怎樣解決凍土地基及地基處理

1、怎樣解決凍土地基及地基處理頑近下寮匕隨城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展，在工程建設(shè)中常常會遇到凍土，它具 有特殊的工程性質(zhì)，用作建（構(gòu)）筑物地基時應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施， 其勘察、試驗、設(shè)計、施工、治理也有各自的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法。凍土區(qū)域特征分布明顯，本文重點(diǎn)對凍土地基及其處理技術(shù)進(jìn)行研 究。凍土主要分布在高海拔、高度的東北大小興安嶺北部、青藏高原以 及天山等地區(qū)。凍土作為建（構(gòu)）筑物地基主要有地基承載力、穩(wěn)定性、沉降、水 平移、滲透等方面的問題。針對這些問題，本著“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、 安全適用、確保質(zhì)量”的原則提出相應(yīng)的地基礎(chǔ)處理措施。1良好地基的重要性地基作為支撐建筑物基礎(chǔ)的土體或巖體，是建筑物扎根的地方。地

2、 基物理、力學(xué)性質(zhì)的好壞直接影響建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。 良好的地基是建筑物最基本的安全條件，對控制工程造價尤為重要，也 是設(shè)計、施工和工程經(jīng)濟(jì)的綜合體現(xiàn)。1.1凍土地基凍土具有獨(dú)特的物理力學(xué)性質(zhì)和特殊的物質(zhì)組成及構(gòu)造。它是溫度 在0C或0C以下含有冰晶的巖土。它也是由礦物質(zhì)顆粒、冰、凍水和 氣體組成的多成分體。1.2地基處理方法及其應(yīng)用凍土地基由于自身的特點(diǎn)，其天然地基基本上不能滿足工程需要， 需通過一定的工程技術(shù)措施處理后方可達(dá)到對地基承載力及變形的要求。凍土常采用換填法、物理化學(xué)法、保溫法和排水隔水法等處理方法。2凍土的工程特性及地基處理氣體、礦物顆粒、凍水、冰是組成凍土的四種物

3、質(zhì)成分，氣體、凍 水和冰的含量隨溫度變化。變形特性將凍土地基分為松散、塑性與堅硬 凍土；含有機(jī)物與鹽類的不同將凍土分為凍結(jié)泥炭化土與鹽漬化凍土； 根據(jù)持續(xù)時間可分為多年與季節(jié)凍土；根據(jù)凍土的融沉性與土的凍脹性 又可分成若干亞類。凍結(jié)狀態(tài)連續(xù)保持三年以上者，物理力學(xué)性質(zhì)隨溫度變化而改變， 伴隨發(fā)生融陷、熱融滑塌、凍脹等現(xiàn)象的視為多年凍土；地面表層冬季 凍結(jié)，夏季全部融化，年交替凍融一次的土層為季節(jié)性凍土。2.1工程特性在凍結(jié)狀態(tài)下，具有較低的壓縮性（或不具壓縮性）和較高的強(qiáng)度 屬凍土地基的工程特性。如果凍土融化后則承載力大大降低，壓縮性變 化較大，使地基產(chǎn)生融陷；凍脹對地基的承載力和安全性極為不

4、利。土 的顆粒大小及含水量可以影響凍脹和融陷，一般土顆粒愈粗，含水量愈 小，土的凍脹和融陷性愈?。环粗?。不同土質(zhì)、平均凍脹率、凍前天然含水量、凍結(jié)期間地下水距凍結(jié) 面的最小距離可以劃分季節(jié)性凍土；多年凍土根據(jù)融化下沉系數(shù)的大 小，可分為不融沉、弱融沉、融沉、強(qiáng)融沉和融陷五級。2.2凍土地基處理及工程措施1）季節(jié)性凍土凍土的凍脹、融沉，地基處理措施主要削弱凍脹、水分含量和溫度 對地基土工程力學(xué)性質(zhì)的影響來達(dá)到防治凍害的目的。（1）換填法用非凍脹性材料（如粗砂、礫石等）更換天然地基的凍脹土，以改 變凍脹。換填法防凍害的效果的好壞，與換填深度、換填材料的黏性顆 粒含量、換填材料的排水條件、地下水

5、和地基土土質(zhì)等因素有關(guān)。地下水較高時，換填至當(dāng)?shù)貎錾罹€以下；地下水較低地區(qū)，采暖房 屋，換填深度應(yīng)至凍深的60%，非采暖房屋，換填深度應(yīng)至凍深的80%。（2）物理化學(xué)法物理化學(xué)法是指利用交換陽離子及鹽分來改變地基土，實現(xiàn)土粒子 與水相互作用，使土體中的水分遷移強(qiáng)度及其冰點(diǎn)發(fā)生變化，削弱凍脹。 主要有憎水物質(zhì)改良法、分散改良土法、土粒聚集和人工鹽漬化法。憎水物質(zhì)改良法是在土中摻入少量憎水物質(zhì)（如：重油、液態(tài)石油 瀝青、表面活性劑等）使土顆粒表面具有憎水性，改變滲透通道，減少 含水量；在土體中加凝聚成分（順丁烯聚含物、聚含丙烯酸鈉等）改變 土體顆粒粒徑。人工鹽漬化法是在土體中加入一定量的可溶無機(jī)鹽

6、（如： 氯化鈉、氯化鈣等）來改善土的凍脹性；（3）保溫法保溫法是在建筑物基礎(chǔ)底部四周設(shè)置隔熱層，增大熱阻，延遲地基 土的凍結(jié)，保持土體溫度。常用的隔熱材料有渣、玻璃纖維、泡沫混凝 土、聚苯乙烯泡沫等。2）多年凍土多年凍土除了考慮常規(guī)的地基變形外，還應(yīng)關(guān)注與溫度密切相關(guān)的 有效應(yīng)力和溫度分布。多年凍土的地基處理根據(jù)上部建筑結(jié)構(gòu)、施工條 件和地基土性質(zhì)，采用維持凍土、逐漸融化和主動融化三種原則來考慮 工程措施。年平均溫度能夠保持在-0.1T，受力層地基土堅硬凍結(jié)，最大 融化范內(nèi)存在融沉、融陷性土和夾層的凍土。采用維持凍土狀態(tài)的處理 方法，具體有架空通風(fēng)基礎(chǔ)、填土通風(fēng)管基礎(chǔ)、粗顆粒土墊高地基、熱 樁

7、(棒)基礎(chǔ)、保溫隔熱地板等措施；年平均溫度能夠保持在-0.5C1.0C，在受力層以上處于塑 性凍結(jié)狀態(tài)，在最大融深以上為不融沉或弱融沉土，高溫可以對凍土層 產(chǎn)生熱影響?？刹捎弥饾u融化的方法，加大基礎(chǔ)埋深或用低壓縮土層為 持力層；保溫隔熱地板，并架空熱管道和給排水系統(tǒng)；設(shè)置地面排水系 統(tǒng)的措施；年平均溫度不低于-0.5C，受力層以上地基土處于塑性凍結(jié)狀 態(tài)，最大融深以上存在變形量不允許的融沉、融陷性土和夾層的凍土地 基?？刹捎么诸w粒土置換細(xì)顆粒土或預(yù)壓加密和加大基礎(chǔ)埋深的方法。3結(jié)論凍土一般不宜做建筑物的天然地基，因其特殊的工程特性會給工程 建設(shè)帶來不便和困難。隨科技的進(jìn)步，積累了豐富的凍土地基處理方法， 使得凍土地基工程措施更加成熟可靠。凍土地基的處理首先通過勘察資 料來揭示凍土的物理力學(xué)性質(zhì)，分析其成因和巖土工程特性，結(jié)合上部 建筑對地基承載力、穩(wěn)定性等要求，對當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?、工程技術(shù)水平 和類似工程的經(jīng)