基于渠道衬砌设计中的相关问题探究与讨论基于渠道衬砌设计中的相关问题探究与讨论 摘要：本文主要对膨胀土渠道衬砌的稳定性与变形机理进行概述，然后详细的分析了含水量控制、缓冲层设置、护坡处理效果、设计方法。可与同行共同探讨。 关键词： 膨胀土渠道； 衬砌结构； 设计； 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 前言 采纳单纯的隔水材料 (如土工膜 )作膨胀土渠道防渗处理时, 并不能完全控制混凝土衬砌下土体含水量的变化。土体结合水在毛细作用下, 在隔水材料底面附近聚集, 引发土体含水量升高和胀缩变形, 并可能导致混凝土衬砌开裂和土体强度降低。采纳一定厚度的缓冲保护层处理后, 可以有效地控制膨胀土含水量的变化, 均匀下部土体对混凝土衬砌的作用力和变形。由于缓冲层的隔水作用和膨胀土的非饱和特性, 在设置缓冲层后, 可以不再考虑其它防渗和排水措施, 从而大大降低工程投资。 一、膨胀土渠道的安全问题分析 膨胀土渠道的安全问题源于土体的胀缩变形, 胀缩变形的起因在于土体含水量发生变化。因此, 膨胀土渠坡的处理措施均与限制土体含水量变化有关。以一级马道为界, 渠道上下不同部位的安全标准不同。一级马道以上渠坡的设计标准主要是保证边坡不产生滑动和防止雨水冲刷; 一级马道以下, 渠道一般采纳混凝土薄板衬砌, 渠坡及渠底设计标准主要是保证边坡不产生滑动和控制变形在允许范围内。为满足绿色环保的要求, 非过水断面部分一般不作混凝土衬砌。按此思路, 目前膨胀土渠道的工程处理措施可归纳为以下几种:( 1) 用于一级马道以下部分的混凝土衬砌加防渗封闭措施, 防渗材料包括催化沥青、土工膜等;( 2) 用于一级马道以下部分的混凝土衬砌加缓冲保护层措施, 即在混凝土薄板下置换一定厚度的非膨胀土或改性土;( 3) 用于一级马道以上部分的护坡加地面排水措施, 设计常用的护坡措施包括干砌石护坡、砌石联拱、混凝土六方块护坡、土工格栅等;( 4) 用于马道及坡顶的隔水防渗措施。 二、防渗封闭措施分析 基于膨胀土因含水量变化而产生膨胀力、膨胀变形和强度衰减, 防渗封闭的思路就是通过防水材料隔绝膨胀土与外界的水分交换。工程实际中主要有三种做法: 一是在浇筑混凝土衬砌以前保持膨胀土较高的含水量, 防止其施工期失水开裂、运行期吸水膨胀; 二是在开挖后迅速喷护一层催化沥青 (或砂浆 ), 再进行衬砌; 三是在混凝土衬砌下方铺设土工膜。膨胀土中地下水的赋存形式及运移方式...
