渠道工程中保温板防冻胀设计

我国北方大部分地区都属于季节性冻土地区,输水渠道经常会由于地基的冻胀而遭到不同程度的破坏。目前虽有不少地区的输水渠道采用了聚苯乙烯保温板防冻胀措施,而且取得了一定的效果,但聚苯乙烯保温板防冻胀设计还处在初级阶段。提出渠道工程中保温板防冻胀的设计方法,首先介绍了聚苯乙烯保温板的物理、力学以及冻融循环特性;然后论述了干燥和湿润状态下如何选取保温板厚度;最后结合工程实例说明了设计过程。对同类工程的设计有参考借鉴意义。     

宁夏引黄灌区典型渠段苯板防冻胀试验研究

为探究聚苯乙烯保温板在宁夏引黄灌区衬砌渠道防冻胀中的应用效果,通过在典型渠段上建立试验段,设置不同位置、不同厚度聚苯乙烯保温板观测断面,进行气温、冻胀量与渠基土含水率原型观测对比试验。对试验数据分析表明:聚苯乙烯保温板能够明显减小渠道冻胀量,阴坡冻胀量大于阳坡的,渠坡顶点位置冻胀量最大,铺设聚苯乙烯保温板有改善渠基土水分迁移状况、使基土不易发生冻胀的作用。     

考虑水冰相变的渠道冻胀数值模拟与衬砌方案

渠道冻胀数值模拟研究对选择合适的渠道防冻胀工程措施具有重要意义。文中以辽宁省凌海灌区主干渠道为例,利用ABAQUS有限元软件构建考虑水冰相变渠道冻胀破坏瞬态数值模型,并对研究段渠道保温板衬砌方案进行优化研究。方案对比结果表明,渠坡和渠底的保温板厚10 cm和12 cm为最佳方案。     

聚氨酯保温板在哈达山输水干渠中的应用研究

哈达山水利枢纽工程干渠采用聚氨酯保温板作为渠道衬砌的防冻材料。由于该干渠地处严寒地区,渠床多为强冻胀土,渠道沿线地下水位高,冻胀问题非常突出。为了确保输水干渠衬砌设计的科学、可行,以及输水干渠的长期安全运行,对此进行了渠道衬砌防冻胀试验。通过对不同厚度的保温板减少冻胀破坏的效果进行研究,可以有效地减少冻胀作用对渠道刚性衬砌材料的破坏,确保衬砌的稳定,保证渠道运行安全。说明采用聚氨酯保温板防冻方法技术可靠,经济合理,可以在水利工程中进一步推广应用。     

南水北调石津干渠工程渠道防冻胀设计

石津干渠工程是河北省南水北调配套工程跨市干渠工程之一,地处浅层季节冻土区,冬季基土冻胀对渠道混凝土衬砌有很大的破坏作用。防冻胀设计既要保证工程安全,又要尽量减少工程造价,达到技术可行、经济合理、安全可靠的目的。计算了渠道护砌下的冻胀量,并提出防冻胀措施:在地下水位高于渠道设计渠底渠段及河滩地段,采用置换砂砾料措施防冻,经计算置换厚度为0.3~0.4 m,其它部位以及砂砾层组成按排水要求设计;地下水位较低渠段,采取保温板措施防冻,东西走向渠道保温板厚度阴坡0.06 m、阳坡0.04 m,其它走向渠道渠坡保温板厚度为0.06 m。     

聚苯乙烯保温板在渠道衬砌中防冻胀应用技术

简要分析了渠道冻胀破坏基本条件和聚苯乙烯保温板抗冻胀的性能 ,介绍了聚苯乙烯保温板在三清干渠设计中的应用和保温板抗冻胀试验情况。指出在高台县渠道工程中采用保温板代替砂砾石垫层能够有效地防止渠道冻胀破坏 ,可以降低工程造价 ,并对今后的水利渠道工程设计提出了优化建议     

渠道防渗防冻胀试验及结果分析

渠道渗漏不仅影响灌溉效率,而且还会抬高地下水位,使渠道附近的洼地形成沼泽。通过对渠道冻胀主要影响因素和蛤蟆通灌区总干渠试验段基本情况的分析,进行了防渗防冻胀试验方案的设计,并对各观测数据进行了分析。结果表明,保温板越厚,保温效果越好,采取保温措施的渠道具有良好的防冻胀效果,能有效避免冻胀对渠道造成的破坏。希望为今后的渠道防冻研究提供参考。     

聚苯乙烯泡沫塑料板在三清干渠改建工程中的试验

高台县友联灌区三清干渠地处严寒地区，且渠道沿线地质条件较差，影响渠道衬砌改建质量的关键技术问题是防冻胀设计。由于三清干渠附近缺乏垫层料，采用垫层置换防冻胀投资高，且垫层质量难以控制。设计人员根据有关规范要求．结合渠线地质条件．采用聚苯乙烯泡沫塑料保温板进行防冻胀试验，较好地解决了冻胀问题。     

聚苯板和聚氨酯板渠道保温防冻胀效果及经济性分析

针对用于衬砌渠道中不同保温材料防冻胀的性能,在黑龙江省蛤蟆通灌区采用现场试验方法,对聚苯板和聚氨酯板渠道保温防冻胀不同方案的渠道基土温度、冻胀量以及经济性进行了对比分析。结果表明:混凝土衬砌渠道铺设保温板后具有明显的保温防冻胀作用,可以有效地防止或减弱渠基土体冻胀的发生;在蛤蟆通灌区及其相似地区,选用不小于4cm厚的聚氨脂板或不小于8cm厚的聚苯板,可以获得理想的防冻胀效果;聚氨脂板保温性能更佳,但同等条件下造价高于聚苯板30%左右。聚苯板经济性更好,更适宜在实际工程中推广应用。     

苯板保温在混凝土衬砌渠道中的应用及数值模拟

目前聚苯乙烯板已作为渠道衬砌保温材料（苯板）被广泛使用, 但在施工时还不能科学地确定渠道不同位置的苯板铺设厚度。针对在内蒙古河套地区进行的渠道衬砌防冻胀现场试验,采用有限元分析软件ANSYS分析了不同厚度的保温板对渠系建筑物的温度场、位移场的影响,得到渠道不同位置处的冻胀量,并将其与实测数据比较,结果较为一致。通过综合分析,对重粉质壤土渠道给出了渠道不同部位合理的保温板铺设厚度,从而为渠道保温板施工提供了技术支持。     

渠道防冻胀保温板导热系数及其测定因素探讨

针对南水北调中线干线工程焦作1段工程建设中出现挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板导热系数检测结果不符合技术要求的问题,为了明确XPS保温板导热系数对渠系防冻胀作用的影响程度,协调项目法人、设计、监理、施工等参建单位各方矛盾,在分析检测报告、检测方法和检测仪器的基础上,根据相关的国家标准和行业标准要求,对初步设计报告中提供的保温板铺设厚度进行了反推演。计算结果显示,渠系防冻胀设计用XPS保温板导热系数范围0.067⁰.090W/(m·k)。根据实际保温板铺设厚度和渠道保温板的防冻胀目的,建议XPS保温板导热系数性能指标数值选用平均温度25℃下≤0.039W/(m·k),10℃下≤0.028W/(m·k),检测单位应该在相应平均温度下进行检测,使得原材料质量控制为工程安全运行和正常功能发挥提供有效保障。     

宁夏灌区渠道苯板防冻胀效果及合理厚度研究

为探究聚苯乙烯保温板在宁夏引黄灌区混凝土衬砌渠道中的防冻效果以及铺设厚度,选取东西走向的秦渠和南北走向的良田渠两处典型试验段,进行了无保温板与铺设不同厚度保温板对渠道冻深影响的对比试验。通过对渠道断面不同部位测点原位冻深观测数据的分析,得到渠道阴(阳)坡坡面和渠底保温板铺设厚度及阴(阳)坡坡脚防冻衬砌结构型式、保温板厚度与渠道冻深之间的关系、不同厚度保温板削减冻深值。试验结果表明,聚苯乙烯保温板削减渠基土冻深效果明显。提出了不同走向、不同部位渠道防冻胀型式及聚苯乙烯保温板铺设厚度的建议。     

聚苯乙烯保温板在渠道防冻中的应用

对渠道进行防渗处理可以有效的节省灌区农业用水量,提高水的利用效率。目前,一些地区采用聚苯乙烯保温板防止渠道出现冻胀破坏,提高渠道的使用寿命,这对于水资源紧缺的地区十分必要。基于国内外研究现状,首先阐述了渠道现状及存在问题,随后采用有限元法对无保温措施和使用聚苯乙烯保温板的渠道进行仿真。研究表明:使用不同厚度的聚苯乙烯板保温板的渠道,其冻胀量削减程度并不相同,最佳保温板厚度为边坡6cm,渠底3cm。     

挤塑聚苯乙烯保温板在南水北调渠道工程中的应用研究

选用挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板作为混凝土输水渠道防冻胀材料,研究了XPS保温板与发泡聚苯乙烯（EPS）保温板压缩强度的差异。采用不同方式对XPS保温板表面进行处理,研究了表面处理方式对保温板摩擦系数及其与混凝土之间黏结强度的影响。结果表明：在相同的变形量条件下,XPS保温板的压缩强度远高于EPS保温板。在光滑XPS保温板表面成型乳化沥青碎石抗滑层后,保温板的摩擦系数及其与混凝土之间的黏结强度均明显提高。工程实践应用表明,带有抗滑层的XPS保温板能够满足机械化衬砌混凝土施工的要求。     

加装保温板渠道冻胀数值模拟研究

为了研究渠道冻胀的规律和破坏特征,根据现有的研究成果,结合具体渠道的工程实际,利用Ansys有限元分析软件对弧底坡脚梯形断面渠道的冻胀过程进行数值模拟分析,得出不同保温板厚度和模型的冻胀量,为工程的设计和施工等提供依据。     

黑河流域渠道衬砌工程抗冻胀模式及应用浅析

冻胀是造成衬砌渠道破坏的主要因素，同时抗冻胀问题处理也是渠道工程建设中的重点和难点。简要说明了渠道冻胀破坏机理，通过具体的应用和试验，分析了适宜黑河流域渠道抗冻胀的基土置换垫层、隔热保温、透水衬砌、优化结构等几种模型的优缺点，认为聚苯乙烯保温板抗冻胀措施宜全面推广。     

渠道衬砌形式对防渗效果的影响

根据石津灌区特点,从防渗材料、防冻胀处理、伸缩缝等3个方面选取6种不同的渠道防渗衬砌措施,采用动水法开展了渠道防渗效果田间试验,并提出了表征渠道输水损失的计算公式。通过对比分析冻融期6种衬砌形式的防渗效果、防冻胀效果、节水效果和投资效益,发现"现浇混凝土+保温板,树脂油膏砂浆填缝"的衬砌形式其单位长度流量损失率为0.030 6/km,单位长度投资53.73万元/km,冻融期前后防渗效果没有变化。可见,该渠道衬砌形式适用于石津灌区,并可推广至整个华北地区渠道防渗工程应用。     

聚苯乙烯泡沫保温板在渠道坡面衬砌结构中的应用

无保温板时,渠道坡面衬砌结构的冻深范围达到20cm。衬砌结构中设置保温板不仅可以避免坡面表层下混凝土发生冻胀破坏,同时对坡面有一定的防渗效果。文章主要采用ANSYS数值模拟法研究了低温冻胀环境下稳态以及瞬态两种状态下聚苯乙烯泡沫保温板对衬砌结构的保护作用。研究表明:综合保温性能与成本控制双因素,选择3cm厚的保温板较为合适。     

新疆寒冷地区中小型防渗渠道防冻胀处理措施

新疆巴音郭楞蒙古自治州地处寒冷地区,其境内建设的中、小型防渗渠道极易受到冻胀破坏。针对不同规模的防渗渠道,在设计中选择合理的防冻胀处理措施,可以保证防渗渠道免受冻胀破坏。技术经济比较是选择防渗渠道防冻胀处理措施的关键。     

疏勒河灌区混凝土预制板衬砌渠道防冻胀初步研究

疏勒河灌区是西北地区较为典型的大型自流灌区。渠道改建施工时,针对大部分渠段两侧存在的林带、耕地、各类线杆等影响工程实施及其施工现场空间狭小、砂砾石垫层进场困难、渠道行水周期长、有效施工期短等问题,对聚苯乙烯泡沫保温板防止渠道冻胀变形破坏问题进行了实地试验,对保温板实际运用效果进行了现场观测,实践证明:采用保温板不仅施工方便、节省费用,而且延长了渠道使用寿命。