考虑地下水位影响的现浇混凝土梯形渠道冻胀破坏力学分析

摘要：

地下水的补给与迁移是高地下水位渠道的冻胀破坏的主要影响因素.该文提出了一种考虑地下水位影响的梯形渠道衬砌冻胀力分布计算方法,推导出地下水位影响的渠道基土冻胀强度和冻结深度分布的计算公式,并得到现浇混凝土衬砌的截面最大弯矩和最易破坏截面位置的解析表达式.从整体与局部2个方面定量分析梯形渠道衬砌冻胀力分布的不均匀性,为渠道的抗冻性能评价和断面优化提供了定量指标,结果表明:渠深越浅,坡板倾角越小,冻胀力分布越均匀,越不易发生破坏,揭示了宽浅式梯形渠道抗冻性能良好的原因.以塔里木灌区某梯形渠道为原型,对不同地下水埋深的渠道冻胀特征和受力进行了分析,并与观测资料进行了对比,其中基土冻深的计算值与观测值之间的最大相对误差为3.5%,估算最大弯矩所在截面的位置为距离坡顶63.9%坡板长处,与灌区实地调查结果基本相符,表明了方法的实用性和合理性.最后,对高地下水位梯形渠道的冻害机理进行了分析,该研究可为高地下水位现浇混凝土梯形渠道衬砌的抗冻设计和相关研究提供参考.

关键词：水分、渠道、冻土、冻胀、高地下水位、塔里木灌区、冻害机理

所属期刊栏目：33

分类号：S277;TV67(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金51279168;国家科技支撑计划2012BAD10B02;博士点基金项目2012020411100254

在线出版日期：2017-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：91-97