1、辽宁省灌区渠道衬砌试验研究辽宁省灌区渠道衬砌试验研究辽宁省水利水电科学研究院辽宁省水利水电科学研究院建材岩土试验研究所建材岩土试验研究所2014年年09月月 渠道是我国灌区的主要输渠道是我国灌区的主要输水手段，渠道防渗衬砌是提高渠水手段，渠道防渗衬砌是提高渠系水利用率的主要措施。由于农系水利用率的主要措施。由于农业灌溉用水浪费严重，特别是渠业灌溉用水浪费严重，特别是渠道渗漏损失的水量很大，渠道防道渗漏损失的水量很大，渠道防渗抗冻技术受到越来越多的重视渗抗冻技术受到越来越多的重视和积极的推广。渠道防渗效果在和积极的推广。渠道防渗效果在很大程度上取决了渠道衬砌。渠很大程度上取决了渠道衬砌。渠道衬砌
2、的形式是多种多样的，从道衬砌的形式是多种多样的，从衬砌的材料来看，目前普遍采用衬砌的材料来看，目前普遍采用的材料主要包括的材料主要包括:刚性衬砌（混凝刚性衬砌（混凝土衬砌）、膜料衬砌、土料衬砌土衬砌）、膜料衬砌、土料衬砌等。在众多的衬砌形式中，又以等。在众多的衬砌形式中，又以是混凝土衬砌占主导地位。是混凝土衬砌占主导地位。辽宁省渠道衬砌也多是以混凝土辽宁省渠道衬砌也多是以混凝土为主，但斗渠以下级别的渠道衬砌比例为主，但斗渠以下级别的渠道衬砌比例就比较小，多为土渠，渗漏量极大，已就比较小，多为土渠，渗漏量极大，已衬砌渠道投入衬砌渠道投入运行年限较短，易损毁，运行年限较短，易损毁，且破坏后不进行维
3、修管护，长时间影响且破坏后不进行维修管护，长时间影响渠道输水能力；已衬砌渠道结构形式单渠道输水能力；已衬砌渠道结构形式单一，衬砌质量参差不齐。混凝土质量往一，衬砌质量参差不齐。混凝土质量往往达不到要求，抗冻胀能力不足，运行往达不到要求，抗冻胀能力不足，运行1至至2年便发生冻胀破坏。年便发生冻胀破坏。辽宁省水利水电科学研究院辽宁省水利水电科学研究院于于2010年向水利部申报了年向水利部申报了“辽宁省中部地辽宁省中部地区水稻节水技术集成与示范区水稻节水技术集成与示范”项目。项项目。项目获得水利部公益性行业科研专项资助，目获得水利部公益性行业科研专项资助，其中有一个子课题内容即其中有一个子课题内容即
4、“新型渠道防新型渠道防渗技术研究渗技术研究”。选择试验灌区选择试验灌区1.辽东地区的丹东市东港灌区辽东地区的丹东市东港灌区 2.辽西地区的盘锦市大洼灌区辽西地区的盘锦市大洼灌区 3.辽中地区辽阳市辽阳灌区辽中地区辽阳市辽阳灌区 4.辽北地区的沈阳市浑北灌区辽北地区的沈阳市浑北灌区5.辽北地区的开原市开原灌区辽北地区的开原市开原灌区灌区试验段渠道衬砌结构布置数量灌区试验段渠道衬砌结构布置数量试验段试验段渠道试验段位置渠道试验段位置结构形式数量结构形式数量试验段长度（试验段长度（m）东港东港铁甲灌区十一支渠铁甲灌区十一支渠7130铁甲灌区九支渠铁甲灌区九支渠525铁甲灌区十一支东五斗渠铁甲灌区十一
5、支东五斗渠10200铁甲灌区九支西二斗渠铁甲灌区九支西二斗渠525盘锦盘锦盘山县沙岭镇盘山县沙岭镇5100辽阳辽阳辽阳灌区养鱼池村辽阳灌区养鱼池村6110沈阳沈阳沈北新区石佛寺灌区沈北新区石佛寺灌区6100开原开原清河干渠南侧清河干渠南侧5100东港灌区十一支渠东港灌区十一支渠田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5素土夯实田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实2303泡沫板伸缩缝20mm其他同东港铁甲十一支结构一图（原状土）东港铁甲十一支
6、结构三图（原设计）田面300020003000-0.7+1.30.01:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构二图素土强夯或加土壤固化剂5002000浆砌石齿墙300田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网边坡砂石垫层200mm素土夯实2060现浇素混凝土100mm复合土工膜包晒干渠基土400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250
7、钢筋网边坡稻草帘(束)2030mm素土夯实2060现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300边坡现浇土工格室混凝土60mm边坡砂石垫层400mm素土夯实2303现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网渠底砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构四图东港铁甲十一支结构五图东港铁甲十一支结构六图混凝土封盖板100mm田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300边坡现浇土工格室混凝土100mm边坡砂石垫层400mm素土夯实混凝土封盖
8、板100mm现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网渠底砂石垫层400mm素土夯实田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5素土夯实田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实2303泡沫板伸缩缝20mm其他同东港铁甲十一支结构一图（原状土）东港铁甲十一支结构三图（原设计）田面300020003000-0.7+1.30.01:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构二图素土强夯
9、或加土壤固化剂5002000浆砌石齿墙300东港灌区十一支渠东港灌区十一支渠田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网边坡砂石垫层200mm素土夯实2060现浇素混凝土100mm复合土工膜包晒干渠基土400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网边坡稻草帘(束)2030mm素土夯实2060现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.
10、30.020001:1.51:1.5300300边坡现浇土工格室混凝土60mm边坡砂石垫层400mm素土夯实2303现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网渠底砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构四图东港铁甲十一支结构五图东港铁甲十一支结构六图混凝土封盖板100mm田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网边坡砂石垫层200mm素土夯实2060现浇素混凝土100mm复合土工膜包晒干渠基土400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300
11、现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网边坡稻草帘(束)2030mm素土夯实2060现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实400田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5300300边坡现浇土工格室混凝土60mm边坡砂石垫层400mm素土夯实2303现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网渠底砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构四图东港铁甲十一支结构五图东港铁甲十一支结构六图混凝土封盖板100mm田面300020003000-0.7+1.30.020001:1.51:1.5素土夯实田面300020003000-0.7+1.
12、30.020001:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实2303泡沫板伸缩缝20mm其他同东港铁甲十一支结构一图（原状土）东港铁甲十一支结构三图（原设计）田面300020003000-0.7+1.30.01:1.51:1.5300300现浇钢筋混凝土100mm,6250钢筋网砂石垫层400mm素土夯实东港铁甲十一支结构二图素土强夯或加土壤固化剂5002000浆砌石齿墙300300300020003000200011.511.530055普通钢丝网素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网40mm苯板20853003000200030
13、00200011.511.5300素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网60mm苯板300300020003000200011.511.5300素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网80mm苯板300300020003000200011.511.5300素土夯实现浇弧形坡脚素混凝土80mm300300020003000200011.511.5300砂石垫层40mm素土夯实2303现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网东港灌区九支渠东港灌区九支渠东港灌区十一支东五斗渠东港灌区十一支东五斗渠0.0-0.7+0.717507001750素土夯实田面1:1.251:1.25140014
14、000.0-0.7+0.730017507001750300田面素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网北坡(阳)苯板60mm1:1.251:1.25渠底苯板80mm素土夯实素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网南坡(阴)苯板80mm现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网14000.0-0.7+0.730017507001750300田面素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网北坡(阳)苯板80mm1:1.251:1.25渠底苯板100mm素土夯实素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网南坡(阴)苯板100mm现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网14000.0-0.
15、7+0.730017507001750300田面素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网北坡(阳)苯板40mm1:1.251:1.25渠底苯板60mm素土夯实素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网南坡(阴)苯板60mm现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网东港灌区十一支东五斗渠东港灌区十一支东五斗渠14000.0-0.7+0.730017507001750300素土夯实预制混凝土块护坡板80mm砂石垫层400mm田面1:1.251:1.251050素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网砂石垫层400mm14000.0-0.7+0.730017507001750300素土夯
16、实北坡(阳)砂石垫层300500mm300500700500600渠底砂石垫层600mm1250田面1:1.251:1.25素土夯实现浇素混凝土80mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网南坡(阴)砂石垫层500700mm14000.0-0.7+0.730017507001750300素土夯实现浇钢纤维混凝土100mm砂石垫层400mm田面东港铁甲十一支东五斗结构七图1:1.251:1.25105014000.0-0.7+0.730017507001750300素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网砂石垫层200mm910田面1:1.251:1.25渠底砂石垫层200mm素土
17、夯实现浇素混凝土80mm14000.0-0.7+0.730017507001750300素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网砂石垫层400mm田面1:1.251:1.251050东港灌区九支西二斗渠东港灌区九支西二斗渠70011.253001875300187511.251500南坡（阴坡）苯板60mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网北坡（阳坡）苯板30mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网渠底苯板40mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网70011.253001875300187511.251500南坡（阴坡）苯板80mm素土夯实现浇钢筋混凝土
18、80mm,6250钢筋网北坡（阳坡）苯板50mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网渠底苯板60mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网70011.253001875300187511.251500南坡（阴坡）苯板100mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网北坡（阳坡）苯板70mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网渠底苯板80mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网70011.253001875300187511.25边坡砂石垫层20mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网1037渠底砂石垫层40mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm
19、,6250钢筋网150070011.253001875300187511.25砂石垫层40mm素土夯实现浇钢筋混凝土80mm,6250钢筋网10371500盘锦灌区盘锦灌区1:11:1素土夯实10001500100010001:11:1现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网北坡(阳)苯板40mm素土夯实渠底苯板60mm南坡(阴)苯板60mm现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实10001500100020020010001:11:1现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网北坡(阳)苯板60mm素土夯实渠底苯板80mm南坡(阴)苯板80mm现浇
20、钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实10001500100020020010001:11:1现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网北坡(阳)苯板80mm素土夯实渠底苯板100mm南坡(阴)苯板100mm现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实10001500100020020010001:11:1现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实1000150010002002001000辽阳灌区辽阳灌区7007001000700-0.1+0.60.0田面素土夯实辽阳结构一图（原状土）土工格室混
21、凝土60mm素土夯实复合土工膜70010007007000.0+0.6-0.1田面复合土工膜素土夯实现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实复合土工膜田面-0.1+0.60.07007001000700复合土工膜素土夯实土工格室混凝土80mm700现浇聚丙烯纤维混凝土70mm素土夯实70010007000.0+0.6-0.1田面700现浇钢筋混凝土70mm，5150钢筋网素土夯实70010007000.0+0.6-0.1田面沈阳灌区沈阳灌区1:11:1素土夯实800800800800素土夯实复合土工膜土工格室混凝土60mm复合土工膜素土夯实1:11:
22、1现浇钢筋混凝土80mm,5150钢筋网800800800800素土夯实复合土工膜土工格室混凝土80mm现浇钢筋混凝土80mm,5150钢筋网复合土工膜素土夯实1:11:1800800800800素土夯实复合土工膜装配式混凝土板100mm复合土工膜素土夯实1:11:180mm现浇素混凝土底板833833800833砂垫层2mm砂垫层2mm现浇钢筋混凝土80mm,5150钢筋网素土夯实1:11:1现浇钢筋混凝土80mm,5150钢筋网素土夯实复合土工膜包渠底土400mm800800800800现浇钢筋混凝土80mm,5150钢筋网1:11:1素土夯实800800800800开原灌区开原灌区700
23、2007001000700200-0.1+0.60.0田面素土夯实预制混凝土块护坡板60mm素土夯实复合土工膜20070010007002007000.0+0.6-0.1田面现浇混凝土封盖板复合土工膜素土夯实现浇素混凝土100mmM10水泥砂浆（丙乳砂浆）30mm膨润土防水毯2007001000700200700田面-0.1+0.60.0素土夯实700现浇弧形坡脚素混凝土100mm素土夯实2007001000700200田面-0.1+0.60.0700现浇素混凝土100mm素土夯实20070010007002000.0+0.6-0.1田面东东港港灌灌区区九九支支渠渠苯板保温结构苯板保温结构 苯
24、板保温结构苯板保温结构东港灌区十一东港灌区十一支东五斗渠支东五斗渠苯板保温结构苯板保温结构 苯板保温结构苯板保温结构东港灌区九支西二斗渠东港灌区九支西二斗渠盘锦斗渠盘锦斗渠苯板保温结构苯板保温结构 苯板保温结构苯板保温结构东港灌区十一支渠东港灌区十一支渠土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构辽阳斗渠辽阳斗渠沈阳斗渠沈阳斗渠土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构 试验用土工格室物理力学性能试验用土工格室物理力学性能序号序号项目项目技术要求技术要求检测结果检测结果1网格尺网格尺寸寸格室片厚格室片厚mm1.11.1焊接距离焊接距离mm985-10159872抗拉强度抗拉强度 MP
25、a20.0223焊接强度焊接强度 N/cm1001204外观外观格室片应平整、无气泡、格室片应平整、无气泡、无沟痕无沟痕格室片平整、无气泡、格室片平整、无气泡、无沟痕无沟痕土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室张拉设备土工格室张拉设备土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构 由于土工格室为柔性材料，在混凝土浇筑过程中，如工艺处理不当，往由于土工格室为柔性材料，在混凝土浇筑过程中，如工艺处理不当，往往引起格室网格的变形，既影响了格室图案的外观效果，也对格室混凝土结构往引起格室网格的变形，既影响了格室图案的外观效果，也对格室混凝土结构有一定影响；旧式的角钢焊接而成的张拉装
26、置框架整体刚度不够，容易变形，有一定影响；旧式的角钢焊接而成的张拉装置框架整体刚度不够，容易变形，影响施工质量；由角钢焊接成的框架的重复使用率不高，清洁起来比较困难；影响施工质量；由角钢焊接成的框架的重复使用率不高，清洁起来比较困难；一套张拉装置只能对应相应规格的格室网格，需要制作多种规格的多套装置才一套张拉装置只能对应相应规格的格室网格，需要制作多种规格的多套装置才能满足施工要求，加大了施工成本；由于张拉装置为固定尺寸的角钢焊接而成，能满足施工要求，加大了施工成本；由于张拉装置为固定尺寸的角钢焊接而成，无法针对不同作业面来进行自由拓展和收缩；只能做上下方向的撑拉，左右方无法针对不同作业面来进
27、行自由拓展和收缩；只能做上下方向的撑拉，左右方向无法撑拉。向无法撑拉。土工格室张拉设备土工格室张拉设备可调式伸张架可调式伸张架 土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构 组合式土工格室张拉装置，包括有组合式土工格室张拉装置，包括有三向连接装置、组合方钢连接段、固定杆三向连接装置、组合方钢连接段、固定杆式滑块和可调杆式滑块，所述的组合方钢式滑块和可调杆式滑块，所述的组合方钢连接段与四个三向连接装置组装成四边形连接段与四个三向连接装置组装成四边形框架，四边形框架的下边框与左边框上设框架，四边形框架的下边框与左边框上设置有固定杆式滑块，固定杆式滑块的上部置有固定杆式滑块，固定杆式滑块的上部焊
28、接有张拉杆；四边形框架的右边框与上焊接有张拉杆；四边形框架的右边框与上边框上设置有可调杆式滑块，可调杆式滑边框上设置有可调杆式滑块，可调杆式滑块的上方并列设置有固定螺丝杆座和移动块的上方并列设置有固定螺丝杆座和移动螺块，螺丝杆的一端穿过移动螺块后与固螺块，螺丝杆的一端穿过移动螺块后与固定螺丝杆座相连，螺丝杆的另一端与调节定螺丝杆座相连，螺丝杆的另一端与调节手柄相连，移动螺块上焊接有张拉杆。手柄相连，移动螺块上焊接有张拉杆。具有安装便捷，尺寸可调，可多次具有安装便捷，尺寸可调，可多次重复利用，刚度好不易变形，保证施工质重复利用，刚度好不易变形，保证施工质量等优点。量等优点。固定杆式滑块固定杆式滑
29、块 可调杆式滑块可调杆式滑块 三向连接装置三向连接装置 三向连接装置中的三向连接装置中的内插口与外插口对插内插口与外插口对插 土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室张拉设备土工格室张拉设备可调式伸张架可调式伸张架 土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室结构土工格室张拉设备土工格室张拉设备可调式伸张架可调式伸张架 三向连接装置三向连接装置1、组合方钢连接段组合方钢连接段2、固定杆式滑块固定杆式滑块3、可调杆式滑块可调杆式滑块4、调节手柄调节手柄5、连接卡扣连接卡扣6、弹簧弹簧7、张拉杆张拉杆8、内插口内插口9、外插口外插口10、连接卡扣套管连接卡扣套管11、移动螺块移动螺
30、块12、固定螺丝杆座固定螺丝杆座13、螺丝杆螺丝杆14、圆形卡口、圆形卡口15、四边形框架四边形框架16、上边框、上边框161、下边框下边框162、左边框、左边框163、右边框右边框164、卡扣、卡扣17 固定杆式滑块固定杆式滑块 可调杆式滑块可调杆式滑块 三向连接装置三向连接装置 三向连接装置中的三向连接装置中的内插口与外插口对插内插口与外插口对插 东港灌区十一支东五斗渠东港灌区十一支东五斗渠预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构开原斗渠开原斗渠预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构沈阳斗渠自制预制板沈阳斗渠自制预制板预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡
31、结构预制板护坡结构AAA-A剖面图装配式护坡板大样图20202040024060400602010060240604060AAA-A剖面图装配式护坡板大样图20202040024060400602010060240604060预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构预制板护坡结构沈阳斗渠自制预制板沈阳斗渠自制预制板渠底渠底40cm砂石垫层砂石垫层+23cm边坡稻草帘边坡稻草帘+10cm现浇钢筋混凝土现浇钢筋混凝土其它渠道衬砌结构其它渠道衬砌结构东港十一支渠东港十一支渠40cm复合土工膜包渠底土（两布一膜）复合土工膜包渠底土（两布一膜）+20cm边坡砂石垫层边坡砂石垫层+10cm现浇钢筋混凝土
32、现浇钢筋混凝土坡脚浆砌石齿墙坡脚浆砌石齿墙+边坡边坡40cm砂石垫层砂石垫层+10cm现浇现浇钢筋混凝土钢筋混凝土护坡护坡 40cm砂石垫层砂石垫层+8cm现浇钢纤维混凝土现浇钢纤维混凝土 20cm砂石垫层砂石垫层+8cm现浇钢筋混凝土现浇钢筋混凝土砂石垫层（渠底砂石垫层（渠底60cm，阴坡，阴坡5070cm，阳坡阳坡3050cm）+8cm现浇钢筋混凝土现浇钢筋混凝土 其它渠道衬砌结构其它渠道衬砌结构东港十一支东五斗渠东港十一支东五斗渠辽阳斗渠辽阳斗渠现浇现浇7cm钢纤维混凝土钢纤维混凝土 钢纤维混凝土钢纤维混凝土 聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维混凝土 其它渠道衬砌结构其它渠道衬砌结构辽阳斗渠辽阳
33、斗渠沈阳斗渠沈阳斗渠渠底渠底40cm复合土工膜包土（两布一膜）复合土工膜包土（两布一膜）+8cm现浇钢筋混凝土现浇钢筋混凝土开原斗渠开原斗渠10cm现浇弧形坡脚素混凝土现浇弧形坡脚素混凝土 开原开原斗渠斗渠膨润膨润土防土防水毯水毯（5kg/m2）+丙乳丙乳砂浆砂浆 其它渠道衬砌结构其它渠道衬砌结构沈阳、开原斗渠沈阳、开原斗渠U型槽配合比试验型槽配合比试验50mm塑料管mmmmmmmm防冻液 将试验用地温观测管如图所示埋入渠基土中，埋入深度为40cm和80cm。冻深观测管与地温观测管埋设方法相同，管内装有注满水的乳胶管，测量时使用卷尺记录乳胶管内水的冻结长度。mmmm塑胶盖mmmm塑胶盖mmmm
34、渠道观测渠道观测 冻胀量采用相对测量法，取距坡脚1/3处做为坡面冻胀观测点并用钢钉固定，渠底观测点取渠底的中心点。冻胀量观测用基准点埋设在试验渠段的渠堤上，露出的钢筋埋设深度要大于土壤冻层，钢筋底部与一块5050cm钢板焊接固定。为保证钢筋不受渠堤土的冻胀变形影响，将其套入填满甘油的PVC管中。渠道观测渠道观测1234沈阳斗渠打地下水位观测井沈阳斗渠打地下水位观测井取取土土测测量量含含水水率率渠道观测渠道观测观测地温观测地温观测冻深观测冻深渠道观测渠道观测冻胀量观测冻胀量观测渠道观测渠道观测各灌区渠道渠基土物理性质试验成果各灌区渠道渠基土物理性质试验成果 为更好的了解试验段渠基土的情况，冻胀开
35、始前取渠底为更好的了解试验段渠基土的情况，冻胀开始前取渠底1m深处渠基土进行了深处渠基土进行了物理性质试验。试验结果表明，灌区试验段土壤均属冻胀性粘土，具体见表。物理性质试验。试验结果表明，灌区试验段土壤均属冻胀性粘土，具体见表。灌区灌区孔孔隙隙比比饱饱和和度度液液限限塑塑限限颗颗 粒粒 组组 成成分分类类名名称称粗粗 粒粒 土土细细 粒粒 土土砂砂 粒粒粉粒粉粒粘粒粘粒粗粗中中细细粒粒 径径 大大 小（小（mm）2-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.0050.005%东港九支东港九支渠渠0.94179.741.020.0002.171.526.4低液限粘土低液限粘土东
36、港十一东港十一支渠支渠0.98581.654.324.1000.859.240.0有机质有机质高液限高液限粘土粘土盘锦盘锦1.18576.467.326.9000.554.844.7有机质高液限有机质高液限粘土粘土辽阳辽阳0.89389.038.921.5001.876.321.9低液限粘土低液限粘土沈阳沈阳0.74584.542.920.7002.478.619.0低液限粘土低液限粘土开原开原0.73710029.715.8003.483.113.5低液限粘土低液限粘土苯板在渠道衬砌中的应用研究苯板在渠道衬砌中的应用研究序号序号项目项目技术要求技术要求检测结果检测结果1表观密度表观密度 kg
37、/m320.020.12压缩强度压缩强度 KPa1001053导热系数导热系数 W/(m.K)0.0410.0404尺寸稳定性尺寸稳定性%325吸水率（体积分数）吸水率（体积分数）%43.4 试验用苯板物理力学性能试验用苯板物理力学性能苯板保温衬砌结构形式苯板保温衬砌结构形式试验段试验段结构序号结构序号南坡（西坡）南坡（西坡）渠底渠底北坡（东坡）北坡（东坡）东港九支渠东港九支渠结构一结构一444结构二结构二666结构三结构三888东港东港九支西二斗渠九支西二斗渠结构一结构一463结构二结构二685结构三结构三8107东港十一支东东港十一支东五斗渠五斗渠结构一结构一664结构二结构二886结构三
38、结构三10108盘锦斗渠盘锦斗渠结构一结构一664结构二结构二886结构三结构三10108苯板在渠道衬砌中的应用研究苯板在渠道衬砌中的应用研究九支渠九支渠40cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）东坡；（）东坡；（2）渠底；（）渠底；（3）西坡）西坡（1）（2）九支渠九支渠80cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）东坡；（）东坡；（2）渠底；（）渠底；（3）西坡）西坡（1）（2）（3）（1）（2）（1）（2）（1）（2）（3）（1）（2）渠基土温度变化渠基土温度变化东港东港（1）（2）（1）（2）（1）（3）（2）（1）（2）（3）（2）（1）（1）（2）（3）（3）（2）（1）（3）（1）（
39、2）（3）（1）（2）九支西二斗渠九支西二斗渠40cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡九支西二斗渠九支西二斗渠80cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡渠基土温度变化渠基土温度变化东港东港（3）（1）（2）（3）（1）（2）十一支东五斗渠十一支东五斗渠40cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡十一支东五斗渠十一支东五斗渠80cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡渠基土温度变化渠基
40、土温度变化东港东港 渠基土冻深变化渠基土冻深变化东港东港（3）（1）（2）九支渠各结构渠基土壤冻结深度九支渠各结构渠基土壤冻结深度（1）东坡；（）东坡；（2）渠底；（）渠底；（3）西坡）西坡（3）（1）（2）九支西二斗渠各结构渠基土壤冻结深度九支西二斗渠各结构渠基土壤冻结深度（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡渠基土冻深变化渠基土冻深变化东港东港 渠基土冻胀量变化渠基土冻胀量变化东港东港 九支渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量九支渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量 九支西二斗渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量九支西二斗渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量 渠基土冻胀量变化
41、渠基土冻胀量变化东港东港 十一支东五斗渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量十一支东五斗渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量 渠基土冻胀量变化渠基土冻胀量变化东港东港 （a）（b）不同苯板厚度下渠基土平均地温值不同苯板厚度下渠基土平均地温值（a）40cm深渠基土地温值；（深渠基土地温值；（b）80cm深渠基土地温值深渠基土地温值不同苯板厚度下渠基土最大冻深值不同苯板厚度下渠基土最大冻深值不同苯板厚度下渠基土最大冻胀量不同苯板厚度下渠基土最大冻胀量 根据3组曲线斜率的变化情况，同时结合各苯板保温结构的观测数据，最终将适宜东港灌区的苯板保温板厚度确定为6cm。如考虑节省造价，可将渠道北坡（即阳坡）部位的
42、苯板厚度适当减少1cm 2cm。渠基土冻胀量变化渠基土冻胀量变化东港东港 渠基土温度变化渠基土温度变化盘锦盘锦 各结构各结构40cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡（1）（2）（3）（3）（2）（1）各结构各结构80cm深渠基土壤地温深渠基土壤地温（1）南坡；（）南坡；（2）渠底；（）渠底；（3）北坡）北坡渠基冻深变化渠基冻深变化盘锦盘锦（1）（2）各结构渠基土壤冻结深度各结构渠基土壤冻结深度（1）南坡；（）南坡；（2）北坡）北坡渠基冻胀量变化渠基冻胀量变化盘锦盘锦 盘锦斗渠苯板保温结构各观测点渠基土冻胀量盘锦斗渠苯板保温结构各观测点渠基
43、土冻胀量 2010-2014年苯板结构观测数据年苯板结构观测数据 试验段试验段观测位观测位置置2010-20112011-20122012-20132013-201440cm深深80cm深深40cm深深80cm深深40cm深深80cm深深40cm深深80cm深深东港东港九支九支结构结构一一东坡东坡2.663.091.931.852.472.402.102.35渠底渠底1.591.942.182.050.292.561.012.74西坡西坡3.093.502.882.852.292.792.522.87结构结构二二东坡东坡3.384.192.623.353.362.872.762.91渠底渠底3
44、.133.003.012.431.542.141.453.35西坡西坡3.344.473.393.733.143.083.013.05结构结构三三东坡东坡3.784.723.133.873.493.312.843.41渠底渠底3.634.283.883.753.024.064.273.38西坡西坡4.195.224.264.494.144.133.453.80东港东港九支九支西二西二斗渠斗渠结构结构一一南坡南坡2.033.382.441.853.201.962.011.46渠底渠底1.060.810.480.910.090.160.041.01北坡北坡0.721.531.001.110.110
45、.740.230.37结构结构二二南坡南坡2.223.692.902.193.662.502.331.99渠底渠底1.781.222.012.260.510.361.681.21北坡北坡1.531.592.472.151.751.720.840.88结构结构三三南坡南坡2.914.283.252.624.093.032.912.48渠底渠底2.782.912.182.331.691.612.121.93北坡北坡1.751.912.722.22.011.841.050.95东港东港十一十一支东支东五斗五斗渠渠结构结构一一南坡南坡2.181.831.951.802.072.00渠底渠底1.791.
46、410.812.001.231.81北坡北坡1.921.511.991.641.211.28结构结构二二南坡南坡2.782.702.962.682.722.98渠底渠底2.892.202.813.971.642.99北坡北坡3.022.233.262.721.842.34结构结构三三南坡南坡2.902.753.132.882.813.13渠底渠底2.892.372.964.052.963.00北坡北坡3.422.743.322.962.472.862010-2014年苯板结构观测数据年苯板结构观测数据 九支结构一东坡九支结构一东坡40cm深地温深地温 九支结构三东坡九支结构三东坡40cm深地温
47、深地温九支西二斗结构二南坡九支西二斗结构二南坡80cm深地温深地温 九支西二斗对比段南坡九支西二斗对比段南坡80cm深地温深地温 十一支东五斗结构一北坡十一支东五斗结构一北坡80cm深地温深地温 采用苯板保温结构后，采用苯板保温结构后，40cm深渠基土温度可提深渠基土温度可提高高0.04-4.27，80cm深渠基土温度可提高深渠基土温度可提高0.16-5.22。苯板的保温效果除了与厚度有关，还与苯。苯板的保温效果除了与厚度有关，还与苯板应用的位置有关，东西边坡苯板厚度每增加板应用的位置有关，东西边坡苯板厚度每增加1cm可提高渠基土温度可提高渠基土温度0.64。南边坡苯板厚度每增加。南边坡苯板厚
48、度每增加1cm可提高渠基土温度可提高渠基土温度0.93，北边坡苯板厚度每增，北边坡苯板厚度每增加加1cm可提高渠基土温度可提高渠基土温度1.22。（1）阴坡（2）阳坡苯板厚度与渠基土平均地温提高值之间的关系曲线苯板厚度与渠基土平均地温提高值之间的关系曲线 2010-2014年苯板结构观测数据年苯板结构观测数据 试验数据证明，苯板可明试验数据证明，苯板可明显提高渠基土的地温，这是由于显提高渠基土的地温，这是由于苯板很好的隔热作用，可有效减苯板很好的隔热作用，可有效减缓渠基土与外界的热交换速度，缓渠基土与外界的热交换速度，使渠基土在冻结过程中温度速率使渠基土在冻结过程中温度速率降低缓慢，减少渠基土
49、冬季处于降低缓慢，减少渠基土冬季处于负温的时间，苯板越厚，保温效负温的时间，苯板越厚，保温效果越明显。苯板厚度与地温提高果越明显。苯板厚度与地温提高值之间的关系见拟合曲线。图中值之间的关系见拟合曲线。图中大部分曲线斜率基本相同，说明大部分曲线斜率基本相同，说明渠基土地温随着苯板厚度的增加渠基土地温随着苯板厚度的增加其增长速率其增长速率4年无明显改变，说年无明显改变，说明了苯板材料的保温性能具有持明了苯板材料的保温性能具有持续性。续性。2010-2014年苯板结构观测数据年苯板结构观测数据 试验段试验段观测观测位置位置2010-20112011-20122012-20132013-2014最大冻
50、深最大冻深最大冻胀最大冻胀最大冻深最大冻深最大冻胀最大冻胀最大冻深最大冻深最大冻胀最大冻胀最大冻深最大冻深最大冻胀最大冻胀东港东港九支九支结构结构一一东坡东坡325.237.57.631.53.2253.0渠底渠底35.54.0445.6482.0494.3西坡西坡294.3288.5272.8234.9结构结构二二东坡东坡272.3231.8231.3191.9渠底渠底32.20.731.52.4450.4481.2西坡西坡27.52.722.52.623.50.3223.5结构结构三三东坡东坡222.021.50.6211.3181渠底渠底25.53.2150.3340.6320.5西坡西
