桥涵基础冻害的防治措施

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1、桥涵基础冻害的防治措施王彦君（郑州华路兴公路科技有限公司河南郑州450016）【摘要】随着交通事业的迅速发展，我省在寒冷季节性冻土地区修建了大量的桥涵工程。这些工程由于土的冻胀作用而造成各种不同程度的冻胀破坏。冻害造成的破坏产重影响了正常交通，给国家造成很大经济损失，为此，针对冻害现象进行预防治理就成为一补很重要的问题。基于此，本文对桥涵基础冻害的防治措施进行了研究。【关键词】桥涵基础冻害防治措施中图分类号：S773.4文献标识码：A文章编号：Abstract:Withtherapiddevelopmentoftrafficcause,se

2、asonalfrozensoilincoldareainourprovincetobuildalargenumberofbridgeengineering.Theprojectduetotheeffectoffrostheavingofthesoilandcausevariousdegreesoffrostheavingdamage.Colddamageinbirthweightaffectthenormaltraffic,tothestatecausedgreateconomicloss,therefore,againstfrostdam

3、agephenomenontopreventgovernancehasbecomeanimportantissue.Basedonthis,thispaperstudiedthebridgeculvertbasefrostdamagepreventionandcontrolmeasures.Keywords:Bridgefoundation;Frostdamage;Preventionandcontrolmeasures随着交通运输事业的迅速发展，在我国北方寒冷季节性冻土地区修建了大量的桥涵工程。由于工程技术人员在当时没有认识和掌握季节性冻

4、土的自然规律，以及未能相应采取防治冻胀措施，致使许多桥涵基础出现冻害。表现为基础上抬、倾斜，造成桥梁起拱、涵洞断裂，甚至失稳破坏。常见的“罗锅”、“耍龙”便是桥涵冻害的典型特征。一、冻土的特点在含水的土壤中,当温度降低到0℃和0℃以下时，土壤冻结并伴随着冰体产生，同时由于冰的胶结作用，使土壤抗外力的强度提高，这种土壤称为冻土。季节性冻土冬季冻结，夏季融化。季节性冻土是从地表开始冻结，在季节性冻土地区修建的公路、桥梁、涵洞及其他人工构造物，经常由土的冻胀作用而造成各种不同程度的冻胀破坏。冻土是一种复杂的多项、多成分体系。在结构上呈毛细多孔状，

5、整体上表现出非均匀性和各向异性。冻土内部存在固体、液体、气体和塑性冰四相，这四种相态总是密切地相互约束、相互联系。单种成分的土只有在一定条件下，即在一定“容量”下才能存在。冻土的成分决定了冻土的结构、物理力学性质，并对冻结和融化过程给予决定性的影响。二、桥涵基础的冻害的原因地基土由于自身冻结体积膨胀而对桥梁墩台及基础产生作用力，即冻胀力，正是冻胀力的作用致使上述冻害现象的发生。根据冻胀力对结构的作用方向和结果不同，将其分为三类：切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力。切向冻胀力垂直于冻结锋面，平行于基础或结构的侧面作用，对基础产生上拔力，是对基

6、础影响最大的冻胀力。水平冻胀力垂直作用于基础或结构的侧面，对基础或结构产生水平方向的挤压作用或推力。对于实体结构，水平冻胀力自相抵消，对结构的影响很小。对空心结构或单向作用有水平冻胀力的结构，要考虑水平冻胀力的影响。法向冻胀力垂直于冻结锋面，直接作用于基础的底面，对结构产生上举的力。法向冻胀力对基底置于冻结区的浅基础影响较大，对基底置于冻结区以下的基础无影响。三、桥涵基础冻害防治措施1、改善土的冻胀性土的冻胀性是影响冻胀力的重要因素，为此改善土的冻胀性是减小或消除冻胀力的重要手段之一，主要方法是改善土质、减少负温度和水的影响。（1）换填土①

7、换填砂。对于厚度小于最大冻深的冻胀性敏感土(如粘性土、粉砂等)，其下为透水砂或卵石；在整个冻结过程中地下水位始终低于冻结锋面；夏季无冲刷，冬季无结冰的桥涵地基，可选用换填中粗砂的方法处理基础冻害。但要严格控制换填材料质量，如粉粘粒含量不得超过15%等，换填深度至最大冻深。②换填碎(卵)石。用换填碎(卵)石处理桥涵基础冻害，它不受各种冻胀性敏感的土及其厚度限制，不受含水限制，不受地下水位限制(但不是承压水)，是一种应用范围较广，使用效果较好的一种方法。③换填沥青砂(卵)石。在强冻胀和特强冻胀地基中，桥涵基础可用换填沥青砂(卵)石的方法防治冻害

8、。由于沥青是一种憎水物质，即在低温状态下也成塑性状态，因此沥青砂(卵)石是一种较好的防冻性材料。（2）物理化学法减少或消除地基土的冻胀性的物理化学方法很多，这里只介绍压力灌浆法和