季节冻土区水利工程基础设计的探讨

【摘要】当前，我国的水利工程建设数量越来越多，同时水利工程建设的规模也越来越大，在这样的情况下，一些季节冻土区也开始了水利工程的建设工作，但是季节冻土区在自然条件方面存在着一定的特殊性，其在基础设计方面也需要做出适当的调整，因此，我们也需要对此加以全面的关注和重视。本文主要分析了季节冻土区水利工程基础设计，以供参考和借鉴。

【关键词】基土含水量；土的冻胀性；基础设计

我国冻土地区的范围十分广泛，季节冻土的冻胀现象对一个地区经济的影响非常的明显，这也会使得水利工程基础设计工作存在一定的难度，针对这样的状况，我们必须要采取有效的措施对其加以控制和处理，只有这样，才能更好的确保水利工程基础的质量及性能，本文主要结合某省季节冻土地区的特点，对其进行详细的分析。

1、冻胀土概述

除了很少一部分工程坐落在岩石地基之外，很多都处于软土地基上，在这些软土地基当中还掺入了很多的细碎颗粒，通常都是粉质土或者是粘土，根据我国当前的水利水电工程建设当中所制定的行业标准，如果土壤颗粒直径在0.05mm之内，且其土粒的质量超过土样总质量的6%的时候，我们就可以判定其为冻胀土。

2、水利工程冬季工作的具体条件

水利工程在冬季施工的过程中会受到严寒和气温作用的影响，同时在施工的过程中，很多工程都处在软基的位置上，基土的粒径相对较细，通常其土质类型都是冻胀土，土的冻胀型较为明显，水利工程是和水相关同时也是短桩的一个特例。

3、地基土产生冻胀的原因分析

地基土出现冻胀的一个非常重要的原因是因为水分在结冰之后出现了严重的膨胀现象而导致的，所以，我们可以总结出地基土出现冻胀的问题主要是因为水分、土质和负温这三个因素，水分本身具有非常强的流动性以及渗透性，在这一过程中水分会向下部的土体流动，之后分布就会出现非常明显的变化，这样就使得水分出现了位置上的移动，迁移的主要结果就是在冻结面和冰夹层中间形成了一个冰透镜，这样也就使得冰层出现了十分明显的膨胀现象，地表和之前比起来也出现了非常严重的隆起问题，通常，水分的含量和地下水位之间是正向的关系，而在这样的情况下水分迁移也就越便利，所以水分的迁移通常会发生在细粒土当中。

4、基础设计的过程中应该考虑的因素

4.1预防冻害的措施

在确保建筑物位置的基础上，我们应该选择一些地市相对较高，地下水位不是很高，同时地表水及冻胀性不是很强的场地，如果选择了低洼的场地，我们一定要保证地基的高度。

对在地下水之上的基础我们可以在基础侧面进行回填工作，回填的过程中可以采用中、粗砂、炉渣等等不具有冻胀性的材料，在对地下水以下的基础进行施工的过程后中，我们一定要采取有效的措施对其加以处理，同时还要在这一过程中保证期冻胀缝隙的宽度不超出正常的范围，这样就可以有效的防止冻胀对地梁的负面影响。

4.2设计的原则

在冻土地区开展水利工程基础设计的过程中，我们必须要对冻土的工程地质条件加以全面的了解，尽量要选择在地质条件比较好的地区开展工程的建设和施工，此外还要按照土质、土温以及水利工程自身的规模对其进行全面的控制，在设计的过程中，我们要考虑到冻深对整个工程的影响，同时还要在这一过程中有针对性的采取一定的措施，在冻胀性相对比较强的地基上修建水利工程，通常会对其各项参数都进行全面的控制，而在地基承载力的要求符合相关标准的情况下，我们还要采取防裂措施，确保水利工程的主体不会出现开裂或者是其他方面的问题。在冻土地区设计的过程中，我们必须要对冻害和冻深的影响加以考虑，在工程建设和施工之后，采取了防冻害措施之后，工程设计和计算和非冻土地区设计和计算并没有非常显著的不同。

5、施工要求

工程如果在冬季施工，基础部分一定要采取有效的措施做好保温工作，通常我们可以用小店子或者是积雪对其进行全面的覆盖，从而确保其保温的效果。其次是在冻胀土地区进行水利工程基础施工的时候，我们不能在冻土层上开展基础施工，这样就可以有效的防止基础产生严重的融化下沉的现象，从而导致基础产生拉裂的现象。再次，在冬季进行基础开挖施工的过程中必须要根据工程建设的实际要求采取有效的保温措施，同时还要在开挖当中做好回填工作。第四，如果场地处于低洼地区的时候，地下水位比较高的情况下就应该采取科学合理的措施保证场地的排水性能，这样就可以十分有效的防止施工地点出现积水或者是雨水进入到基坑当中，这样也就使得土的冻胀性显著的提升，影响了工程建设的质量和水平。

在工程建设和施工的过程中面我们还需要采取一定的办法对桩和冻土界面的冻结力进行消除或者是控制，在工程设计的过程中，我们可以采用在桩柱表面涂上活性剂渣油或者是在桩柱的表面架设圆套管，桩管之间的间隙还要加入一定数量的工业凡士林或者是其他类型的融化有，从而确保基础的性能。在冻土区进行水利工程基础施工的过程中，我们可以在冻土最大冻深线以下的位置设置地梁和爆扩桩大头等，这样一来也就使得桩头自锚的质量和效果得到了非常好的保证。另外，在实际的工作中，我们还要采取有效的措施适当的增加桩上的荷载，同时还要使其保持集中的状态，这样一来也就使得结构上部的荷载处于相对较为集中的状态，此外对桩的抗冻性和稳定性也有着十分积极的意义。

6、结语

当前我国的水利工程建设项目在不断的发展，此外水利工程的建设也在很大程度上促进了我国经济和社会的健康发展，我国的水利工程数量在逐渐的增多，此外，很多水利工程在建设的过程中也出现在了季节性冻土地区，这一地区和普通地区的水利工程建设存在着一定的差别，尤其是在基础设计的过程中，其要求更加的细致和严格，在这样的情况下，我们必须要对季节性冻土区的水利工程基础设计进行全面的控制和处理，只有这样，才能更好的保证水利工程的平稳运行，这对我国经济和社会的平稳发展也有着十分积极的意义。

参考文献

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