考虑渠基土渗透差异下高州灌区渠道衬砌结构冻胀特征研究

为研究高州水库灌区渠道衬砌结构冻胀特征,采用地基弹性梁理论与冻胀仿真计算方法,分析了不同渗透系数渠基土方案下衬砌结构冻胀位移、剪力以及弯矩变化特征。研究表明,渠底板、渠坡板冻胀位移变化不受渠基土渗透系数影响,峰值位移分别位于断面1.1 m、1.125 m处,但位移值与之为负相关,渠坡板的冻胀位移表现高于渠底板。当渠基土渗透系数为2×10^(-7)~2×10^(-5)cm/s与2×10^(-4)~1×10^(-4)cm/s两区间时,衬砌结构的冻胀剪力变化相对应具有不同趋势特征;渠基土渗透系数愈高,冻胀剪力愈低。改变渠基土渗透系数,渠底板、渠坡板冻胀弯矩在断面上具有一致性变化特征,分别呈“先增后减直至稳定”、“先增后减”,在渠基土渗透系数递增1个量级时,渠底板、渠坡板峰值冻胀弯矩分别平均下降了22.1%、26.8%。论文可为灌区渠道衬砌结构防冻胀设计及冻胀仿真研究提供参考。