楊濤

【摘要】近年來，我國的水利工程建設(shè)發(fā)展十分迅速，已經(jīng)成為社會經(jīng)濟的重要組成部分，盡管如此，凍害問題也是一直制約水利工程發(fā)展的重要問題。水利工程的施工對天氣狀況的要求比較高，所以要想更好地要提高施工的質(zhì)量，就必須要加強對凍害現(xiàn)象的治理。筆者通過對凍害的原因進行分析，提出幾點防治凍害的措施，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；凍害現(xiàn)象；防治措施

凍害現(xiàn)象一直是制約水利工程發(fā)展的重要問題之一，如果處理的不好不僅會給施工過程帶來極大的難度，而且還會降低水利工程的質(zhì)量，影響其正常的使用壽命，盡管我國的水利工程發(fā)展的速度十分顯著，但是一些凍害現(xiàn)象還是時有發(fā)生，必須要采取有效的措施加以治理，更好地促進水利工程的發(fā)展。

1、凍害現(xiàn)象的成因

水利工程發(fā)生凍害現(xiàn)象的原因可以分為內(nèi)因和外因兩種，比如地基土凍脹、融沉、以及冰凍現(xiàn)象等都是一些自然原因的破壞作用造成的，這些原因在劃分上都屬于水利工程發(fā)生凍害現(xiàn)象的內(nèi)因，而一些由于設(shè)計的不合理、技術(shù)管理不到位導致發(fā)生凍害的現(xiàn)象，這些原因都屬于外部的原因。

1.1地基土凍脹的破壞作用。在地基土凍結(jié)以后，土壤中的水分就會結(jié)成冰，進而產(chǎn)生一定的膠結(jié)力，凍土就會與基礎(chǔ)之間膠結(jié)在一起，而土壤中的水分結(jié)成冰以后，體積會發(fā)生膨脹，在膨脹現(xiàn)象的影響下，土壤之間的顆粒就會發(fā)生位移的現(xiàn)象，進而土體就會發(fā)生膨脹，這種現(xiàn)象就是土凍脹。而水利工程的基礎(chǔ)是和凍土膠結(jié)在一起的，也會產(chǎn)生一定的約束作用，所以凍土對基礎(chǔ)就會產(chǎn)生一定的凍脹力，如果凍脹的作用不均勻，就會使得水利工程的穩(wěn)定性受到極大的威脅，就會使得建筑物發(fā)生凍脹的破壞。

1.2地基土融沉的破壞作用。在凍土中的冰融化以后體積就會明顯的縮小，土體在自身重量的影響下就會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，在變成水以后，由于自重和外荷載的作用，水就會從縫隙處流出，這樣一來土體的下沉現(xiàn)象就會更加明顯，而水利工程施工的過程中一些地基和土質(zhì)的含水量都是不均勻的，融化以后就會使得深度不一樣，所以工程的下降過程也是不均勻的，一旦下降的幅度超過安全的范圍內(nèi)時，工程建筑就會遭到極大的破壞。

1.3冰荷載的破壞作用。在一些比較寒冷的地區(qū)，河流在冬季都會有不同程度的凍結(jié)的現(xiàn)象，從開始結(jié)冰到最后的解凍過程，水利工程所受到的靜冰壓力和動冰壓力都是不一樣的，但是都會給水利工程造成較為嚴重的破壞。

1.4不正確的施工技術(shù)造成建筑物凍脹破壞。如漿砌石擋土墻灌漿不滿、墻背不平整、不勾縫、易掛霜結(jié)露或形成凍楔，會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫或水平裂縫，不合理的冬季施工加重了凍深，造成了工程受地基土凍脹作用而破壞。

1.5工程設(shè)計不符合季節(jié)凍土區(qū)客觀情況。在設(shè)計中，沒有充分考慮凍脹力的作用，又沒有采取防治凍脹破壞的措施，因此在地基土作用下使建筑物喪失穩(wěn)定性而破壞。

2、凍害的防治對策

2.1防止凍脹破壞的設(shè)計措施。在進行防凍處理之前，必須要隊土質(zhì)和地下水的狀況進行了解，包括當?shù)氐沫h(huán)境溫度、降雪量、以及冰凍的深度等，還要確定好對基礎(chǔ)的埋置深度；盡可能地減小平面的尺寸，使得整體的結(jié)構(gòu)更加緊湊；選擇一些剛度比較大的，可以承受不同的沉降影響，抵抗凍脹能力比較強的結(jié)構(gòu)；處了按照正常施工的要求，達到水利工程基本的強度、剛度以及穩(wěn)定性的要求之外，還要加強對強度、剛度以及穩(wěn)定性的校核，如果達不到以上的要求，就要采取一些綜合性的抗凍措施。

2.2對水利工程凍脹破壞的防治。（1）板形基礎(chǔ)。如果板形的基礎(chǔ)達不到實際的抗凍張要求，就要選擇一些抗凍的機構(gòu)或者是一些工程措施。在對抗凍張能力的設(shè)計過程中，首先要從結(jié)構(gòu)上加以考慮，可以選擇一字閘、錨固底板、以及枕橋梁等結(jié)構(gòu)形式，如果施工的條件不允許，或者是使用結(jié)構(gòu)措施的成本比較高的情況下，才會選擇工程措施。工程施工的措施主要有以下幾種：1）置換法，可以選擇一些非凍脹性質(zhì)的土壤來替換掉地基土；2）隔層封閉法，使用土工膜把地基土進行分層處理然后進行包裹封閉處理；3）壓實法或者是強夯法來對地基進行壓密處理；4）采用相應的保溫措施，主要有水層保溫和基礎(chǔ)保溫兩種方法；5）排水法，通過設(shè)置一些排水的設(shè)施，比如盲井、暗管、反濾等，把土壤中的水分排出，防止其發(fā)生凍脹破壞的現(xiàn)象。（2）樁墩類基礎(chǔ)。如果樁墩類基礎(chǔ)達不到墩面方向的抗凍要求，就可以采取一些抗凍的結(jié)構(gòu)措施或者是工程措施。防止樁基發(fā)生凍脹的結(jié)構(gòu)措施主要有使樁基入土的深度增加和擴大式錨固基礎(chǔ)兩種情況。第一種方法是把樁頂方向的凍脹力消除而第二種則是通過摩擦力的作用來增強抵抗凍脹力的能力，使得基樁保持穩(wěn)定?；鶚兜臄U大形式有很多，具體采取什么樣的擴大式基樁，要根據(jù)實際的施工條件來決定，如果增加埋設(shè)的深度有困難時，也可以使用消減凍脹力的工程措施，在凍層的范圍內(nèi)做一層涂層、外薄膜處理等。（3）擋土墻。如果擋土墻已經(jīng)失去了抵抗凍脹的能力，就必須要采取以下措施使其凍脹能力得到提升。首先在結(jié)構(gòu)型式的選擇上可以使用一些凍脹變形能力比較強的結(jié)構(gòu)，懸臂式擋土墻在這方面的優(yōu)勢就比較明顯，還要盡可能使用擴大式的條形墻基礎(chǔ)，在對基本進行埋設(shè)時，在比設(shè)計的深度適當?shù)脑黾右恍?，其次，也可以對擋土墻的土體凍脹現(xiàn)象進行相應的處理，在擋土墻體上設(shè)置排水孔，要確保擋土墻的迎土面的表面是光滑平整的，在保證實際的滲流要求基礎(chǔ)上，回填土可以使用非凍脹性質(zhì)的來進行置換，為了更好地保持效果，還可以通過相應的排水措施和保溫板的方式。（4）置換法?？梢园岩恍﹥雒浶再|(zhì)的土壤替換成非凍脹性質(zhì)的，在施工的過程中人們也把這一方法稱作鋪設(shè)砂礫石墊層，由于砂礫石的自身是不具備凍脹性質(zhì)的，而且在排滲水和阻止脹現(xiàn)象發(fā)生遷移過程中都有很好的優(yōu)勢作用，所以一般都會用它來緩解凍脹和凍害的現(xiàn)象發(fā)生，如果要想更好地解決凍脹的問題，就要把凍結(jié)的深度全部置換掉，但是在置換以后，凍結(jié)的深度和原有的地基相比要增加很多，工程量也會有相應的增加，所以在面對凍結(jié)深度比較深的情況時，就要按照其強度的分布情況，來計算需要置換的深度，可以更準確地確定好置換的斷面。

3、總結(jié)

水利是農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈，我國北方的大部分地區(qū)是國家的重要商品糧基地，但地處寒帶的自然氣候條件，使這些地區(qū)的水利工程發(fā)展普遍落后于國家的平均水平。所以必須要加強對凍害現(xiàn)象的防治，更好地促進水利工程建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻

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