新疆石河子地區(qū)每年進(jìn)入冬季時(shí)供水渠道斷流，渠道建筑物在冬季失去了水的保溫作用，防滲板、護(hù)坡、壩堤、閘門等部位由于地基土的凍脹和融化沉陷而發(fā)生破壞。冬季土層在冰凍過程中產(chǎn)生膨脹，春季凍土融化又產(chǎn)生沉陷，凍脹與融沉交替，加上水面結(jié)冰后冰壓力的作用，常會使建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定受到破壞。而石河子市瑪納斯河流域管理處管轄著蘑菇湖、躍進(jìn)、夾河子、大泉溝4座大中型水庫和540多公里長的引輸水干渠，眾多的水工建筑物及長距離的渠道壩堤每年都會承受不同程度的冰凍影響，給水利基礎(chǔ)設(shè)施造成一定的安全隱患。針對這些情況，筆者對遇到的一些常見凍害及處理措施進(jìn)行了簡單分析。

1.常見的凍害

1.1溢洪道、涵閘底板破壞 進(jìn)出口底板發(fā)生縱、橫裂縫和隆起；底板整體上抬，在分縫處出現(xiàn)擠裂、錯(cuò)位等現(xiàn)象；擋土墻破壞，基礎(chǔ)凍土融化后，土壤含水量增大，使其承載力減低，當(dāng)前趾處的地基壓力超過承載能力時(shí)，擋土墻就會產(chǎn)生前傾，由于重心前移，更加大了前趾處的地基壓力。

1.2橋梁、 渡槽樁墩基礎(chǔ)的破壞 冬季的石河子地區(qū)橋梁、渡槽的樁基常有拔凍現(xiàn)象，橋墩、樁基被上拔后，解凍后一般不能完全復(fù)原。累計(jì)上拔量逐年加大，而每個(gè)樁的凍拔量不一，使橋面、渡槽底形成波浪形，出現(xiàn)斷裂。渡槽進(jìn)出口處，由于凍融交替，使槽身與進(jìn)出口接縫的止水受到破壞而漏水。

1.3堤壩護(hù)坡的破壞 堤壩護(hù)坡破壞的主要因素是冰壓力和護(hù)坡底層不均勻凍脹。冰壓力包括靜冰壓力和動冰壓力，靜冰壓力是由于冬季水庫水面結(jié)成冰蓋，并與四周岸邊、壩坡產(chǎn)生的壓力稱為靜冰壓力；動冰壓力是春季破碎的冰層受風(fēng)或流水作用，移動撞擊壩面所產(chǎn)生的壓力。護(hù)坡土層不均勻凍脹是結(jié)凍過程中在土體內(nèi)形成冰夾層，使土體產(chǎn)生不均勻凍脹，造成護(hù)坡隆起開裂等現(xiàn)象，當(dāng)凍融沉陷后，護(hù)坡不能復(fù)原而架空，加上風(fēng)浪，極易受到破壞。

1.4混凝土建筑物的凍融破壞 在嚴(yán)寒地區(qū)，混凝土建筑物的濕潤和水位變動部位受凍融交替影響，常發(fā)生表面剝落、裂隙等現(xiàn)象，如不及時(shí)防治，逐年發(fā)展，也會導(dǎo)致整體破壞。

1.5水閘基土凍脹破壞 水閘的破壞部位多為閘上下游混凝土防護(hù)結(jié)構(gòu)或分體式閘室的閘底板。其主要表現(xiàn)形式為閘室底板、防滲板、混凝土護(hù)坡等發(fā)生位移、鼓脹、裂縫甚至破碎等現(xiàn)象。

2.凍害的防治和處理

2.1堤壩護(hù)坡的防凍措施 堤壩護(hù)坡因凍損壞，修理時(shí)要注意墊料層級配，在凍層內(nèi)的填砂厚度要適當(dāng)加大，再依次填礫石、碎石或卵石，然后砌塊石，并按設(shè)計(jì)要求保證施工質(zhì)量。為了防止冰壓力的破壞，可在壩前一定距離內(nèi)開鑿冰槽，以消減冰蓋對護(hù)坡的推力。常用的破冰、防冰方法是開冰槽。在護(hù)坡（包括閘前和建筑物周圍）開一條0.5～1.5米寬的不凍槽，以隔絕冰壓力的傳播。有兩種開冰槽的方法：一是在破冰部位搭腳手架平臺，臺面高出水面約0.5米，人站在平臺上用大木槌或其他工具定時(shí)破冰。一般在冰凍初期就要破冰，不能等冰層結(jié)厚再打；另一種是拉槽破冰，即在土壩或建筑物迎水面拉一道繩子，中間綁一根大木塊或鐵耙，在結(jié)冰開始時(shí)，定時(shí)拉動繩子，使木塊在水中往返走動，或用鋼絲繩吊鐵耙，以卷揚(yáng)機(jī)拉動，使水不結(jié)冰，形成不凍槽。

2.2渠道混凝土襯砌的防凍脹措施 凍脹是由于土壤中水分在負(fù)氣溫下的轉(zhuǎn)移所造成的。當(dāng)?shù)叵滤痪鄡鼋Y(jié)面超過2米和土中含水量小于塑限時(shí)，將不發(fā)生凍脹或只發(fā)生少量的水分聚集。因此，混凝土襯砌防凍脹的關(guān)鍵在于搞好排水和保溫，采取砂礫石和渣油砂墊層及蓄水保溫等措施對防止凍脹是有效果的。墊層厚度可按最大凍深的70%考慮填加。

2.3混凝土建筑物的防凍措施 冰凍以前，要清除混凝土建筑物上的積水；對可能遭受冰凍損壞的臨時(shí)建筑物或冬季不用的設(shè)備，應(yīng)拆除或妥善保管；在需要破冰的部位，應(yīng)在冰凍前安裝好破冰設(shè)施，并進(jìn)行試用；對建筑物易受凍害的關(guān)鍵部位如有滲水裂縫，建筑物岸邊和渡槽進(jìn)出口等部位，可結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r用砂土或柴草覆蓋保護(hù)，使保護(hù)區(qū)土層不凍或后凍，以避免由于滲漏結(jié)冰造成混凝土凍融剝蝕，減輕凍害；解凍后，及時(shí)檢查建筑物有無凍蝕及凍脹開裂等現(xiàn)象，并及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)材料及施工方法應(yīng)滿足設(shè)計(jì)抗凍要求。

2.4水閘基土凍脹破壞防治 防治水閘基土凍脹破壞應(yīng)從以下兩個(gè)方面入手：一是消除基土凍脹的因素；二是改善建筑物的結(jié)構(gòu)形式和約束條件，使其能抵抗凍脹力的作用或在不影響工程安全運(yùn)用的條件下有一定的變形適應(yīng)能力。根據(jù)水閘基土凍脹破壞特點(diǎn)、破壞原因、危害性以及防凍脹措施實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對其進(jìn)行加固處理。