内蒙古河套灌区是中国设计灌溉面积最大的灌区之一。输水渠道是进行灌溉的重要水工建筑物,随着水资源的紧缺,为减少水资源在输送过程中的损失,内蒙古河套灌区逐步将模袋混凝土作为衬砌材料应用在渠道上。此时对已浇筑完成或正处于服役状态下的模袋混凝土衬渠进行强度及抗冻性检测、评估及预测就十分必要。本文首先从河套灌区中的沈乌灌域、乌兰布和灌域、乌拉特灌域三处共25个取样点对模袋混凝土衬砌渠道进行钻芯取样。加工后,对模袋混凝土芯样进行力学性能及抗冻性能试验,通过格拉布斯检验法与t检验法的计算得到t检验法更适用于计算模袋混凝土强度推定值,通过分析其应力-应变关系曲线,建立模袋混凝土的本构方程,利用环境扫描电镜对模袋混凝土微观结构进行分析,进一步印证模袋混凝土的强度检测结果,并探讨冻融循环过程对模袋混凝土内部的物理及化学作用机理。随后利用人工神经网络中的BP神经网络及RBF神经网络建立抗压、抗冻预测模型,对模袋混凝土强度及抗冻性进行预测。选用了8个影响因素作为模袋混凝土强度预测的输入变量,选用4个影响因素作为模袋混凝土抗冻性预测的输入变量,结果表明BP神经网络的预测结果与实测结果更加吻合,更能体现模袋混凝土的真实情况。在此基础上分析了各影响因素对模袋混凝土强度的敏感性,结果表明：各影响因素对预测强度敏感度从高到低分别为水泥用量、龄期、试件质量、试件尺寸、砂率、外加剂。模袋混凝土抗冻性预测结果表明：运用BP网络对相对动弹性模量进行预测比对质量损失率的预测更能代表模袋混凝土的抗冻能力。