以渠道工程為主體的國家大水網(wǎng)是我國水安全的根本保障，強(qiáng)輻射極干旱特寒冷的嚴(yán)酷環(huán)境直接威脅著“脆弱”的渠道工程全生命周期的安全，制約了西部引調(diào)水工程的健康發(fā)展。
本書基于凍土力學(xué)、工程力學(xué)及彈性地基梁理論，建立了襯砌渠道凍脹破壞的工程力學(xué)模型，探明了凍土與襯砌相互作用機(jī)理及凍脹變形不協(xié)調(diào)產(chǎn)生的凍脹力與凍結(jié)力互生平衡規(guī)律，以及結(jié)構(gòu)抗力缺陷導(dǎo)致強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定失效的鏈鎖反應(yīng)的渠道凍脹破壞力學(xué)機(jī)理；同時對冬季輸水情況考慮不足，研究了冬季冰蓋輸水渠道冰凍破壞力學(xué)模型。進(jìn)一步提出了渠道襯砌結(jié)構(gòu)凍脹力及結(jié)構(gòu)內(nèi)力應(yīng)力與強(qiáng)度與凍脹變形的計(jì)算方法，為旱寒區(qū)渠道防凍脹的科學(xué)分析、設(shè)計(jì)建設(shè)與運(yùn)行管理提供理論指導(dǎo)。主要包括渠道凍脹破壞機(jī)理，渠道凍脹的試驗(yàn)基礎(chǔ)，線性和非線性分布凍脹力的渠道凍脹結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，考慮凍土與襯砌結(jié)構(gòu)之間相互作用的彈性地基模型以及考慮冰蓋生消過程的渠道彈性地基梁模型。