[发明专利]防止刚性护面渠道冻胀破坏的方法

说明书

一种防止刚性护面渠道冻胀破坏的方法。

寒冷地区，刚性护面渠道的冻胀破坏问题十分严重。目前，国内外用下述几种方法来解决这一难题：1.采用加重和加强刚性护面渠道结构，改变渠道的断面。这种方法难以有效地达到抗冻的目的。2.对钢性护面下的含水土体采取保温措施;如在刚性护面不铺设防水和保温性能都很好的聚苯乙烯泡沫塑料板。这种方法防冻效果较好，但其造价昂贵，每立方米造价在385元，故难以在实际工程应用。近年来有些地区提出在刚性护面下铺设导热系数较低的憎水珍珠岩保温板和防水保温矿棉板等保温材料来达到抗冻胀破坏的目的，这种方法较聚苯乙烯泡沫塑料板可降低造价三分之一，其防冻效果也较理想。但由于其吸水率较高（8%-10%），且要予先制“板”，生产工艺较复杂，亦难在实际工程中广泛应用。

本发明的目的在于：发明一种具有防水性好、保温性好、有一定弹性和柔性且材料易得、价格低、工艺简单、便于施工和可以广泛应用的保温层防止刚性护面渠道冻胀破坏的方法。

本发明的主要内容：附图为渠道横剖面图（1）为土渠床，（2）为保温膜管层，（3）为找平沙层，（4）为刚性防渗护面层，（5）为渠提下保温膜管层。

在壁厚为0.10-0.15mm的塑料软管内装填松散的膨胀珍珠岩粉等高效保温材料（塑料软管的长度由渠道的横断面长度确定;塑料软管的直径<即保温层厚度>由对土壤保温、防冻计算确定），充满膨胀珍珠岩粉等高效保温材料的塑料软管的两端头留下一截空膜管，将其折回用防腐的绳子扎死，做到使管内的保温材料和外界空气隔绝。便制成了保温层膜管。

如附图所示，在修好的土渠床（1）内，垂直于渠道的方向紧密地平行铺满制好的保温层膜管（2），即在土渠床（1）上构成了一个保温层。在保温层膜管上再铺设一层2-3cm的湿的混合砂层（3），作为找平过渡层。在找平过渡层（3）上现浇或铺砌各种刚性防渗护面层（4）。铺设保温层膜管时，应在土渠的两边渠坡上拉线，拉线位置应高于最大设计流量的水位线。保温层膜管两端头与拉线靠齐，以保证保温层管端头在一条直线上，且高于最大设计流量的水位线。在紧挨膜管两端头，两边的渠堤下顺渠道方向铺设宽度为最大冻土深度的三分之二的保温膜管。再在其上伏土，其伏土厚度应大于和等于30cm。施工中要尽量避免保温膜管表面损坏。

塑料软管直径<即保温厚学度>由下式进行计算：

h珍＝ (H-（K雪h雪+k混h混+k沙h沙）)/(k珍)

式中：H-为当地末保温土的最大冻结深度，可由当地气象资料查得或用公式计算出。

H=A( P+0.018P) ]]>

K雪、K泥、K沙、K珍分别为雪，混凝面层，沙层系数。可由《不同土采用不同保温材料时K值表》中查出。

h雪、h混、h沙-分别为当地平均积雪深度、混凝土面层厚度、找平砂的厚度。

这种充填珍珠岩粉的保温膜管保温层用于刚性护面渠道的防冻胀破坏方法具有较好的适用性;由于保温层膜管内的保温材料是用软管与外界空气隔绝的，且其导热系数很低（0.04-0.05w/m.k），故其具有很好的防潮、防水、保温功能。同时，因为充填珍珠岩粉的保温膜管具有一定的弹性和柔性，这样即使保温层下的含水土体可能会因某些原因发生一定程度的冻结和产生一定量的冻胀变形也会被保温层膜管所吸收。且珍珠岩粉和塑料软管材料易得，无需任何再加工设备，买来即可使用施工工艺简单，价格低与聚苯乙烯泡沫塑料板保温方法和憎水珍珠岩板保温方法相比结果如下：经计算最大冻土深度为1.5米时用此方法保温层的厚度为12.5cm，（即塑料软管直径）每平方米的保温层材料费为9.35元。如果用聚苯乙烯板保温层方法，在最大冻土深度为1.5米时，其保温层经费计算应为9.37cm，则每平方米的保温材料费为36.07元，是本方法的3.86倍。如果用憎水珍珠岩板保温的方法，在最大冻土深度为1.5米时，其保温层厚度经计算为23.58cm，则每平方米材料费为20.75元，是本方法的2.22倍，故其适用性是显而易见的。

实例：某地区未保温土的最大冻结深度H为1.4米，积雪深度为10-30公分，取平均值15cm）要浇制的混凝土面层厚度h混为12cm，找平沙过渡层为3cm，查得系数K雪为1.60，K沙为0.95，K混为1.14，K珍为9.60。则其塑料软管直径H珍（即保温混层厚度）为