施包括:

①避免在嚴寒季節(jié)輸水，冬季停水日期應比氣溫穩(wěn)定通過零變日期提前7~10d，春季開灌日期則不應早于氣溫穩(wěn)定通過零度日。如灌溉許可，最好在凍脹變形回復、裂縫基本閉合之后輸水。

②骨干渠道附近的農田和防風林帶，應在進入負溫以前半個月結束冬灌。

③春灌以前，對渠道襯砌出現的裂縫要及時進行修補 。2100433B

渠道襯砌防凍是指防止渠道襯砌層因基土凍脹而遭受破壞的措施 。

渠道襯砌遭受破壞的特點，由于渠道斷面各部位接受的陽光輻射不均勾, 渠襯砌層表面溫度不同, 渠道襯砌斷面各部位基土凍結深度和凍脹程度也不相同，一般渠底和明陰坡大于陽坡 。

李甲林、王正中編著的這本《渠道襯砌凍脹破壞力學模型及防凍脹結構》在系統(tǒng)分析國內外資料的基礎上，針對旱寒灌區(qū)普遍存在的襯砌渠道凍脹破壞問題進行深入系統(tǒng)的研究、對近年來相關成果予以凝練升華而成。全書共分8章，內容包括：渠道凍脹研究進展；混凝土襯砌渠道凍脹機理及破壞特征；渠道襯砌凍脹破壞力學模型研究；凍土力學特性及本構；土體凍脹過程中“水、熱、力”三場耦合數值模擬；混凝土襯砌渠道凍脹數值模擬及抗凍脹研究；高地下水水位下濾透式剛柔耦合襯砌結構抗凍脹應用研究；基于敏感性分析的渠道抗凍脹措施優(yōu)化研究。

前言

第1章 渠道凍脹研究進展

1.1 研究背景

1.2 國內外渠道襯砌狀況

1.3 國內外渠道凍脹研究現狀

第2章 混凝土襯砌渠道凍脹機理及破壞特征

2.1 凍脹機制簡述

2.2 渠道凍脹主要影響因素

2.3 渠道襯砌抗凍脹能力分析

2.4 混凝土襯砌渠道破壞特征

2.5 本章小結

第3章 渠道襯砌凍脹破壞力學模型研究

3.1 梯形襯砌渠道凍脹破壞力學模型

3.2 準梯形襯砌渠道凍脹破壞力學模型

3.3 弧底梯形襯砌渠道凍脹破壞力學模型

3.4 U形渠道襯砌凍脹力學模型

3.5 凍脹破壞力學模型的工程應用——U形渠道最佳斷面分析

3.6 本章小結

第4章 凍土力學特性及本構

4.1 概述

4.2 凍土力學特性

4.3 凍土橫觀各向同性本構模型實驗研究

4.4 橫觀各向同性本構與各向同性本構的對比

4.5 凍土彈性參數分析

4.6 凍土強度準則及其預測

4.7 本章小結

第5章 土體凍脹過程中“水、熱、力”三場耦合數值模擬

5.1 凍土的相變溫度場

5.2 土凍結過程中的水分遷移

5.3 凍土水分場基本方程

5.4 應力應變方程

5.5 三場耦合數學模型及簡化求解

5.6 開放系統(tǒng)中土凍結過程三場耦合計算

5.7 封閉系統(tǒng)中土凍結過程三場耦合計算

5.8 本章小結

第6章 混凝土襯砌渠道凍脹數值模擬及抗凍脹研究

6.1 原型渠道及有關參數

6.2 渠道有限元模型

6.3 數值分析及其結果分析

6.4 混凝土襯砌渠道抗凍脹研究

6.5 本章小結

第7章 高地下水水位下濾透式剛柔耦合襯砌結構抗凍脹應用研究

7.1 濾透式剛柔耦合襯護結構技術原理

7.2 濾透式剛柔耦合襯護結構型式與構件

7.3 實例應用

7.4 本章小結

第8章 基于敏感性分析的渠道抗凍脹措施優(yōu)化研究

8.1 研究對象與計算方法

8.2 基于正交實驗設計理論的敏感性分析

8.3 渠道凍脹敏感性分析過程

8.4 抗凍脹優(yōu)化結果

8.5 本章小結

參考文獻2100433B