摘要:隨著我國的交通事業(yè)的發(fā)展,在農(nóng)村地區(qū)也大量的修建了橋涵工程,但是由于北方地區(qū)冬季的溫度較低,土壤的膨脹、鼓起導(dǎo)致我國農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)受凍害較為嚴重。橋涵基礎(chǔ)遭受了凍害后使橋梁在不同程度上出現(xiàn)了損壞,這些損壞會嚴重地影響人們的出行,同時還會威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。所以筆者在本研究中對產(chǎn)生凍害的原因進行分析,并提出了針對農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害的防治措施。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村橋涵基礎(chǔ);凍害;防治措施
前言:在霜凍節(jié)氣之后北方的土地開始大面積的結(jié)凍,土地在結(jié)凍后因為土壤中的水的物理形態(tài)發(fā)生變化,會對土壤的結(jié)構(gòu)和物理性進行一定程度的影響。我國北方主要屬于季節(jié)性凍土,所以北方農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害主要是由于土地膨脹所導(dǎo)致的。季節(jié)性凍害會導(dǎo)致在季節(jié)性凍土上修建的橋梁等建筑物因為凍害而出現(xiàn)損壞,本研究提出了針對農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害的防治措施,希望可以給相關(guān)的部門提供一些參考。
1.導(dǎo)致農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)產(chǎn)生凍害的主要原因分析
1.1橋涵基礎(chǔ)的不均勻沉降
一般在農(nóng)村中建設(shè)的橋涵工程大都使用淺基礎(chǔ)進行建設(shè),而淺基礎(chǔ)自身存在著一定的問題。淺基礎(chǔ)因為在建造和埋設(shè)的過程都比較簡單,并且造價較為低廉,所以在一些建筑上使用,但是一旦受到凍害后就會出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象,就會對農(nóng)村橋涵工程的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,甚至會導(dǎo)致坍塌。
1.2橋涵基礎(chǔ)受凍膨脹
橋涵基礎(chǔ)受凍導(dǎo)致的膨脹是在季節(jié)性凍土上橋涵基礎(chǔ)出現(xiàn)骨氣的主要原因。在土壤結(jié)凍后除了土壤中原來含有的水分在結(jié)冰后導(dǎo)致土壤膨脹之外,導(dǎo)致土壤膨脹的原因就是水分向受凍面遷移。在土壤凍結(jié)后,土壤受凍膨脹產(chǎn)生的凍脹力越大就會使土壤凍結(jié)所產(chǎn)生的切線凍脹力越大,這些力最終作用于橋涵基礎(chǔ)上,導(dǎo)致橋涵基礎(chǔ)整體向上移動。但是在膨脹過程中因為基礎(chǔ)所在的土地的膨脹特性并不完全相同,所以產(chǎn)生不均勻凍脹現(xiàn)象,導(dǎo)致橋涵基礎(chǔ)的不均勻抬升。橋涵基礎(chǔ)在氣溫零下后會出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象,一旦橋涵基礎(chǔ)所處的土壤含水量較高,在氣溫回升之后凍土融化,會導(dǎo)致橋涵基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降。橋涵基礎(chǔ)一旦因為凍脹而出現(xiàn)的拔起現(xiàn)象,就很難被制止了。因為橋涵基礎(chǔ)在被拔起后很難能恢復(fù)到原來的位置,橋涵基礎(chǔ)埋入土壤中的部分不斷的減少,拔起現(xiàn)象將逐年的加劇,最終將會導(dǎo)致橋涵建筑因為失去支撐而產(chǎn)生坍塌的現(xiàn)象。
1.3基礎(chǔ)底板被上抬
地基土壤在受凍膨脹和融化沉降過程中會給橋涵基礎(chǔ)底板帶來極大的破壞。土壤作用于橋涵基礎(chǔ)的凍脹力都是由于土壤中的水結(jié)冰而產(chǎn)生的膨脹力,在實際的施工中橋涵基礎(chǔ)的深度大概等同于凍深,在結(jié)凍后產(chǎn)生的凍脹力會對橋涵基礎(chǔ)底板產(chǎn)生破壞。橋涵基礎(chǔ)在凍脹過程中不均勻的抬起以及在沉降過程中的不均勻沉降會對橋涵基礎(chǔ)底板產(chǎn)生高強度的破壞,當橋涵基礎(chǔ)所受到的破壞反映到橋面上的時候就會導(dǎo)致橋面受損,會因為基礎(chǔ)的反饋不同而出現(xiàn)不同程度的破壞。在橋涵基礎(chǔ)板邊緣受到約束的時候中間部位相對來說比較薄弱,在凍土的影響下極為容易發(fā)生形變。不同部位的凍土的膨脹特性并不相同,這就導(dǎo)致了橋涵基礎(chǔ)在發(fā)生形變時也是不均勻的形變,這樣會導(dǎo)致橋涵基礎(chǔ)底板出現(xiàn)一定的裂縫,隨著使用時長的增加,裂縫積累到一定程度后破壞橋涵基礎(chǔ)底板。
1.4混凝土被腐蝕
在季節(jié)性凍土上建造的橋涵工程所使用的混凝土在達到了一定的年限后,必然會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。導(dǎo)致腐蝕的原因有很多種,在土壤中的部分混凝土在經(jīng)受了土壤中水分冷熱交替后難免會出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象,在水中部分的混凝土受到流水的沖刷和水中各種化學元素的侵蝕最終會出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。
2. 農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害的防治原則和防治措施
2.1農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害的防治核心
農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害防治的核心就是要降低橋涵基礎(chǔ)附近的土壤的凍脹力。改善橋涵基礎(chǔ)附近的土壤凍脹力可以通過對橋涵基礎(chǔ)所在土壤的土質(zhì)進行改善,改善基礎(chǔ)和周圍土體的接觸面,還可以通過加強橋涵基礎(chǔ)的強度來降低土壤所產(chǎn)生的凍脹力對于農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)的凍害。在建設(shè)橋涵工程的過程中要根據(jù)所處環(huán)境使用抗凍性較高的材料,這樣可以避免橋涵基礎(chǔ)受到凍脹力的影響,保證橋涵建筑正常的運行。
2.2對于新建橋涵工程的基礎(chǔ)凍害防治措施
新建橋涵工程在設(shè)計階段就要充分的考慮所在地區(qū)的凍害程度,然后根據(jù)所在地區(qū)的凍害程度對橋涵工程所產(chǎn)生的影響進行預(yù)測和分析。在建設(shè)之前要預(yù)先改善橋涵基礎(chǔ)所在土壤的土質(zhì),改善基礎(chǔ)和周圍土體的接觸面。在建設(shè)期間要加強橋涵基礎(chǔ)的強度使免于凍害。如果建設(shè)的地區(qū)的土壤水分含量較高就退而求其次,允許土壤對新建橋涵基礎(chǔ)產(chǎn)生凍害,但是凍害所導(dǎo)致的膨脹等現(xiàn)象不能影響橋涵工程的正常使用。
2.3對于在役橋涵工程的基礎(chǔ)凍害防治措施
對于在役橋涵工程的基礎(chǔ)凍害防治主要通過對在役橋梁進行為期幾個循環(huán)的觀測。通過觀測結(jié)果分析凍害的程度,根據(jù)凍害程度采取相關(guān)的防治措施??梢愿纳茦蚝A(chǔ)附近的土壤土質(zhì)來降低凍害對橋涵基礎(chǔ)所產(chǎn)生的凍脹力,也可以對橋涵基礎(chǔ)采取保溫措施,在遇到極端天氣時要及時的對橋涵基礎(chǔ)進行臨時的養(yǎng)護。
結(jié)語:針對于我國北方的農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害產(chǎn)生的原因進行分析,我們可以知道凍害的產(chǎn)生對于橋涵建筑的損傷問題的嚴重性。筆者在本研究中針對農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害提出了一些防治原則以及相關(guān)的防治措施,主要目的在于希望引起相關(guān)部門對于該問題的重視。然后可以及時的、盡早的對農(nóng)村橋涵基礎(chǔ)凍害問題進行防治和解決,去除橋涵建筑的安全隱患,保證橋涵建筑可以安全正常的運行,從而確保了廣大人民的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻:
[1] 婁魁梧,張立東.淺談季凍區(qū)橋涵基礎(chǔ)的凍害與防治[J].黑龍江交通科技,2005(01):55-57.
[2] 秦毅.新疆多年凍土地區(qū)橋涵病害調(diào)查及防治措施[J].交通標準化,2014(14):114-117.