柴繼紅

摘 要：在寒區(qū)水利工程建設(shè)的過(guò)程中，凍害問(wèn)題一直都是一個(gè)無(wú)法徹底解決的問(wèn)題，同時(shí)這一問(wèn)題也受到了很多人的關(guān)注與重視，很多專業(yè)人員和專職部門(mén)在日常的工作中都做了一定的研究.但是在最近幾十年還是沒(méi)有非常大的進(jìn)展和突破，這也成為寒區(qū)水利工程建設(shè)中一個(gè)非常大的限制，所以我們必須要采取有效的措施加以解決。本文主要分析了寒區(qū)水利工程凍害防治技術(shù)，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：寒區(qū)；水利工程；凍害防治技術(shù)；分析；解決方案

在水利工程建設(shè)發(fā)展的過(guò)程中，寒區(qū)的水利工程建設(shè)和發(fā)展都存在著非常強(qiáng)的滯后性，如果站在國(guó)內(nèi)的角度來(lái)看，普通地區(qū)的水利工程建設(shè)水平要比寒區(qū)領(lǐng)先20年左右，從五年計(jì)劃當(dāng)中我們就可以得出這一結(jié)論，在“十五”期間，水利工程灌溉技術(shù)方面比較重視的是管理模式的論證工作。而在寒區(qū)水利工程建設(shè)的過(guò)程中，正在做的就是這項(xiàng)工作，而出現(xiàn)這一問(wèn)題最為主要的因素就是其地理區(qū)位并不是非常好，而其中一個(gè)重要的病害就是凍害。受到凍害的影響，工程在結(jié)構(gòu)和尺寸的選擇等很多方面都要受到非常大的限制，如果從造價(jià)的角度上來(lái)說(shuō)，寒區(qū)要比其他地區(qū)的造價(jià)至少高出3成。此外，技術(shù)實(shí)力也成為影響其健康發(fā)展的一個(gè)重要因素，在這樣的情況下，我們就需要在這一過(guò)程中采取有效的措施對(duì)其加以處理。

1 研究背景分析

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，我黨已經(jīng)對(duì)三農(nóng)工作做出了非常詳細(xì)的規(guī)劃，水利在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中占據(jù)著非常重要的位置，我國(guó)很多地區(qū)都是非常關(guān)鍵的商品糧基地，但是在這些地區(qū)當(dāng)中，有很多都處在寒帶地區(qū)，這樣也就使其水利工程建設(shè)和發(fā)展的水平要比國(guó)家其他地區(qū)的發(fā)展水平更加滯后。最近幾年，我國(guó)政府給予了大量的資金和技術(shù)支持，這在很大程度上推動(dòng)了農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)管理模式的探索，但是水利工程在建設(shè)的過(guò)程中依然面臨著非常嚴(yán)重的凍害問(wèn)題，這些凍害方面的問(wèn)題會(huì)對(duì)工程的結(jié)構(gòu)、造價(jià)和壽命等產(chǎn)生非常大的影響。在這樣的情況下，我們就應(yīng)該在工程建設(shè)的過(guò)程中采取有效的方法處理好凍害，同時(shí)也必須要和專業(yè)人員共同的去努力和探索。

2 工程實(shí)踐分析

2005年某灌區(qū)干渠溢流堰工程，堰體為薄壁型，堰體長(zhǎng)為12m，消力池寬7m，下設(shè)20cm墊層，末端水流束窄。設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者按著嚴(yán)格的規(guī)范要求，充分考慮了凍脹的要求。堰體基礎(chǔ)底面位于凍深以下，堰前防凍措施也得到了考慮，可經(jīng)過(guò)兩年的凍融之后，堰體出現(xiàn)多道裂縫。消力池底板中間出現(xiàn)隆起，高度達(dá)14cm。

2015年，也是在上述灌區(qū)，在位于二支溝與干渠的交叉處，修建交叉建筑物，建筑物上部為渡槽，下部仍為薄壁堰，堰體長(zhǎng)為11m，其他結(jié)構(gòu)未做大的改變。設(shè)計(jì)中在吸取過(guò)去經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在消力池底作換基處理，換基材料為砂礫料，換基深度為1m。堰體不再簡(jiǎn)單地按擋土墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，而是在此基礎(chǔ)上用雙向板進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。經(jīng)過(guò)五年的凍融考驗(yàn)，堰體和消力池結(jié)構(gòu)基本保持穩(wěn)定。

3 案例分析

兩個(gè)案例的施工中主要就是為了更好解決設(shè)計(jì)和施工工作中所存在的凍土問(wèn)題，在我國(guó)，凍土研究主要是學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，但是在很長(zhǎng)時(shí)間的研究和發(fā)展中，在凍土領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先水平的國(guó)家并沒(méi)有在凍脹力普遍應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型上取得十分顯著的突破。在上文當(dāng)中我們所列舉的案例一就是在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中不重視凍脹力對(duì)工程自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。在案例二的實(shí)踐當(dāng)中我們可以看到，在存在約束擋土墻計(jì)算的時(shí)候，我們不能只是簡(jiǎn)單的開(kāi)展單向分析，寒區(qū)施工的過(guò)程中，一定要在對(duì)場(chǎng)地的具體情況有了全面的了解之后才能科學(xué)地對(duì)土壤的類型和水埋的深度加以選擇和控制。寒區(qū)施工的過(guò)程中主要是按照土壤性狀以及地下水的具體情況來(lái)確定其換基數(shù)值，這一數(shù)值通常在0.5～2m之間，在這一過(guò)程中采用砂礫料能夠達(dá)到最好的效果，雙向板的設(shè)置能夠使得結(jié)構(gòu)的整體性得到顯著的提升，這樣一來(lái)也大大的增加了對(duì)凍脹力的抵御能力，換基能夠十分有效的容納水分的遷移，這樣也就使得結(jié)構(gòu)和外部?jī)雒浧茐哪軌虻玫捷^好的保護(hù)。

4 結(jié)論

從我國(guó)當(dāng)前的具體情況上來(lái)看，如果在實(shí)際的工作中完全不考慮理論上的問(wèn)題，只是從抗擊凍害的方法和措施方面來(lái)看，我們還是沒(méi)有突破傳統(tǒng)原則的束縛，也就是結(jié)構(gòu)物土體的部分或者是其他地基的抗凍脹改良措施。在應(yīng)用的過(guò)程中，最為重要的一個(gè)目的就是要減少或者是消除凍脹所產(chǎn)生的負(fù)面影響，主要是能夠更好的保證在天然的狀態(tài)下或者是采取了特殊方法進(jìn)行制備的凍脹土在運(yùn)行的過(guò)程中，工程依然能夠具備非常強(qiáng)的穩(wěn)定性。

從長(zhǎng)期的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)當(dāng)中我們也可以充分看到，當(dāng)前所面對(duì)的一個(gè)十分關(guān)鍵的問(wèn)題就是采取怎樣的措施減少凍害對(duì)水利工程的負(fù)面影響，在本文當(dāng)中只是從整體結(jié)構(gòu)和局部的成功范例當(dāng)中進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和介紹，所以，得出的結(jié)論也只是作為一個(gè)參考。

如果從農(nóng)田水利的角度來(lái)說(shuō)，一般只有渠道和一些與渠道運(yùn)行配套的建筑物會(huì)在工程建設(shè)的過(guò)程中受到一定的影響。溝渠是線性建筑結(jié)構(gòu)物當(dāng)中非常重要的一種，其空間的跨度相對(duì)較大，覆蓋下墊層的結(jié)構(gòu)也具有非常強(qiáng)的復(fù)雜性，只有在進(jìn)行節(jié)水改造的過(guò)程中才能真正的涉及非常明顯的凍害防治問(wèn)題。土溝渠凍害發(fā)展的速度并不是很快，同時(shí)其還具有非常強(qiáng)的隱蔽性，在長(zhǎng)期的發(fā)展中，其主要表現(xiàn)在冰丘陵錐的遐想，當(dāng)前，我們主要應(yīng)用的是土溝渠疏導(dǎo)的方式對(duì)其加以處理。這樣的措施可以十分有效的解決凍害對(duì)渠系節(jié)水改造工程所產(chǎn)生的不利影響。

在當(dāng)前的發(fā)展和研究當(dāng)中，我們一定要對(duì)建設(shè)地點(diǎn)的地質(zhì)情況予以全面的了解，按照地質(zhì)條件選擇0.5～2m的換基深度對(duì)其加以處理，保證基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和水平。針對(duì)擋土建筑物，即使要按照公式完成計(jì)算工作，在跨度大于5m的部分還是會(huì)受到非常明顯的影響，在這樣的情況下，我們需要按照雙向板結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行全面的計(jì)算，而這一過(guò)程中的荷載值應(yīng)該按照公式進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算。

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（作者單位：肇東市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)）