22-2 土方工程

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1、22-2土方工程土在冬期，由于遭受冻结，变为坚硬，挖掘困难，施工费用比常温期高，所以土方工程的冬期施工，必须在经济及技术条件上认为合理时，方可进行。22-2-1土的冻结土的冻结有它的自然规律，在整个冬期的冻结深度，在地表面无雪和草皮覆盖条件下的全年标准冻结深度H0可按下式估计：H00.28Tm70.5（m）（22-1）式中ΣTm——低于0℃的月平均气温的累计值（取连续十年以上的年平均值），以正号代入。【例】根据气象资料查得某地低于。℃的月平均气温为：一月-20.2℃，二月-16℃，三月-6.2℃，十一月-6.9℃，十二月-17.1℃，试估计该地的全年冻结深度。【解】ΣTm＝

2、20.2＋16＋6.2＋6.9＋17.1＝66.4℃依公式（22-1）得H0.2866.470.5=1.9m0暴露在外界大气中的土冻结时，其冻结速度与外界气温有表22-3的规律，但这只是冻结初期的规律，当上层冻结以后，下面土由于有了上层冻结层的覆盖，传热阻发生变化，就不按照这个规律了。根据气温确定土的冻结速度表表22-3在下列气温条件下，接近最佳含水量时，土的种类土的冻结速度（cm/h）-5℃-10℃-15℃-20℃覆盖有积雪的砂质粉土和粉质粘土0.030.050.080.10没有积雪覆盖的砂质粉土和粉质粘土0.150.300.350.50基于土冻结的规律，冬期施工时必须周密

3、计划，组织强有力的施工力量，进行连续不断的施工。一般来说，土方工程尽量安排在入冬之前施工较为合理。22-2-2土的防冻土的防冻应尽量利用自然条件，以就地取材为原则。其防冻方法一般有地面耕松耙平防冻、覆雪防冻、隔热材料防冻等，现分述如下：1．地面耕松耙平防冻法预定冬期施工的土方工程，土的防冻工作，必须在入冬前进行。其方法是在指定施工的部位，进入寒冻之前将表层土翻松耙平，其厚度宜为25~30cm，其宽度宜为开挖时冻结深度的两倍加基槽（坑）底宽之和。如图22-1所示。图22-1预防土冻结耕松耙平图1-天然雪层；2-地表面；3-耕松厚度250mm；4-耙平厚度150mm；5-拟挖掘的地槽轮

4、廓；H--土的最大冻结深度在上述情况下，经过z昼夜后的冻结深度H可按下式计算：2H＝α（4P－P）（22-2）式中H——翻松耙平或粘土覆盖后的冻结深度（cm）；α——土的防冻计算系数，按表22-4选用；tTP——冻结指数，P；1000t——土体冻结时间（d）；T——土体冻结期间的室外平均气温（℃），以正号代入。土的防冻计算系数α表22-4P值地面保温的方法0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.52.0耕松25cm并耙平151617182022242628303030覆盖松土不少于50cm353637394144475155596060【例】某地为粘土，

5、由11月7日开始冻结，于冻结前耕松地面25cm，并耙平之，11月的平均温度为-2.1℃，12月的平均温度为-8℃，试计算该地在1月1日的冻结深度。【解】11月冻结了30－6=24d，12月冻结了31d。11月tT＝24×2.1＝5112月tT＝31×8＝248ΣtT＝51＋248＝299P＝299/1000＝0.3从表22-4查得α＝17，代入公式（22-2）得该地在1月1日的冻结深度为：H＝17（4×0.3－0.32）＝19cm2．覆雪防冻法在积雪量大的地方，可以利用自然条件，覆雪防冻，效果很好。覆雪防冻的方法，通常有三种类型：第一种类型是利用灌木和小树林等植物挡风起涡旋存雪，这

6、些植物应等到挖土开始之前再铲除，如图22-2。图22-2利用植物挡雪防冻第二种类型是在面积宽阔而又没有植物的地面上，可设篱笆或造雪堤以为积雪之用，设置时应使长边垂直于主要方向，其互相间的距离从10h到15h，h是篱笆或雪堤的高度，通常采用0.5~1m，如图22-3。图22-3设置篱笆或雪堤挡雪防冻第三种类型是在面积较小的地面，特别是拟挖掘的地沟面，若在土冻结之前，初次降雪后，即在地沟的位置上挖沟。深度为30~50cm，宽度与预计深度的两倍加基槽（坑）底宽之和。随即将雪填满，即可防止未挖掘的土冻结，如图22-4。图22-4挖沟填雪防冻H0-土的最大冻结深度3．保温材料防冻法面积较小的

7、地面防冻，可以直接用保温材料覆盖，覆盖层的厚度h可按下列公式计算：h＝H/β（22-3）式中h——保温材料厚度（cm）；H——不保温时的土体冻结深度（cm）；β——各种材料对土体冻结影响系数，按表22-5选用。各种材料对土体冻结影响系数β表22-5保温材料土壤种类干炉膨胀珍泥炭松散密实树叶刨花锯末麦草炉渣芦苇草帘渣珠岩土土土砂土3.33.22.82.02.53.81.62.12.52.81.41.12粉土3.13.12.71.92.43.61.62.02.42.91.