渠道砼面板破壞的原因

　　渠道砼面板破壞的原因

　　1渠道砼面板凍脹破壞的原因

　　渠道砼面板發(fā)生凍脹破壞的原因是渠基土發(fā)生凍脹，渠基土的凍脹與以下幾個(gè)因素有關(guān)：1)寒冷地區(qū)的氣溫是否長(zhǎng)期低于0℃ ;2) 基土中是否存在凍結(jié)的主體：水份;3)基土的物理性質(zhì)，主要包括土的顆粒組成等。以下針對(duì)這幾個(gè)因素做一論述。

　　1.1各因素間的相互關(guān)系

　　我們知道渠基土中含有土壤水，這些土壤水主要是由土粒子間填充的自由水和吸附在粒子周?chē)氖`水組成，自由水的的多少與粒子間空隙的大小有關(guān)，束縛水的多少與土粒子總的表面積有關(guān)。針對(duì)渠道砼面板基土來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠涠酁楹粚?shí)土，粒子間隙小，所以其含水量的大小主要與粒子周?chē)`水有關(guān)。而束縛水的多少又與基土的性質(zhì)有關(guān)，即土質(zhì)組成顆粒越細(xì)，其顆粒的比面積就越大(比面積為1g土體中所有土顆粒的表面積之和)，粒子所吸附的水份也就是基土的含水量就越多。這樣，當(dāng)氣溫長(zhǎng)時(shí)間處于0℃以下時(shí)，基土中水份就會(huì)結(jié)冰，根據(jù)水在結(jié)冰時(shí)體積增大0.09倍的性質(zhì)，基土的體積也將增大，這將給其上的砼面板產(chǎn)生向上的推力，如果該力足夠大，將引起砼面板在該力方向上的位移，或使板體本身發(fā)生破裂，翹起，滑落，嚴(yán)重的將導(dǎo)致渠道邊坡塌陷。

　　1.2凍脹基土中的水份遷移原理

　　另外，因?yàn)樵诓煌令w粒表面吸附水之間存在著電位差，當(dāng)氣溫長(zhǎng)時(shí)間低于0℃時(shí)，在該電位差和毛管水表面張力的共同作用下，土顆粒表層的活躍水分子將會(huì)順著溫度梯度方向向土壤水凍結(jié)峰面遷移，如果基土水份有充足的補(bǔ)給源，基土凍結(jié)鋒面將會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的凍脹。因?yàn)槌Ｒ?guī)凍脹量一般為原來(lái)體積的10%～50%，而在水份遷移的情況下，凍結(jié)鋒面上的凍脹量可達(dá)到原來(lái)體積的數(shù)倍。在重力作用下，凍土水分垂直遷移以及毛細(xì)管水上升高度都有一定的范圍，該范圍的大小與土質(zhì)有關(guān)，在此不再論述。

　　理論分析和工程實(shí)踐證明，粒徑大于0.1mm的基土因其所含水分較少，在其結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹力較小，不足以對(duì)砼板產(chǎn)生破壞;當(dāng)基土粒徑在0.1mm ～ 0.05mm之間時(shí)，破壞較大，而當(dāng)粒徑在0.05mm ～ 0.002mm時(shí)，基土凍脹破壞最強(qiáng)。按照土質(zhì)的分類(lèi)，粘土的凍脹破壞最強(qiáng)，其次依次降低的是粉質(zhì)土、亞粘土和亞砂土。

2013巖土工程師考試：專(zhuān)業(yè)知識(shí)考點(diǎn)匯總