我国寒区输水渠道多采用普通混凝土衬砌进行防渗，但存在着严重的冻害问题，如隆起、移位、错动和酥松剥落破坏等，这样无形增加了渠道每年的修复管理费用，所以如何发展新型防渗抗冻胀材料，提高渠系水利用系数至关重要。我国有丰富的浮石资源，它不仅价格低，而且它还有很多特点，如易碎、硬度适中、吸水率较大、良好的保温隔热性能、高强度、耐酸碱、耐腐蚀，同时无污染、没有放射性等，用以进行轻骨料混凝土渠道衬砌可降低造价，为了研究轻骨料混凝土衬砌渠道的抗冻胀性能，从而提出较适宜河套灌区渠道衬砌的新型材料。
　　本研究主要内容包括：⑴在河套灌区建立三种不同方案的衬砌渠道，通过在整个观测期内对不同方案渠道的地温、冻胀量的观测，以及对各种数据的整理分析和比较，得出轻骨料混凝土渠道温度较普通混凝土渠道提高2.5℃，普通混凝土渠道冻胀量阴坡最大，阳坡最小，渠底介于两者之间，在2月21日冻胀量达到最大值，阴坡5.9mm,渠底4.8mm,阳坡4.0mm，而轻骨料混凝土渠道基本没有发生冻胀。⑵结合渠道发生冻胀破坏的规律，并且通过一些合适的假设和简化分析，得到梯形混凝土衬砌渠道的计算模型，通过计算，得到了渠道坡板和渠道底板的冻胀力计算公式，从而画出其内力图，得出梯形混凝土衬砌渠道坡板的最易破坏位置在距离渠底1/3处。⑶利用有限元软件ANSYS对轻骨料衬砌渠道冻胀过程进行热-结构耦合数值模拟分析，通过对比轻骨料混凝土模拟和实测的温度场、位移场和应力场，得出温度场和位移场在0～500mm处,模拟温度值和实测温度值基本一致，吻合度较好，但在500～1000mm处，模拟值和实测值误差越来越大，但从整体的趋势看，模拟结果与实测结果基本吻合。