CN106906796B - 一种用于渠道防渗防冻胀的方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于渠道防渗防冻胀的方法，步骤如下：1)在渠道表面铺设土工布，在土工布上沿渠道连接段浇筑混凝土呈弧形；2)自现浇混凝土的端部沿渠坡至渠顶铺设有防冻防渗层；3)在防冻防渗层上铺设网格结构，网格内活动放置混凝土板；4)用水泥砂浆将混凝土板与网格之间的间隙填满。本发明还公开了一种用于渠道防渗防冻胀结构。本发明的有益效果是：本发明具有冻胀变形小，防冰推能力强，防冻胀效果好的特点。

Description

一种用于渠道防渗防冻胀的方法及结构

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，更具体地说涉及一种用于渠道防渗防冻胀的方法及结构。

背景技术

渠道冻胀破坏、渗漏是我国北方寒冷地区水利工程中普遍存在的问题。渠道护坡在冬季负温作用下会产生冻胀变形，春季温度上升使其融化产生融沉变形，春季在风浪作用下产生冰推力，经过反复冻融、冰推和风浪作用下渠道护坡会产生破坏。

目前，有关渠道防渗防冻胀技术已取得一定成果，渠道防冻胀材料从单一材料向复合材料、渠道衬砌形式由单一结构向复合结构、渠道施工由半机械向机械化方向发展，防冻胀措施主要以经验为主。工程实践表明，尽管它起到了一定的防渗防冻胀作用，但仍然存在缺陷：

现有渠道防渗防冻胀结构单一，防冻胀效果差，无法抑制毛细水上升，经过反复冻融、冻胀和冰推作用渠道防冻胀结构产生破坏；日常用的土料、水泥土、砌石、混凝土、沥青混凝土和膜料等材料作为渠道防冻防渗层，能达到防止渠道渗漏的目的，但其抗冻胀性能不甚理想，现有的分块铺设单纯的依靠水泥砂浆填满固定的方法，依然存在混凝土板发生不均匀冻胀变形从而引起其他混凝土板破坏或者大面积混凝土冻胀破坏的问题，没有从本质解决防冻胀问题。

故现有的对于一些环境恶劣地区的渠道防冻胀结构经过几个冻融循环作用和冰冻害后，渠道防冻胀体产生冻胀破坏，影响渠道的运行效益而且增加了渠道维护费用，因此在寒冷地区的渠道建设中迫切需要一种既能起到防渗、防冲刷又能抗冻胀方法。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，本发明的目的之一是提供一种用于渠道防渗防冻胀结构的施工方法，将混凝土分块铺设，改善了受力条件，防止混凝土板发生不均匀冻胀变形从而引起冻胀破坏；本发明的目的之二是提供了一种用于渠道防渗防冻胀的结构。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种用于渠道防渗防冻胀的方法，步骤如下：

1)在渠道表面铺设土工布，在所述土工布上沿渠道连接段浇筑现浇混凝土；

2)自所述现浇混凝土的端部沿渠坡至渠顶铺设有所述防冻防渗层；

3)在所述防冻防渗层上铺设网格结构，所述网格内活动放置混凝土板；

4)用水泥砂浆将所述混凝土板与所述网格之间的间隙填满。

进一步，所述步骤2)中所述防冻防渗层由沿垂直于所述渠道的渠坡外表面从里向外分别铺设的苯板、复合土工膜组成。

进一步，所述步骤3)中所述网格结构，包括混凝土连接结构、混凝土梁，所述混凝土连接结构与所述混凝土梁交替排列形成。

一种用于渠道防渗防冻胀结构，包括在沿渠道连接段浇筑的混凝土和渠坡铺设的防冻防渗层，所述防冻防渗层上铺设有网格结构，所述网格内活动放置混凝土板。

进一步，所述混凝土结构包括混凝土连接结构、混凝土梁，所述混凝土连接结构与所述混凝土梁交替排列形成。

进一步，所述混凝土连接结构、所述混凝土梁、所述混凝土板之间的间隙通过水泥砂浆填满。

进一步，所述混凝土连接结构的外边缘设有凹槽，所述凹槽的高与所述混凝土连接结构的高相同，所述凹槽的长与所述混凝土连接梁的宽相同。

进一步，所述渠道表面铺设有土工布。

进一步，所述防冻防渗层紧贴所述现浇混凝土的端部沿所述渠道的渠坡外表面铺设至渠顶。

进一步，所述防冻防渗层由沿垂直于所述渠坡从里向外分别铺设的苯板、复合土工膜组成。

本发明的有益效果为：与以往混凝土板整体铺设会产生破裂而不得整体更换相比，将混凝土分块铺设，改善了受力条件，最大限度的减轻冻胀；

混凝土弧形坡脚解决了矩形渠道坡脚容易冻胀破坏的问题，具有较好的受力性能，可以很好的适应冻胀变形；

混凝土连接结构和混凝土梁对混凝土板整体固定作用，有效地防止混凝土板发生不均匀冻胀变形从而引起冻胀破坏；

利用混凝土连接结构和混凝土梁对混凝土板整体固定作用，防止因某个混凝土板冻胀破坏从而引起其他混凝土板破坏或者大面积混凝土冻胀破坏，从而达到防冻胀效果；

利用复核土工膜抑制毛细水上升及苯板保温从而达到防冻胀效果；

本发明具有冻胀变形小，防冰推能力强，防冻胀效果好的特点。

附图说明

图1是本发明铺设状态图；

图2是混凝土结构的结构示意图；

图中：1、土工布；2、混凝土；3、苯板；4、复合土工膜；5、混凝土连接结构；6、混凝土梁；7、混凝土板；8、水泥砂浆；9、凹槽；10、渠底；11、渠道连接段；12、渠坡。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

一种用于渠道防渗防冻胀的方法，其方法步骤如下：

1)将渠道一侧碾压然后整平，使整平的渠道一侧在一个水平面上，渠底为弧形断面，弧长1.97m，渠道倾角40°，沿渠坡从渠底向渠顶铺设土工布1，土工布1为500g/m²，在土工布1外侧沿渠道连接段11浇筑混凝土2，混凝土2为C20混凝土，厚度200mm，混凝土弧形坡脚解决了矩形渠道坡脚容易冻胀破坏的问题，具有较好的受力性能，可以很好的适应冻胀变形；

2)混凝土2的两端边缘沿着渠坡外表面铺设防冻防渗层至渠顶，所述防冻防渗层由垂直于渠坡外表面从里向外依次铺设苯板3、复合土工膜4组成，复合土工膜4为0.3mg/150g，苯板厚60mm；

3)在所述防冻防渗层上铺设网格结构，所网格结构包括混凝土连接结构5、混凝土梁6、混凝土板7，混凝土连接结构5与混凝土梁6交替排列形成网格，混凝土板7活动设置在所述网格内，铺设的混凝土连接结构5、混凝土梁6和混凝土板7处于同一水平面，自紧贴混凝土2的端部铺设到所述渠顶为止；混凝土连接结构5为C20混凝土，其长、宽、高分别为240mm、240mm、80mm；混凝土梁6为C20混凝土，其长、宽、高为750mm、80mm、80mm；混凝土板7为C20混凝土，其长、宽、高为710mm、710mm、80mm，混凝土板7强度为55MPa；

4)用水泥砂浆8将所述混凝土连接结构、所述混凝土梁、所述混凝土板之间的间隙填满，水泥砂浆8为M5填充厚度为80mm。

本发明提供一种用于渠道防渗防冻胀结构，包括紧贴所述渠道表面铺设有土工布1、在渠道连接段11处浇筑的混凝土2及从混凝土2的端边缘开始沿渠坡12铺设至渠顶的防冻防渗层，现浇混凝土2为C20混凝土，厚度200mm，所述防冻防渗层由沿垂直于渠坡12从里向外分别铺设的苯板3、复合土工膜4组成，苯板厚60mm，复合土工膜4为0.3mg/150g，所述防渗膜上铺设有网格结构；所述网格结构包括混凝土连接结构5、混凝土梁6、混凝土板7，混凝土连接结构5为C20混凝土，其长、宽、高分别为240mm、240mm、80mm；混凝土梁6为C20混凝土，其长、宽、高分别为750mm、80mm、80mm；混凝土板7为C20混凝土，其长、宽、高分别为710mm、710mm、80mm，混凝土板7强度为55MPa；水泥砂浆8为M5填充厚度为80mm，混凝土连接结构5与混凝土梁6交替排列形成网格，混凝土连接结构5的外边缘分布有4个凹槽9，其中，凹槽9的高与混凝土连接结构9的高相同，凹槽9的长与混凝土梁6的宽相同，凹槽9的深度为50mm，混凝土梁6放置在所述凹槽9内与混凝土连接结构5相固定，混凝土梁混凝土板7活动设置在所述网格内，混凝土板7为预制混凝土板，其形状与所述网格的形状相匹配，混凝土连接结构5、混凝土梁6、混凝土板7之间的间隙通过水泥砂浆8填满。

混凝土连接结构5、混凝土梁6和混凝土板7联合体具有整体防冻胀破坏作用；混凝土连接结构5、混凝土梁6和水泥砂浆8对混凝土板7的固定作用防止冻胀破坏，当某个混凝土板7发生冻胀变形时，混凝土连接结构5、混凝土梁6和水泥砂浆8限制混凝土板7发生冻胀破坏，当混凝土板7冻胀量超出混凝土连接结构5和混凝土梁6的限制范围时，混凝土板7会挤压混凝土梁6，而不会直接挤压其他相邻混凝土板，从而避免引起其他混凝土板7破坏或者大面积渠道混凝土板7冻胀破坏；混凝土连接结构5、混凝土梁6和混凝土板7联合体具有压重效果，比现有混凝土板防冻胀内结构的自重较重，可抑制渠道冻胀破坏，通过上述双重作用达到渠道防冻胀效果。

分别对本发明中防渗防冻胀方法和现状渠道防渗防冻胀的方法进行冻胀循环试验，测得上述2种防渗防冻胀方法的冻胀量见表1。

表1 本发明一种用于新型渠道防渗防冻胀的方法和现状渠道防渗防冻胀的方法的冻胀量

(单位：cm)

类别	11月	12月	1月	2月	3月	4月
							本发明渠道防冻胀方法的冻胀量	0	0.5	0.9	1.3	0.5	0.1
现状渠道防冻胀方法的冻胀量	0	1.1	2.3	4.2	1.2	0.3

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种用于渠道防渗防冻胀的方法，其特征在于，步骤如下：

1)在渠道表面铺设土工布，在所述土工布上沿渠道连接段浇筑混凝土呈弧形；

2)自所述现浇混凝土的端部沿渠坡至渠顶铺设有所述防冻防渗层；

3)在所述防冻防渗层上铺设网格结构，所述网格内活动放置混凝土板；

4)用水泥砂浆将所述混凝土板与所述网格之间的间隙填满；

所述步骤2)中所述防冻防渗层由沿垂直于所述渠道的渠坡外表面从里向外分别铺设的苯板、复合土工膜组成；

所述步骤3)中所述网格结构，包括混凝土连接结构、混凝土梁，所述混凝土连接结构与所述混凝土梁交替排列形成。

2.一种用于渠道防渗防冻胀结构，其特征在于：包括在沿渠道连接段浇筑的混凝土和渠坡铺设的防冻防渗层，所述防冻防渗层上铺设有网格结构，所述网格内活动放置混凝土板；所述混凝土包括混凝土连接结构、混凝土梁，所述混凝土连接结构与所述混凝土梁交替排列形成；所述混凝土连接结构、所述混凝土梁、所述混凝土板之间的间隙通过水泥砂浆填满；所述混凝土连接结构的外边缘设有凹槽，所述凹槽的高与所述混凝土连接结构的高相同，所述凹槽的长与所述混凝土连接梁的宽相同；所述防冻防渗层自所述现浇混凝土的端部沿渠坡外表面铺设至渠顶。

3.根据权利要求2所述的用于渠道防渗防冻胀结构，其特征在于：所述渠道表面铺设有土工布。

4.根据权利要求2所述的用于渠道防渗防冻胀结构，其特征在于：所述防冻防渗层由沿垂直于所述渠坡从里向外分别铺设的苯板、复合土工膜组成。