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1、河北张家口地区水利工程防冻害分析：在一些水工建筑物中，出现冻害是一种比较常见的现象，如果不进行及时有效的防护，会给建筑工程造成严重的破坏，本文结合张家口地区水利工程的防冻害问题展开一系列的分析和探讨。 关键词：张家口；水利工程；防冻害 Abstract:Inanumberofhydraulicbuildings,freezeinjuryisarelativelymonphenomenon,ifnottakethetimelyandeffectiveprotection,itoffreezingdam
2、agetolaunchaseriesofanalysisanddiscussion. Keyage ：F407.9：A： 张家口市崇礼县地处季节性冻土地区，属寒温带大陆性季风气候，冬季干旱漫长，夏季凉爽短暂，春秋多风。多年平均气温3.3°C，多年极端低温-34.1°C，早霜始于9月中旬，晚霜终于5月下旬，无霜期平均103天，最大冻土深度1.47m。本文主要以张家口崇礼县水利工程为研究对象，分析水利工程冻害的成因及防护措施。 在修建闸、涵、桥、跌水、渡槽、渠道衬砌等水工建筑物时，设计原则仍是继
3、承和借鉴常规的设计理论，但在使用中，工程冻害现象和破坏的程度及规模相当普遍，有些还很严重。破坏状况有冻结时引起的冻胀、冻技和融化时引起的不均匀下沉及渗透破坏。随着国民经济的发展，研究和探讨对冻土的利用、改造和对冻害的防治，要求在冻土地区修建的水工建筑物，结构安全可靠，技术可行，经济合理，有着特殊的意义。为防止冻害，目前建筑物设计除满足基础承压要求之外，广泛采用冻层以下深基防冻害破坏，无论建筑物大小与等级，一律将基础置于冻深以下。有的工程基础深达2m，60％的工程量埋于地下，这就大大增加了工程量和工程造价
4、，尽管如此，有时也不能完全避免冻害。深基，当然是一种抗冻措施，但不是唯一的措施，应当根据不同的工程性质、等级和地质条件，因地制宜。实践证明，按暖土建筑理论来指导冻土地区工程设计，不但达不到经济合理，而且也保证不了工程的坚固耐用。 一、冻害的成因分析 水利工程冻害成因有很多，主要分为内因和外因,其中地基土的冻胀、融沉、冰冻及长期冻融循环等是自然规律所产生的破坏作用属冻害的内因;而设计不合理、施工技术不正确和工程管理不好等原因是人为因素,属造成水利工程冻害的外因。 （一）水利工程因为地基冻涨、融沉引起
5、的破坏。地基土中的水冻结成冰时体积膨胀,当这种膨胀足以引起土颗粒间的相对位移时,就形成冻结时土体积的膨胀,即称之为土的冻胀。受水利工程基础和侧壁的约束膨胀的冻土会对相应的位置产生较大的法向压应力。另外，由于冰冻作用水利工程基础、侧壁与冻土产生胶结力,对土的冻胀产生了切向约束作用,在不均匀冻胀的作用下,对水利工程基础、侧壁产生较大的切向剪应力。这些法向压应力和切向剪应力统称冻胀力。当冻胀力足以造成水利工程产生不允许变形或者丧失稳定性时,构筑物则产生冻胀破坏。 （二）低温引起的水工混凝土冻融破坏。混凝土的
6、冻融破坏是指水工混凝土建筑物已硬化的混凝土在浸水饱和及潮湿的条件下,由于环境温度的变化,使混凝土内部的孔隙水冻结膨胀、融解松驰产生的疲劳应力而造成的混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象,它是寒冷地区水工混凝土建筑物破坏的主要类型。特别是中小型建筑物,混凝土因冻融作用而产生的剥蚀几乎占100%。冻融破坏主要发生在建筑物的水位变化区、溢流处、取水口及挡土墙等处。混凝土的冻融破坏从发生原因来看，主要是有以下两个原因引起的：（1）在低温浸水条件下混凝土冻融循环破坏。这种破坏的基本特征是：已硬化的混凝土在低温——常温
7、的循环条件下，混凝土内部的微孔、微裂隙和毛细孔内的水从液态到固态往复循环,经过多次冻结和融解产生微变形,使混凝土内部逐渐受到损伤。（2）早龄期受冻融破坏。这种破坏的主要特征是：混凝土内部在受冻之前,没有足够的抗压强度，微孔内和毛细孔内的游离水(105℃可蒸发掉)冻结,表现为强度的降低以及引起外形的变化。另外，一些工程在秋季停水以后施工，由于混凝土龄期较短气温达到零下而产生冰冻，春季融化后混凝：在一些水工建筑物中，出现冻害是一种比较常见的现象，如果不进行及时有效的防护，会给建筑工程造成严重的破坏，本文结合
8、张家口地区水利工程的防冻害问题展开一系列的分析和探讨。 关键词：张家口；水利工程；防冻害 Abstract:Inanumberofhydraulicbuildings,freezeinjuryisarelativelymonphenomenon,ifnottakethetimelyandeffectiveprotection,itoffreezingdamagetolaunchaseriesofanalysisanddiscussion
