季節(jié)凍土區(qū)水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的探討

張海濤

【摘要】當(dāng)前，我國的水利工程建設(shè)數(shù)量越來越多，同時(shí)水利工程建設(shè)的規(guī)模也越來越大，在這樣的情況下，一些季節(jié)凍土區(qū)也開始了水利工程的建設(shè)工作，但是季節(jié)凍土區(qū)在自然條件方面存在著一定的特殊性，其在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面也需要做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因此，我們也需要對(duì)此加以全面的關(guān)注和重視。本文主要分析了季節(jié)凍土區(qū)水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】基土含水量；土的凍脹性；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

我國凍土地區(qū)的范圍十分廣泛，季節(jié)凍土的凍脹現(xiàn)象對(duì)一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的影響非常的明顯，這也會(huì)使得水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作存在一定的難度，針對(duì)這樣的狀況，我們必須要采取有效的措施對(duì)其加以控制和處理，只有這樣，才能更好的確保水利工程基礎(chǔ)的質(zhì)量及性能，本文主要結(jié)合某省季節(jié)凍土地區(qū)的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1、凍脹土概述

除了很少一部分工程坐落在巖石地基之外，很多都處于軟土地基上，在這些軟土地基當(dāng)中還摻入了很多的細(xì)碎顆粒，通常都是粉質(zhì)土或者是粘土，根據(jù)我國當(dāng)前的水利水電工程建設(shè)當(dāng)中所制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如果土壤顆粒直徑在0.05mm之內(nèi)，且其土粒的質(zhì)量超過土樣總質(zhì)量的6%的時(shí)候，我們就可以判定其為凍脹土。

2、水利工程冬季工作的具體條件

水利工程在冬季施工的過程中會(huì)受到嚴(yán)寒和氣溫作用的影響，同時(shí)在施工的過程中，很多工程都處在軟基的位置上，基土的粒徑相對(duì)較細(xì)，通常其土質(zhì)類型都是凍脹土，土的凍脹型較為明顯，水利工程是和水相關(guān)同時(shí)也是短樁的一個(gè)特例。

3、地基土產(chǎn)生凍脹的原因分析

地基土出現(xiàn)凍脹的一個(gè)非常重要的原因是因?yàn)樗衷诮Y(jié)冰之后出現(xiàn)了嚴(yán)重的膨脹現(xiàn)象而導(dǎo)致的，所以，我們可以總結(jié)出地基土出現(xiàn)凍脹的問題主要是因?yàn)樗?、土質(zhì)和負(fù)溫這三個(gè)因素，水分本身具有非常強(qiáng)的流動(dòng)性以及滲透性，在這一過程中水分會(huì)向下部的土體流動(dòng)，之后分布就會(huì)出現(xiàn)非常明顯的變化，這樣就使得水分出現(xiàn)了位置上的移動(dòng)，遷移的主要結(jié)果就是在凍結(jié)面和冰夾層中間形成了一個(gè)冰透鏡，這樣也就使得冰層出現(xiàn)了十分明顯的膨脹現(xiàn)象，地表和之前比起來也出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的隆起問題，通常，水分的含量和地下水位之間是正向的關(guān)系，而在這樣的情況下水分遷移也就越便利，所以水分的遷移通常會(huì)發(fā)生在細(xì)粒土當(dāng)中。

4、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該考慮的因素

4.1預(yù)防凍害的措施

在確保建筑物位置的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該選擇一些地市相對(duì)較高，地下水位不是很高，同時(shí)地表水及凍脹性不是很強(qiáng)的場(chǎng)地，如果選擇了低洼的場(chǎng)地，我們一定要保證地基的高度。

對(duì)在地下水之上的基礎(chǔ)我們可以在基礎(chǔ)側(cè)面進(jìn)行回填工作，回填的過程中可以采用中、粗砂、爐渣等等不具有凍脹性的材料，在對(duì)地下水以下的基礎(chǔ)進(jìn)行施工的過程后中，我們一定要采取有效的措施對(duì)其加以處理，同時(shí)還要在這一過程中保證期凍脹縫隙的寬度不超出正常的范圍，這樣就可以有效的防止凍脹對(duì)地梁的負(fù)面影響。

4.2設(shè)計(jì)的原則

在凍土地區(qū)開展水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，我們必須要對(duì)凍土的工程地質(zhì)條件加以全面的了解，盡量要選擇在地質(zhì)條件比較好的地區(qū)開展工程的建設(shè)和施工，此外還要按照土質(zhì)、土溫以及水利工程自身的規(guī)模對(duì)其進(jìn)行全面的控制，在設(shè)計(jì)的過程中，我們要考慮到凍深對(duì)整個(gè)工程的影響，同時(shí)還要在這一過程中有針對(duì)性的采取一定的措施，在凍脹性相對(duì)比較強(qiáng)的地基上修建水利工程，通常會(huì)對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)都進(jìn)行全面的控制，而在地基承載力的要求符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，我們還要采取防裂措施，確保水利工程的主體不會(huì)出現(xiàn)開裂或者是其他方面的問題。在凍土地區(qū)設(shè)計(jì)的過程中，我們必須要對(duì)凍害和凍深的影響加以考慮，在工程建設(shè)和施工之后，采取了防凍害措施之后，工程設(shè)計(jì)和計(jì)算和非凍土地區(qū)設(shè)計(jì)和計(jì)算并沒有非常顯著的不同。

5、施工要求

工程如果在冬季施工，基礎(chǔ)部分一定要采取有效的措施做好保溫工作，通常我們可以用小店子或者是積雪對(duì)其進(jìn)行全面的覆蓋，從而確保其保溫的效果。其次是在凍脹土地區(qū)進(jìn)行水利工程基礎(chǔ)施工的時(shí)候，我們不能在凍土層上開展基礎(chǔ)施工，這樣就可以有效的防止基礎(chǔ)產(chǎn)生嚴(yán)重的融化下沉的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生拉裂的現(xiàn)象。再次，在冬季進(jìn)行基礎(chǔ)開挖施工的過程中必須要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際要求采取有效的保溫措施，同時(shí)還要在開挖當(dāng)中做好回填工作。第四，如果場(chǎng)地處于低洼地區(qū)的時(shí)候，地下水位比較高的情況下就應(yīng)該采取科學(xué)合理的措施保證場(chǎng)地的排水性能，這樣就可以十分有效的防止施工地點(diǎn)出現(xiàn)積水或者是雨水進(jìn)入到基坑當(dāng)中，這樣也就使得土的凍脹性顯著的提升，影響了工程建設(shè)的質(zhì)量和水平。

在工程建設(shè)和施工的過程中面我們還需要采取一定的辦法對(duì)樁和凍土界面的凍結(jié)力進(jìn)行消除或者是控制，在工程設(shè)計(jì)的過程中，我們可以采用在樁柱表面涂上活性劑渣油或者是在樁柱的表面架設(shè)圓套管，樁管之間的間隙還要加入一定數(shù)量的工業(yè)凡士林或者是其他類型的融化有，從而確?；A(chǔ)的性能。在凍土區(qū)進(jìn)行水利工程基礎(chǔ)施工的過程中，我們可以在凍土最大凍深線以下的位置設(shè)置地梁和爆擴(kuò)樁大頭等，這樣一來也就使得樁頭自錨的質(zhì)量和效果得到了非常好的保證。另外，在實(shí)際的工作中，我們還要采取有效的措施適當(dāng)?shù)脑黾訕渡系暮奢d，同時(shí)還要使其保持集中的狀態(tài)，這樣一來也就使得結(jié)構(gòu)上部的荷載處于相對(duì)較為集中的狀態(tài)，此外對(duì)樁的抗凍性和穩(wěn)定性也有著十分積極的意義。

6、結(jié)語

當(dāng)前我國的水利工程建設(shè)項(xiàng)目在不斷的發(fā)展，此外水利工程的建設(shè)也在很大程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的健康發(fā)展，我國的水利工程數(shù)量在逐漸的增多，此外，很多水利工程在建設(shè)的過程中也出現(xiàn)在了季節(jié)性凍土地區(qū)，這一地區(qū)和普通地區(qū)的水利工程建設(shè)存在著一定的差別，尤其是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，其要求更加的細(xì)致和嚴(yán)格，在這樣的情況下，我們必須要對(duì)季節(jié)性凍土區(qū)的水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的控制和處理，只有這樣，才能更好的保證水利工程的平穩(wěn)運(yùn)行，這對(duì)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的平穩(wěn)發(fā)展也有著十分積極的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳廣成.寒冷地區(qū)在季節(jié)性凍土上基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工[J].科技資訊，2008（19）

[2]黃雙杰，包鼎，鐘賢.寒區(qū)凍土地基對(duì)建筑物安全性影響分析[J].赤子（上中旬），2014（15）

[3]高建龍，張全利.淺析建筑物的凍害產(chǎn)生原因及預(yù)防措施[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（07）