【摘要】水工建筑中對(duì)于基礎(chǔ)的要求是極其嚴(yán)格的，在基礎(chǔ)的施工中，尤其北方地區(qū)，由于季節(jié)氣溫的變化，凍土就成了不可避免的問(wèn)題，如何根據(jù)實(shí)際情況減少凍害損失，成了本文研究的方向，本文就水工建筑的公害分析以及相應(yīng)的防治措施做了研究，希望對(duì)大家有所借鑒

【關(guān)鍵詞】水工建筑；凍害分析；凍害防治

凍土問(wèn)題是所有涉及的施工單位都很難解決的問(wèn)題，目前世界上對(duì)這類問(wèn)題的對(duì)策也非常的少，涉及的問(wèn)題主要在凍脹和融沉這兩方面，隨著季節(jié)性氣溫的變化，施工的土都會(huì)發(fā)生凍脹和融沉的過(guò)程，而在這一過(guò)程中，地上建筑會(huì)遭到破壞，凍土上的建筑施工難以穩(wěn)定其基礎(chǔ)，就好像在冰面上蓋房子一樣，春天來(lái)了，天氣轉(zhuǎn)暖，房子就沉了。還有很明顯的例子，北方的公路，在冬天的時(shí)候，大多數(shù)都會(huì)因?yàn)閮雒浂_(kāi)裂。房子也是一樣，因?yàn)橥寥澜Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，其膨脹系數(shù)是不同的，因此房子的地基也會(huì)因?yàn)橥寥纼雒浭芰Σ痪鶆蚨l(fā)生變形，導(dǎo)致墻體斷裂。

一、 土凍害的危害分析

所謂的土凍害，就是由于季節(jié)氣溫的變化而引起的土壤的凍結(jié)，對(duì)建筑物帶來(lái)的危害。說(shuō)到土凍害，要明確的就是土凍結(jié)的速度問(wèn)題，因?yàn)橥恋膬鼋Y(jié)速度直接取決于凍脹量值的大小。凍脹量值大，就說(shuō)明凍結(jié)速度相對(duì)快一些；凍脹量值小，凍結(jié)速度相對(duì)慢一些。這是因?yàn)閮雒浟恐荡笮∨c水分轉(zhuǎn)移補(bǔ)給條件的好壞兮兮有關(guān)； 當(dāng)?shù)叵滤慌e例地基較為接近時(shí)，水分轉(zhuǎn)移補(bǔ)給的條件就相對(duì)較好，這也能在一定程度上促進(jìn)土凍結(jié)，使凍結(jié)速度變快，相反，則凍結(jié)速度便慢，因此，形成土凍害的最主要原因就是地下水源或者外來(lái)水源距離地基的位置如何根據(jù)實(shí)際情況減少凍害損失呢？下面來(lái)分析水工建筑物凍害防治措施：

二、水工建筑物防凍技術(shù)措施

2.1 防凍措施之換砂法

在建筑物中為了防止建筑物的凍害，通常實(shí)用最廣泛的方法就是換砂法，這種方法也是現(xiàn)階段最普遍，最簡(jiǎn)單的，這種方式的施工原理就是通過(guò)換砂來(lái)消減地基土在受凍害之后的凍脹力，改變建筑基礎(chǔ)的土層結(jié)構(gòu)，以此來(lái)減小基礎(chǔ)受凍之后的變形，擠壓等。

2.2 防凍措施之保溫法

保溫法也是水工建筑物防凍的重要技術(shù)之一。這種方法主要是通過(guò)提高建筑物基礎(chǔ)的土層溫度，減少土層凍結(jié)深度來(lái)達(dá)到建筑物防凍目的。施工工序主要是在建筑物基礎(chǔ)的底部及對(duì)應(yīng)的四周設(shè)置必要的隔熱裝置，保證基礎(chǔ)與周圍環(huán)境有一定的隔熱狀態(tài)，并增大熱阻。熱阻會(huì)在一定程度上延緩天然地基土遭受到凍結(jié)，起到保溫的作用。目前大多數(shù)企業(yè)都會(huì)采用的熱阻材料爐渣泡沫砼，聚苯乙稀泡沫板。這些材料除了自身具有很好的抗壓強(qiáng)度之外，在承受到一定的外荷作用后，這些材料也不易產(chǎn)生過(guò)大的壓縮變形。

2.3 防凍措施之排水隔水法

水工建筑物防凍的另一種技術(shù)就是排水隔水法。顧名思義，這種方法是通過(guò)控制水分來(lái)達(dá)到防凍的目的。正所謂治病要治本，而凍脹的根源就是土層中的水，所以只要能在一定程度上控制住水分，使其無(wú)法接近地基附近，就可以達(dá)到消弱甚至解除地基土凍脹的目的。排水隔水法的施工原理主要是通過(guò)使建筑地基周圍的地下水位降位，增大地基與地下水位的距離、降低季節(jié)性凍層范圍內(nèi)土體的含水量，使周圍土層變得相對(duì)干燥，并隔斷其他任何可能補(bǔ)給給建筑物基礎(chǔ)的來(lái)源、排除地基周圍的地表水、防止地基土致濕等技術(shù)措施。在已經(jīng)發(fā)生的凍脹地基上，應(yīng)該相設(shè)置鋼筋砼圈梁和基礎(chǔ)聯(lián)系梁，并在一定程度上控制建筑物的長(zhǎng)高比，最終增加建筑物的強(qiáng)度。如果建筑物采用采暖設(shè)計(jì)，如果在土壤冰凍前不能將建筑物交付使用，在使用中因?yàn)槟承┰虿荒苋缙谶M(jìn)行采暖的，應(yīng)采取保溫措施進(jìn)行采暖，如果建筑由于工期原因，或者其他的客觀因素導(dǎo)致無(wú)法在寒冷季節(jié)完工的，要對(duì)之前施工的土層進(jìn)行回填，確保土層的壓力，防止地基的凍害。

除了上面幾種防凍技術(shù)之外，我們還應(yīng)該在水工建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上做好防控凍害的措施，具體有哪些措施呢？我們一起看下文：

三、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)防控凍害的措施

3.1換回填土

在水工建筑工程防凍害設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可用換回填土的方法。換回填土的關(guān)鍵是要確定出土壤凍脹量、基礎(chǔ)凍深及設(shè)計(jì)深度，而這些關(guān)鍵量的確定是要根據(jù)具體遮陰水平、日照條件、建設(shè)級(jí)別等條件精確計(jì)算出來(lái)的。需要注意的是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮到回填土、基礎(chǔ)換土對(duì)凍脹力和基礎(chǔ)深度的降低因素。換回填土作為水工建筑防凍害技術(shù)重要措施之一，對(duì)水工建筑物防凍害起著十分重要的作用，對(duì)于換回填土方法的研究具有很遠(yuǎn)大的意義。

3.2排水、控水

在水工建筑的施工過(guò)程中，當(dāng)凍脹起始含水量低于水工建筑物土壤含水量時(shí)，應(yīng)該排出土壤中多余的水份，并運(yùn)用恰當(dāng)方法控制地下水或地表水滲入土壤中。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中要計(jì)算好尺寸，在相應(yīng)位置流出排水孔，并且要符合滲徑要求。同時(shí)也要注意，為了避免地下水帶來(lái)的損傷在渠道線路設(shè)計(jì)時(shí)，要將渠道線路設(shè)計(jì)成高線；可在溝渠旁邊栽植楊樹、柳樹等植物，因?yàn)橹参锟砂l(fā)揮很好的排水功效。

3.3利用水的最大熱容量

我們知道，在眾多的物質(zhì)中，水的熱容量是最大的。水在結(jié)冰時(shí)，是需要釋放能量來(lái)完成的，那么通過(guò)水結(jié)冰時(shí)釋放出的熱能即可在一定程度上降低冰凍的深度。水就是通過(guò)這種方式來(lái)達(dá)到保溫的目的。水保溫方式：在物質(zhì)中水具有最強(qiáng)大的比熱容，水在結(jié)冰時(shí)釋放出的熱能能夠在一定程度上降低凍深。我們來(lái)舉例說(shuō)明，如果農(nóng)業(yè)庫(kù)堤河水工施工項(xiàng)目要求建設(shè)倒虹吸混凝土方涵，長(zhǎng)度為43米之多，工程中為了合理的避免鋒面的凍結(jié)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候按照施工組織設(shè)計(jì)到底部1.4米的回填土層，在回填材料里，要選擇填水性比較好的原材料，這里面比較有代表性的就是砂粒，所以這里推薦用砂?；靥睢Ｍ瑫r(shí)讓溝道水和回填層間設(shè)計(jì)的虹吸管中間隔一定距離的水層，這樣做的目的是為降低載吸管中水面結(jié)冰的厚度。

四、結(jié)束語(yǔ)

水工建筑的凍害分析以及防治一直是一個(gè)難纏的話題，雖然文中提出了幾點(diǎn)建議，但是在實(shí)際的施工中還是要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理利用以及創(chuàng)新，只有這樣才能在一定程度上保證施工的安全，高質(zhì)量，高效，相信隨著施工人員的技術(shù)創(chuàng)新以及建筑行業(yè)的科技創(chuàng)新，此項(xiàng)工程會(huì)做的越來(lái)越完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王麗波；寒區(qū)水利工程凍害防治技術(shù)初探[J]；農(nóng)村實(shí)用科技信息；2013年03期

[2] 李璐璐；寒區(qū)水利工程凍害防治技術(shù)[J]；黑龍江科技信息；2013年07期