ICS編號

CCS編號

團?體?標?準

T/CHESXXX—20XX

寒冷地區渠道凍害評價導則

Guidelinesforfrostdamageevaluationofcanalincoldregions

（報批稿）

1

1?總則

1.0.1?為加強寒冷地區渠道安全管理，掌握工程運行狀況，規范渠道凍害評價工作，制定

本導則。

1.0.2?本導則適用于寒冷地區2級以上襯砌渠道的凍害評價工作，其他等級的襯砌渠道可

參照執行。

1.0.3?渠道凍害評價工作分為工程現狀調查、指標評價、渠道凍害綜合評價三個階段。

1.0.4?本導則主要應用下列標準。

GB50007建筑地基基礎設計規范

GB50021巖土工程勘察規范

GB50324凍土工程地質勘察規范

GB/T50123土工試驗方法標準

GB/T50145土的工程分類標準

SL23渠系工程抗凍脹設計規范

SL197水利水電工程測量規范

1.0.5?寒冷地區渠道凍害評價除應符合本導則的規定外，尚應符合國家現行有關標準的規

定。

2

2?術語和定義

2.0.1?寒冷地區coldregions

最冷月月平均氣溫≤-3℃的地區。

2.0.2?凍害frostdamage

由凍結、融化或反復凍融等引起的工程病害。

2.0.3?凍土鹽漬度salinityoffrozensoil

凍土中含易溶鹽的質量與土顆粒質量之比。

2.0.4?凍害評價指標evaluationindexoffrostdamage

評價工程凍害程度的指標。

2.0.5?指標標準值standardvalueoffrostdamageindex

凍害評價指標的常見值或閾值。

2.0.6?指標特征值characteristicvalueoffrostdamageindex

凍害評價指標在現階段的取值，或通過試驗得到的測定值。

2.0.7??凍害綜合評價comprehensiveevaluationoffrostdamage

工程凍害程度的定量化判斷。

3

3?工程現狀調查

3.1?一般規定

3.1.1?工程現狀調查包括工程技術資料收集和現狀調查分析。

3.1.2?收集的技術資料應全面、真實、完整，滿足凍害評價要求。

3.1.3?技術資料應通過查閱技術檔案、現場調查、現場勘查及遙感監測等方法，并分析不

同資料來源的一致性。

3.1.4?現場勘查應在已有檢查、觀測成果分析的基礎上進行，重點檢查渠道工程的薄弱部

位，對調查中發現的問題和缺陷，應分析其成因和對渠道凍害的影響。

3.2?技術資料收集

3.2.1?調查內容包括渠道工程的設計、施工、運行管理、安全監測以及渠道工程所在的地

水文、氣象、地質等相關技術資料。

3.2.2?設計資料應包括下列內容：

1?工程地質勘察報告。

2?工程設計文件與圖紙。

3?改建、續建或除險加固工程的設計文件。

4?與工程安全相關的其他資料。

3.2.3?施工資料應包括下列內容：

1?工程質量、監測、設計及監理資料。

2?施工質量問題及處理措施。

3?工程驗收報告和竣工資料。

3.2.4?運行管理資料應包括下列內容：

1?工程定期和不定期檢查記錄及大事記。

2?觀測資料分析成果。

3?渠道凍害處治資料。

4?凍害應急預案及維修養護資料。

5?工程大修和重大工程事故處理記錄。

3.2.5?安全監測資料應包括下列內容：

1?監測方案，包括監測內容、監測設備安裝與埋設、設備變更情況等。

2?監測數據資料。

3.2.6?水文、氣象、地質資料應包括下列內容：

1?渠基土的物理力學指標。

2?渠道滲漏情況，地下水埋深及補給情況。

4

3?工程所在地的氣象資料，以及凍深、凍脹量、含水率等反映渠基土凍脹性的資料。

3.2.7?對于渠道薄弱部位、質量存疑部位，以及調查資料不齊全時，應提出補充勘查和試

驗方案。

3.2.8?補充勘查和試驗應符合下列規定：

1?應根據初始地勘資料中工程地質、水文地質和氣象條件，選擇渠道沿線典型斷面進

行補充勘查。若渠道沿線地質、氣象等特征變化較為顯著，應選取3~5個典型斷面。

2?補充試驗應在能真實反映渠道凍害狀態的斷面或部位開展。

3?補充勘查、試驗應按照《巖土工程勘察規范》GB50021、《凍土工程地質勘察規范》

GB50324、《土工試驗方法標準》GB/T50123、《渠系工程抗凍脹設計規范》SL23、《水利水

電工程測量規范》SL197等標準中的有關規定執行。

3.3?現狀調查分析

3.3.1?應在資料收集的基礎上，結合工程存在的安全隱患和疑點對工程現狀進行資料梳理、

分析。

3.3.2?現狀調查分析應包括下列內容：

1?工程水文、氣象、地質條件，襯砌結構、防滲防凍脹形式。

2?工程在歷史上發生過的損毀及其破壞形式，以及修復情況。

3?巡視檢查、觀測和監測情況。

4?凍害破壞的應急管理措施。

3.3.3?應在調查分析的基礎上，編制工程現狀調查報告，報告編制應符合附錄A的規定。

5

4?評價方法

4.0.1?應根據現狀調查報告等基礎資料進行指標評價，以及渠道凍害綜合評價。

4.0.2?應在工程現狀調查報告的基礎上，按照以下原則選取凍害評價斷面：

1?渠基存在凍脹敏感性土、鹽漬土和膨脹土等不良地層分布。

2?歷史上曾發生過大范圍凍害或工程檢修頻次較高。

3?防滲和保溫層損毀嚴重。

4?地下水埋藏較淺。

4.0.3?應按照以下步驟開展凍害評價：

1?依據基礎資料確定待評斷面各項凍害評價指標的特征值。

2?參照凍害評價指標的標準值對各項指標進行指標評價，確定指標評價等級。

3?根據指標評價等級確定指標得分。

4?按照指標權重和因素權重，結合指標得分，計算渠道凍害綜合評價得分。

5?根據渠道凍害綜合評價得分確定渠道凍害綜合評價等級。

6?形成評價結論，給出防治措施及管理建議。

4.0.4?凍害評價指標包括細粒含量、壓實性、水分、鹽漬度、襯砌結構5項內部因素指標，

以及環境溫度1項外部因素指標。

4.0.5?凍害評價指標的評價等級和得分應按照表4.0.5確定。

表4.0.5指標評價等級和指標得分

指標評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

指標得分97531

4.0.6?凍害評價指標的因素權重應按照表4.0.6-1確定，指標權重按照表4.0.6-2確定。

表4.0.6-1因素權重

因素內部因素外部因素

權重0.50.5

表4.0.6-2指標權重

指標細粒含量壓實性水分鹽漬度襯砌結構溫度

權重0.260.140.330.120.151.00

4.0.7?凍害綜合評價得分應采用下式計算：

mn

s∑ki∑RijWij

i1j1（4.0.7）

式中：

S—渠道凍害評價綜合評分；

6

Ki—第i個因素的因素權重；

Wij—第i個因素、第j個指標的指標權重；

Rij—第i個因素、第j個指標的指標得分，根據指標評價確定；

m=2。n按照內部和外部因素取值，內部因素i=1，n=5；外部因素i=2，n=1。

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5?指標評價

5.0.1?應根據指標標準值對各項凍害指標的特征值進行指標評價。

5.0.2?指標評價等級應按照指標標準值區間，分為Ⅰ級~Ⅴ級五個等級。

5.1?指標標準值與指標評價等級

5.1.1?渠基土細粒含量和壓實性的指標標準值與指標評價等級應按以下要求確定：

1?參照《土的工程分類標準》GB/T50145附錄A確定渠基土的粒組；

2?細粒含量的指標標準值按以下要求確定：

1）粗粒土以渠基土中的粒徑小于0.075mm顆粒含量的質量百分比，劃分指標標準值區

間。指標標準值取值及相應評價等級按照表5.1.1-1確定。

表5.1.1-1細粒含量標準值與評價等級（粗粒土）

評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

細粒含量標準值

(0，5)[5，10)[10，15)[15，50]>50

（%）

2）細粒土以平均凍脹率劃分指標標準值，按照表5.1.1-2中平均凍脹率標準值確定評價

等級。

表5.1.1-2細粒含量指標標準值與評價等級（細粒土）

評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

細粒土平均凍脹

[0，1](1，3.5](3.5，6](6，12]>12

率標準值（%）

3?壓實性指標標準值按以下要求確定：

1）粗粒土以相對密度作為壓實性指標，其標準值取值及相應評價等級按照表5.1.1-3

確定。

表5.1.1-3壓實性指標標準值與評價等級（粗粒土）

評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

相對密度標準值>0.99(0.96，0.99][0.94，0.96][0.92，0.94)<0.92

2）細粒土以壓實度作為壓實性指標，其標準值取值及相應評價等級按照表5.1.1-4確定。

表5.1.1-4壓實性指標標準值與評價等級（細粒土）

評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

壓實度標準值>0.90[0.9，0.85](0.85，0.80](0.80，0.75]<0.75

5.1.2?水分的指標標準值應以渠基土凍前天然含水率w和凍結期間地下水位距凍結面的最

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小距離hw表征，按照表5.1.2確定。

表5.1.2水分的指標標準值與評價等級

凍前天然含水率標

凍結期間地下水位距凍結面的

土的名稱準值評價等級

最小距離標準值hw（m）

w（%）

>1.0Ⅰ級

≤12

≤1.0

Ⅱ級

碎（卵）石，礫、>1.0

（12，18]

粗砂、中砂≤1.0

Ⅲ級

>0.5

>18

≤0.5Ⅳ級

>1.0Ⅰ級

≤14

≤1.0

Ⅱ級

>1.0

（14，19]

粉砂≤1.0

Ⅲ級

>1.0

（19，23]

≤1.0Ⅳ級

>23不考慮Ⅴ級

>1.5Ⅰ級

≤19

≤1.5

Ⅱ級

>1.5

（19，22]

≤1.5

Ⅲ級

粉土>1.5

（22，26]

≤1.5

Ⅳ級

>1.5

（26，30]

≤1.5

Ⅴ級

w>30不考慮

>2.0Ⅰ級

≤wp+2

≤2.0

Ⅱ級

>2.0

（wp+2，wp+5]

≤2.0Ⅲ級

黏性土>2.0Ⅲ級

（wp+5，wp+9]

≤2.0

Ⅳ級

>2.0

（wp+9，wp+15]

≤2.0

Ⅴ級

>wp+15不考慮

5.1.3?鹽漬度的指標標準值與評價等級應按以下要求確定：

9

2-

1?渠基土中的易溶鹽以SO4離子為代表，必要時應開展渠基土易溶鹽試驗，明確易溶

鹽含量。

2?按照以下公式確定土中易溶鹽含量。

m

=g100%

g

d（5.1.3）

式中：

ζ——鹽漬度；

mg——土中含易溶鹽的質量；

gd——土顆粒質量。

3鹽漬度的指標標準值取值及相應評價等級按照表5.1.3確定。

表5.1.3鹽漬度的指標標準值與評價等級

評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

易溶鹽含量標準值

（0，0.2]（0.2，0.5]（0.5，1.0]（1.0，1.5]>1.5

（%）

5.1.4?襯砌結構的指標標準值應按以下要求確定：

1?以梯形、弧形、弧形底梯形、弧形坡腳梯形、整體式U型槽或矩形槽、分離擋墻式

矩形斷面（底板）等6種結構形式，與混凝土、漿砌石、瀝青混凝土等3種襯砌材料，組成

襯砌結構指標標準值的標準組合。

2?應結合待評斷面結構形式，按照5.1.4確定襯砌結構標準組合對應的評價等級。

表5.1.4襯砌結構標準組合與評價等級

襯砌材料

結構形式

混凝土漿砌石瀝青混凝土

梯形斷面Ⅴ級Ⅳ級Ⅲ級

弧形斷面Ⅳ級Ⅲ級Ⅱ級

弧形底梯形或弧形坡腳梯形Ⅳ級Ⅲ級Ⅱ級

整體式U型槽或矩形槽Ⅳ級Ⅲ級--

分離擋墻式矩形斷面（底板）Ⅲ級Ⅱ級Ⅰ級

5.1.5?以“凍深”表征環境溫度對渠道凍害的影響程度，指標標準值取值及相應評價等級

應按照表5.1.5確定。

表5.1.5環境溫度（凍深）的指標標準值與評價等級

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評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

凍深標準值（cm）（0，50]（50，100]（100，150]（150，200]>200

5.2?指標特征值

5.2.1?待評斷面各項指標的指標特征值應在設計、施工階段形成的技術資料基礎上，結合

現狀調查報告中的相關內容綜合確定，必要時可增加試驗、監測等。

5.2.2?環境溫度指標的指標特征值若無實測資料，可參照《建筑地基基礎設計規范》GB

50007附錄F查取。

5.3?指標評價

5.3.1應按照指標標準值，確定待評斷面各指標的特征值所對應的評價等級。

5.3.2應按表4.0.5確定指標得分。

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6?渠道凍害綜合評價

6.0.1?渠道凍害綜合評價應在指標評價的基礎上，根據4.0.7條確定渠道凍害綜合評價分值。

6.0.2?根據確定的渠道凍害綜合評價分值，按照表6.0.2確定綜合評價等級。

表6.0.2渠道凍害綜合評價等級

凍害綜合評價等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級

描述無凍害輕度凍害中度凍害重度凍害嚴重凍害

渠道凍害綜合評價分值s≥86≤s<84≤s<62≤s<4s<2

6.0.3?凍害綜合評價的使用應符合以下要求：

1?凍害綜合評價為I級和Ⅱ級，可按日常管理要求正常運行。

2?凍害綜合評價為Ⅲ級，應有針對性地提出局部處治建議。

3?凍害綜合評價為Ⅳ級或Ⅴ級，應提出整體修復方案。

6.0.4?應根據評價結果形成凍害綜合評價報告，報告編制應符合附錄B的規定。

6.0.5?評價結果可作為寒冷地區渠道安全評價的依據。

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附錄A?工程現狀調查報告

1?基本情況

1.1?工程概況

包括渠道所處位置，工程規模，建成時間，襯砌結構和防滲形式等，工程地質條件、氣

象、水文條件等；工程設計效益，建設過程等。

1.2?運行管理情況

包括工程安全情況，工程實際效益等；運行管理制度與執行情況，主要管理措施，應急

處置措施等。

2?工程安全初步分析

應對渠道工程沿線的安全程度進行描述，并對存在的問題、隱患等，結合觀測、檢測、

監測資料進行初步分析。

3?凍害評價斷面

給出建議開展凍害評價的渠道斷面，并描述該斷面的基本情況。

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附錄B?渠道凍害綜合評價報告

1?前言

包括凍害評價的緣由、過程以及委托單位情況等。

2?工程概況

2.1?管理單位基本情況

2.2?工程基本情況

包括設計情況、施工情況、改擴建情況等基礎資料，運行管理情況。

2.3?存在的主要問題

2.4?渠道凍害初步分析

3?指標評價

3.1?指標層特征值取值

3.2?指標評價

4?渠道凍害綜合評價

4.1?渠道凍害綜合評價計算

4.2?渠道凍害等級確定

5?評價結論與建議

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標準用詞說明

標準用詞嚴格程度

必須

很嚴格，非這樣做不可

嚴禁

應

嚴格，在正常情況下均應這樣做

不應、不得

宜

允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做

不宜

可有選擇，在一定條件下可以這樣做

15

團?體?標?準

寒冷地區渠道凍害評價導則

T/CHESxxx-2020

條文說明

16

目次

1總則...................................................................17

2術語和定義.............................................................18

3現狀調查...............................................................19

4評價方法...............................................................20

5指標評價...............................................................21

17

1?總則

1.0.1?我國多年凍土與季節性凍土區域面積約占國土面積75%，根據我國水利行業大量統

計數據及研究資料，凍害破壞是寒冷地區渠系工程主要破壞形式。我國北方寒冷地區的大型

渠道多為水資源配置工程，這些工程線路長，沿線氣候地質條件各異，因此不同斷面發生凍

害的程度不同，針對凍害所采取的凍害處治措施也不同。開展渠道凍害評價，根據某一渠道

斷面的工程特征進行凍害安全分級，進而分段施策，有利于管理部門優化資源，提升凍害處

治效率。

1.0.2?考慮到工程重要性，以及破壞造成的影響，本標準對2級以下渠道的凍害評價不做

要求。

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2?術語和定義

2.0.1?寒冷地區是我國氣候的一個分區，GB50176表4.1.1給出了其明確定義。本導則所

指的寒冷地區，強調低溫對渠道工程地基的影響，采用GB/T50662第3.0.3條對寒冷地區的

定義，更貼近工程需要。

2.0.2?凍脹破壞是渠道凍害的最主要表現形式，也是出現頻率較為突出的一種破壞類型。

除此此外，一些位于季節性凍土地區的輸水渠道，渠基土除經歷凍結、融化過程外，還在春

秋兩季因通水、停水經歷一個顯著濕潤、干燥過程，在這類往復地水-熱過程作用下，導致

輸水渠道發生水脹、滑塌、滲透等破壞。此外，低溫對渠道襯砌材料產生凍害，一些冬季供

水渠道還因渠水結冰而產生冰凍破壞。

2.0.3~2.0.7?相關名詞借鑒了層次分析、模糊評價等評價方法中的有關術語，在此基礎上，

結合渠道凍害安全評價工作對相關名詞進行了定義。

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3?工程現狀調查

3.1?一般規定

3.1.1?工程現狀調查是渠道凍害評價的基礎工作，由評價單位組織經驗豐富、專業齊備的

專家組負責完成，并對凍害評價工作提出指導性意見。

3.1.2?技術資料的真實性與完整性是做好渠道凍害評價工作的重要保障，因此要盡可能數

據翔實、準確，滿足凍害評價的要求。

3.1.3?對現場調查中發現的工程問題、缺陷或不足，需初步分析其成因和對渠道凍害的影

響，對結論明確的內容，可不再進行評價。

3.2?技術資料收集

3.2.7?渠道運行多年后，各指標參數可能會發生變化而與設計資料不一致，因此，在查閱

技術資料的基礎上，開展補充勘探、檢測、監測，可以更好地掌握渠道斷面當前的基本性狀，

有利于提升凍害評價結果的準確性。

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4?評價方法

4.0.2?除凍脹敏感性土、鹽漬土以外，膨脹土等一些具有顯著裂隙性的渠基土，在反復干-

濕、凍-融作用條件下，易出現強度衰減和結構損傷，會進一步加速渠堤損毀。這類渠道斷

面也應作為典型斷面開展凍害評價。另一方面，除對選擇的待評斷面進行評價外，還要做好

指定斷面的凍害評價。

4.0.3?本標準涉及的評價方法，采用了風險分析和模糊評價方法的基本思想，以寒冷地區

渠道凍害對的工程安全的影響程度作為評價目標，是圍繞科學性和實用性要求，充分考慮各

主要影響因素和影響程度下建立的評價體系。

4.0.4?渠道凍害評價的評價指標是在長期實踐、理論研究、試驗研究的基礎上提出的。細

粒含量、壓實系數、水分、鹽漬度、襯砌結構、溫度等6個可量化的指標構成了導致寒冷地

區渠道發生凍害破壞最主要、最基本的單元。在評價體系中，這些指標位于最底層。細粒含

量、壓實系數、鹽漬度、襯砌結構