1、水工建筑物冻害分析及防治措施分析探讨摘要：在气候相对较冷的北方地带，冻害现象体现为较高的频率，尤其是针对水工建筑物。水工建筑物一旦遭受了冻害，则会存在较大可能出现受冻膨胀或是其他不良现象。从现状来看，水工建筑中的多数都设计成钢混结构，对此可以选择预制式或者现浇式的两种建筑物类型，而上述类型的水工建筑物通常都可能遭受冻害。受到冻害带来的不良影响，水工建筑将会减损自身的综合性能，同时也不利于延长建筑物可以运行的年限。为此针对各种类型的水工建筑物来讲，应当探析引发冻害的根源；结合建筑物出现冻害的真实状况，探求可行的防治对策。 关键词：水工建筑物；冻害分析；防治措施中图分类号：TB文献标识码：Adoi
2、：10.19311/ki.16723198.2017.30.087近些年以来，城乡建筑行业的整体规模都在迅速扩大；面对新的形势，水工建筑物也逐渐受到了更多的关注。然而在实践中，处在寒冷地带的很多水工建筑物都有可能遭受较强的冻害。一旦出现了冻害，那么建筑物本身的结构将会遭受减损，与之相应的各种建筑构件也可能出现裂痕或是冻胀等。究其根源，冻害现象通常来源于气温骤降、当地土质不良或者外界荷载较高等。具体来讲，细粒土与混凝土如果具备较大的孔隙度，或者水库表层已经出现了结冰现象，那么很有可能产生冻胀，建筑物因此而承受了过高的静冰压力。由此可见，冻害现象直接关系着水工建筑本身的安全与寿命等要素。在防控冻害
3、的具体实践中，应当遵照因地制宜的基本思路来实现全面推进，针对不同类型的冻害特征都要选择与之相适应的防控手段。1冻害产生的根源从目前来看，水工建筑物如果遭受了来源于冻害的不良影响，那么很有可能减损建筑物本身的各项性能，同时也威胁到了建筑物的安全性。在严重情况下，遭受冻害威胁的水工建筑物还可能带来人身伤害。具体来讲，冻害产生的根本原因应当包含如下。1.1冰冻产生的压力针对各种类型的水工建筑物?斫玻?与之有关的冻害成因也是各异的。具体而言，建筑物本身如果承受了过重的冰压力，那么将会引发冻害。冰压力包含了动态与静态的两类冰压力，在这其中，动冰压力指的是在流冰冲击下的水工建筑遭受冰冻的损伤，此种冰压力的
4、根源在于挤压与剪切力带来的破坏。与之相比，静态冰压力特指受到温升膨胀带来的影响，冰层受到过大的压力。这是因为，外温如果表现为急剧上升的状态，那么不断升温的冰层将会出现强烈爬坡的现象。在此种状况下，凝结后的混凝土板将会变得更高，混凝土因此将会断裂或者出现弯曲等。1.2建筑物的冻融现象水工建筑不能缺少地基土作为支撑，但在特殊状况下，地基土出现了迅速降温，以至于转变为冻土。受到冰体的作用力，地基土将会呈现迅速缩小的状态，而与之相应的土体压力也将变得更小。一旦出现了上述状况，那么外温将会融化冻土，以至于整个土层都将呈现流动的状态。建筑物本身如果处在外温为零下的环境中，那么水工建筑将会结冻然后再次升温，
5、进而导致了外层与内层的融化，上述状况构成了冻融现象。如果出现了反复循环的冻融现象，那么整个建筑物都将遭受较强的外界破坏力。混凝土表层如果受到了变化水位的影响，则迅速膨胀的冻结建筑物就有可能出现膨胀，混凝土外侧流出了融化后的水分。由此可见，冻融现象将会减损混凝土本身的坚固性，建筑物不再具有弹性。在情况严重时，整个建筑物还会暴露钢筋。恶性循环的冻胀现象很有可能损伤建筑物的整体结构。1.3受到冻胀力带来的影响受到低温带来的影响，地基土或者深层混凝土都将会呈现冻结状态。在上述过程中，混凝土表层将会出现冰冻的凝固层，进而构成了较厚的冰晶体。如果冻胀力持续为较长的时间，那么与之相应的冻胀力也将迅速增大。对
6、于整个的水工建筑物来讲，冻胀力的具体方向也是各不相同的，一般都会涉及切向、水平走向以及竖直方向的冻胀作用力。因此可见，冻胀作用很可能损坏了整体性的建筑物构造，进而削减了建筑物的整体强度。从基本类型来看，冻胀作用通常包含了如下类型：第一类为竖直方向的冻胀作用。受到冻胀过程带来的影响，地基土将会对上侧的混凝土构成阻碍，此种作用力本身具有竖直向上的特征。如果涉及冻胀土层，那么埋深较浅的土层更有可能遭受上述的冻胀作用。竖直方向上的冻胀作用体现为最大程度的破坏性，进而威胁到了整个建筑物本体的安全性。第二类为水平冻胀作用。针对较小规模的水工建筑物，如果挡土墙或者侧面的建筑墙体表现为冻胀现象，那么通常就会出
7、现上述的水平作用力。具体来讲，水平冻胀作用直接决定于墙后填土以及冻胀力度等各项要素。也就是说，建筑物如果承受了相对较高的填土作用力，则会引发很严重的冻胀现象。第三类为切向的冻胀作用。此类冻胀作用一般来讲作用于桩基础或者桥墩等位置。这是由于，周围土层如果体现为很明显的冻胀现象，则会呈现向上的基础侧面作用力。此外，建筑物基础以及地基土之间也将会存在逆向的冻胀作用传递现象，上述现象构成了传递冻胀力的平台，加剧了冻胀现象。2探求防治措施2.1对于填土进行换回处理在水工建筑物的整个设计环节中，可以视情况运用换回填土的方式来防控冻害的发生。具体来讲，换回填土的操作应当密切结合整个建筑物的光照条件、遮阴程度
8、以及建筑物级别，因地制宜选择相应的设计深度。除此以外，针对建筑物基础具有的冻胀深度以及土层的冻胀量都不应当予以忽视。具体在设计时，关键应当落实于基础深度、基础换土与回填土等要素。在必要的时候，应当控制于0.05毫米以内的冻胀土层颗粒含量，确保不会超出6%的质量比例。对于置换材料与原先的土层而言，应当把过滤层放置在二者中间的位置上，确保符合特定的排水条件。在特殊情况下，如果外移半米左右的置换物轮廓投影线，那么可以相应减少85%左右的冻胀作用力。一般来讲，可以限制于80%左右的置换深度。2.2做好排水处理某些情况下，水工建筑物本身含有相对较高的土层水量，土层中的含水比例甚至超过了初始的冻胀含水量。
9、一旦出现了上述状况，那么针对多余水分就要予以排除处理。具体在操作时，可以把排水孔布置在挡土墙的特定位置上，确保达到最基本的渗透半径。为了消除地下水给整个建筑物带来的威胁，还可以把柳树或者杨树栽植于沟渠两侧的位置上，在此前提下借助生物排水来发挥优良的防治效应。初期在进行勘察时，就要密切关注土层本身的粒径、含水量以及导热性等参数，因地制宜运用适当的防控措施。2.3运用适当的保温方式为了从源头上防治建筑物遭受冻害的不良影响，可以运用水保温或是其他的保温措施。这是由于，结冰后的水将会释放较高的热能，因此有助于减轻冻害的干扰。如果选择了回填的措施，则要运用特定粒径的砂砾来完成上述的处理，确保在虹吸管与回
10、填层二者之间留出特定的距离，以便于顺利实现后期的过水处理。如果涉及规模较小的水工建筑物，那么与之有关的保温材料可以运用聚乙烯的塑料板或者泡沫珍珠岩，运用双向铺设的措施来铺设上侧的保温层，慎防冻土的现象发生。3结束语经过上述分析可知，水工建筑如果处在温度相对较低的地区，则有可能遭受冻害带来的损伤。在某些情况下，受到地基冻胀或者其他现象影响，水工建筑将会遭受膨胀破坏或是其他各种破坏，此种现状将会减损建筑物的整体寿命，对其进行修复也会耗费过高的资金与成本。因此可以得知，冻害防治应当构成水工建筑物的核心与关键。在防治冻害的实践中，应当密切结合冻胀力的基本特征来判断冻害的根源。此外，针对水工建筑物的初期设计、建筑勘察、建筑施工、建筑运行以及日常管理等各个流程都要强化监管，确保从源头入手，消除建筑物遭受冻害的隐患与威胁。参考文献1李茜.浅析水工建筑物冻害的成因及防治对策J.农村实用科技信息，2013.2王冶志.东港沿海地区水工建筑物防治冻害技术措施J.水利规划与设计，2014.3常峥.中小型水工建筑物冻害成因及其防治措施J.现代商贸工业，2015.4马丽琴.渠系建筑物设计中的冻害防治措施探讨J.科技创新与应用，2017.
全部分类
免费下载资料库
10000份+资源包
千万vip文档畅享下载
下载文档文件编辑即用
网站精选百万好案
百万工程地产工作者都在用
微信扫一扫登录
