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第一章 咸寒区渠道冻害状况 1

1.1 我国冻土及冻害概述 1

1.2 咸寒区渠道冻害类型 3

1.3 咸寒区渠道冻害破坏形式 5

1.3.1 混凝土衬砌渠道 5

1.3.2 砌石衬砌渠道 12

1.3.3 沥青混凝土防渗渠道 13

1.3.4 膜料防渗渠道 14

1.4 咸寒区渠道冻害的主要影响因素 15

1.4.1 渠基土自身的性质 15

1.4.2 温度条件 20

1.4.3 水分条件 21

1.4.4 渠道的走向 23

1.4.5 荷载压力 24

第二章 咸寒区渠基土冻结力学特性 25

2.1 渠基土盐冻胀变形特性 25

2.1.1 试验方法和方案 25

2.1.2 干密度对冻胀变形的影响 31

2.1.3 硫酸钠含量对冻胀变形的影响 35

2.1.4 含水率对冻胀变形的影响 39

2.1.5 饱和土体的冻胀变形 42

2.2 冻结渠基土强度特性 44

2.2.1 试验方法和方案 44

2.2.2 温度对渠基土单轴抗压强度的影响 48

2.2.3 干密度对渠基土单轴抗压强度的影响 52

2.2.4 含水率对渠基土单轴抗压强度的影响 54

2.2.5 硫酸钠含量对渠基土单轴抗压强度的影响 56

2.2.6 渠基土三轴抗压强度特性 60

第三章 渠道冻害的离心模型试验和现场监测 64

3.1 土工离心模型试验概述 64

3.1.1 土工离心模拟的基本原理 64

3.1.2 离心模拟的相似比概述 65

3.1.3 离心模型试验的设备 65

3.2 渠道冻胀离心模型试验装置的研制 68

3.2.1 研制的背景 68

3.2.2 岩土低温离心模拟试验的研究现状 69

3.2.3 适合渠道冻胀离心模型试验的制冷方式 72

3.2.4 渠道冻胀离心模型试验装置 73

3.3 渠道冻胀的离心模型试验 83

3.3.1 渠道冻胀离心模型装置的调试 83

3.3.2 渠道冻胀离心模型的离心模型试验 89

3.4 渠道冻害的现场监测技术 99

3.4.1 渠道冻害的监测技术现状 99

3.4.2 渠道冻害的自动化监测技术实例 105

第四章 渠道冻害的防护和修复技术 127

4.1 渠道冻害的防护技术 127

4.1.1 回避冻胀 127

4.1.2 削减冻胀 128

4.1.3 渠道防渗防冻胀新材料 136

4.1.4 管理措施 141

4.2 渠道冻害的修复技术 142

4.2.1 渠基维修 142

4.2.2 混凝土衬砌层的维修 143

4.2.3 膜料防渗渠道的维修 146

4.2.4 渠道运行中的抢修 146

4.3 渠道衬砌的机械化施工技术 147

4.3.1 渠道衬砌施工技术现状 147

4.3.2 渠道衬砌的施工方法 148

4.3.3 渠道衬砌机械化施工的主要设备 160

第五章 渠道冻害处治技术应用实例 167

5.1 新疆北屯灌区渠道冻害处治技术 167

5.1.1 北屯灌区概况 167

5.1.2 渠道防渗防冻胀技术措施 168

5.1.3 渠道防渗防冻胀技术应用效果 171

5.2 内蒙古河套灌区渠道冻害处治技术 172

5.2.1 河套灌区概况 172

5.2.2 渠道防渗防冻胀技术措施 173

5.2.3 渠道防渗防冻胀技术应用效果 174

5.3 甘肃景电灌区渠道冻害处治技术 184

5.3.1 景电灌区概况 184

5.3.2 渠道防渗防冻胀技术措施 185

5.3.3 渠道防渗防冻胀技术应用效果 188

5.4 渠道冻害处治技术应用模式 190

5.4.1 基土置换技术的应用模式 190

5.4.2 渠道保温技术的应用模式 191

5.4.3 渠道排水技术的应用模式 192

5.4.4 防冻胀结构形式的应用模式 193

5.4.5 渠道冻害综合处治技术的应用模式 194

第六章 渠道的冬季输水 197

6.1 渠道冬季输水面临的冰问题 197

6.1.1 河流冰问题 197

6.1.2 渠道输水中的冰塞和冰坝问题 199

6.2 冰期输水模式 200

6.2.1 冰期输水特性 200

6.2.2 冰期输水模式 202

6.2.3 冰盖的分类 204

6.2.4 动态冰盖形成模式 204

6.2.5 平封冰盖运行方式 205

6.3 冬季安全运行对策 206

6.3.1 工程措施 206

6.3.2 管理措施 210

6.4 国内外调水工程冬季运行经验 211

6.4.1 国内调水工程冬季运行经验 211

6.4.2 国外调水工程冬季运行经验 214

参考文献 215