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【摘要】随着社会需求的不断增多，水工建筑的应用市场越来越广泛，并且，水工建筑以其独特的使用环境历来受到了人们的关注，在水工建筑的保护中，最重要的一点就是要防止冻胀性的破坏而对水工建筑产生不良的影响。因此，本研究主要探讨的问题就是冻胀性破坏可能对水工建筑造成的影响，以及有效的预防水工建筑冻胀性破坏的措施。
【关键词】冻胀性破坏；水工建筑；影响分析
前言
经过研究人们逐渐发现，引起水工建筑发生冻胀性破坏的原因是十分复杂的，冻胀性破坏出现的原因不仅与当地的土质类型有关，还与当地的水质和温度有关，除此之外，冻胀性破坏的出现还与水工建筑使用的建筑材料、建筑的设计方案、水工建筑的施工管理等有关。而水工建筑冻胀性破坏发生的一个最经常的原因是水工建筑的混凝土遭到了冻胀性的破坏。水工建筑冻胀性破坏的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全造成了一定的隐患，因此，要对水工建筑中冻胀性破坏的出现进行综合的治理，做到防患于未然。
1、土层冻胀性概述
1.1冻胀土产生的过程 所谓的冻胀土一般指的都是季节性冻胀土，大多发生在冬季，而土层发生冻胀的原因归结起来是在寒冷的季节，当地的水会冻结成冰而使自身的体积发生膨胀，这种膨胀使得水结成冰之后的体积是原来的1.09倍，并且，在水冻结的过程中也加速了当地的土层发生冻结，不仅如此，这种冻结看起来似乎有传染性，非冻结地区的水分会随着某些力量向已经发生冻结的地区进行迁移，因而使得冻结土层的含水量越来越多，土地冻结的面积也越来越大，这就是冻胀土产生的过程。
1.2影响土冻胀的主要因素 经过研究人们发现影响土发生冻胀的因素可以归结为以下三点：土体的类型、水的因素以及温度的因素。不同的土体类型其在严寒季节的冻胀程度是不同的，例如，一般来说，细粒土的冻胀程度是比较严重的，而粘土、粉质亚粘土、粉质亚砂土以及含较多细颗粒的土体，由于自身的特点，使得冻胀时吸收的水分更加的多，结果导致这几类土体的冻胀量是最大的。土层在发生季节性冻胀的过程中，其土层中的含水量和是否有外部水源补给与其自身发生的冻胀程度有密切的关系。因此，在研究水工建筑的冻胀性破坏时，还要注意当地土层的含水量研究。而温度对土的冻胀性影响主要表现在如果当地的负温总量大，那么对土层的冻结深度来说就会越来越大，进而导致土层的冻胀总量也随之增加。
2、土层冻胀性对水工建筑的影响
为了满足人们的需求，水工建筑在基础形式以及基础设计上的位置处理是不同的，即两者在冻土中的位置是不同的，因此，不同位置的基础形式和基础受到的冻胀力也是不同的，冻胀力的存在不仅仅是单一的，也有可能是以综合表现的形式存在的。
2.1冻胀力 对于经常发生季节性冻胀的土地来说，该地区已经经过了多次的冻融循环，因此当地的土孔隙比相对来说是比较大的。而土层在冻结期面临的一个主要问题就是不均匀的冻胀，所以在冻结期的土层其表面形成的是一种凹凸不平的曲面，这种曲面的存在，使得部分位置由于凹凸不平而形成了孔缝，因此形成了冻土的负压区。由于负压区的存在，使得更多的水分迁移到该部位结冰之后形成了冰夹层。并且冰夹层的存在使得该部位的体积增大并膨胀了9%，进而出现了冻土层 的内压力，这种对基础挤压和抬起的能力就是人们常说的冻胀力。
2.2冻胀性对水工建筑的影响 由于不同部位的冻胀力大小是不同的，所以对水工建筑的影响程度也是不同的。冻胀性对水工建筑的影响主要表现在以下几个方面：冻胀性破坏对混凝土的影响、冻胀性破坏对建筑材料的影响、冻胀性破坏对水工建筑安全的影响。水工建筑发生冻胀性破坏最直接受到影响的就是水工建筑的混凝土。而这种影响的产生一是对材料性质的影响，如水泥中不同矿物成份和水泥的品种对混凝土的耐久性都有较大的影响，所以如果土层的冻胀性会对水泥中的成分产生影响，那么就会对混凝土造成一定的影响；二是由于外加剂的加入引起的冻胀性破坏对建筑物的影响，即如果在混凝土施工进程中掺加减水剂或者是引气剂可以对混凝土的内部结构产生改变，进而对混凝土冻胀的作用产生改变，这种一般都用来提高混凝土的抗冻性，以便大大降低混凝土的冻胀应力；三是在混凝土的施工时要注意施工工艺的选择与土层冻胀性的关系，进而注意对水工建筑物的影响，配合比、硬化条件、混凝土的施工等都会与冻胀性的影响产生关系。冻胀性对水工建筑的影响还体现在对水工建筑的材料影响上，最直接的就是要注意在水工建筑的施工中要尽量选择耐冻的建筑材料，尽可能的弱化季节性冻胀破坏对水工建筑的影响。与此同时，由于冻胀性的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全都造成了一定的影响，冻胀性破坏的产生可能会减少水工建筑的使用寿命，并且使得水工建筑面临极大的安全隐患。所以经过多年的研究和积累，人们逐渐总结出了一些有效的防止水工建筑发生冻胀性破坏的有效措施。最大可能的保证了水工建筑的安全以及质量。
3、防治水工建筑冻胀性破坏的有效措施
经过多年的研究和积累，人们逐渐总结出了一些有效的防止水工建筑发生冻胀性破坏的有效措施。最大可能的保证了水工建筑的安全以及质量。主要有以下几方面的内容：
3.1防止水工建筑周围结冰的主要方法 防止水工建筑周围结冰是保护水工建筑最直接的方法之一，主要措施有挠动水面防冻法（调节水位法、压力充气法、加热法、压力充水法）；加热防冻的方法（有电热法、热风法和热水法）。这两种方法的优点是直接有效，但是缺点则是耗费大量的资源，比较适合于小工程建造的水工建筑冻胀性破坏防护。
3.2防止水工建筑混凝土冻胀性的破坏 对于混凝土的冻胀性防护要做到事先预防、事中治理。所以，在混凝土施工过程中必须根据情况的不同，选择含有矿物成份不同与性能不同的外加剂、骨料、水泥，从材料方面来保证混凝土耐久性能，打好混凝土冻胀性破壞的预防工作。之后如果发生了混凝土的冻胀性破坏也要做好处理的准备，即利用水泥砂浆的修补方式可以用于混凝土的轻微表层破坏的修补；利用预缩砂浆修补的方式处理高速水流区混凝土表面的损坏；而对于混凝土冰冻破坏化较为严重的部位可以采用喷浆的方法进行最大程度的修补。
3.3加强水利部门对冻胀性破坏的重视 现实中存在水利部门对水工建筑出现的冻胀破坏现象重视不足，管理松懈的情况。所以出现了对水工建筑的养护和维修没有及时进行的现象。为了保证水工建筑的质量，需要水利相关部门加强管理工作，提高对水工建筑的养护，避免或者是尽可能的减少水工建筑冻胀破坏现象的发生。而对于那些已经发生冻胀破坏的水工建筑要尽快地对其进行维修处理。
结语
总而言之，对于水工建筑冻胀性破坏的防护要根据水工建筑所处的不同环境、不同位置以及冻胀性破坏的不同程度来选择合适的治理方法与防治措施，只有这样，才能在最大程度上解决水工建筑的冻胀性危害。不仅如此，水工建筑的冻胀性破坏问题应该上升到水利单位科学探索的日程，利用更加科学的手段，不断深入研究水工建筑冻胀性破坏发生的本质原因，从根本上抑制水工建筑冻胀性破坏的发生。
参考文献
[1]陈哈里.浅谈水工建筑物的冻胀破坏和防治措施[J].四川建材，2007年第3期
[2]齐方业，杜彩霞.季节性冻土的冻胀力及水工建筑物防冻害措施[J].黑龙江水利科技，2010年第5期（第38卷）
[3]杨刚.浅谈水工建筑的冰冻破坏及防治[J].中国水运，第12卷第3期，2012年 3月
【关键词】冻胀性破坏；水工建筑；影响分析
前言
经过研究人们逐渐发现，引起水工建筑发生冻胀性破坏的原因是十分复杂的，冻胀性破坏出现的原因不仅与当地的土质类型有关，还与当地的水质和温度有关，除此之外，冻胀性破坏的出现还与水工建筑使用的建筑材料、建筑的设计方案、水工建筑的施工管理等有关。而水工建筑冻胀性破坏发生的一个最经常的原因是水工建筑的混凝土遭到了冻胀性的破坏。水工建筑冻胀性破坏的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全造成了一定的隐患，因此，要对水工建筑中冻胀性破坏的出现进行综合的治理，做到防患于未然。
1、土层冻胀性概述
1.1冻胀土产生的过程 所谓的冻胀土一般指的都是季节性冻胀土，大多发生在冬季，而土层发生冻胀的原因归结起来是在寒冷的季节，当地的水会冻结成冰而使自身的体积发生膨胀，这种膨胀使得水结成冰之后的体积是原来的1.09倍，并且，在水冻结的过程中也加速了当地的土层发生冻结，不仅如此，这种冻结看起来似乎有传染性，非冻结地区的水分会随着某些力量向已经发生冻结的地区进行迁移，因而使得冻结土层的含水量越来越多，土地冻结的面积也越来越大，这就是冻胀土产生的过程。
1.2影响土冻胀的主要因素 经过研究人们发现影响土发生冻胀的因素可以归结为以下三点：土体的类型、水的因素以及温度的因素。不同的土体类型其在严寒季节的冻胀程度是不同的，例如，一般来说，细粒土的冻胀程度是比较严重的，而粘土、粉质亚粘土、粉质亚砂土以及含较多细颗粒的土体，由于自身的特点，使得冻胀时吸收的水分更加的多，结果导致这几类土体的冻胀量是最大的。土层在发生季节性冻胀的过程中，其土层中的含水量和是否有外部水源补给与其自身发生的冻胀程度有密切的关系。因此，在研究水工建筑的冻胀性破坏时，还要注意当地土层的含水量研究。而温度对土的冻胀性影响主要表现在如果当地的负温总量大，那么对土层的冻结深度来说就会越来越大，进而导致土层的冻胀总量也随之增加。
2、土层冻胀性对水工建筑的影响
为了满足人们的需求，水工建筑在基础形式以及基础设计上的位置处理是不同的，即两者在冻土中的位置是不同的，因此，不同位置的基础形式和基础受到的冻胀力也是不同的，冻胀力的存在不仅仅是单一的，也有可能是以综合表现的形式存在的。
2.1冻胀力 对于经常发生季节性冻胀的土地来说，该地区已经经过了多次的冻融循环，因此当地的土孔隙比相对来说是比较大的。而土层在冻结期面临的一个主要问题就是不均匀的冻胀，所以在冻结期的土层其表面形成的是一种凹凸不平的曲面，这种曲面的存在，使得部分位置由于凹凸不平而形成了孔缝，因此形成了冻土的负压区。由于负压区的存在，使得更多的水分迁移到该部位结冰之后形成了冰夹层。并且冰夹层的存在使得该部位的体积增大并膨胀了9%，进而出现了冻土层 的内压力，这种对基础挤压和抬起的能力就是人们常说的冻胀力。
2.2冻胀性对水工建筑的影响 由于不同部位的冻胀力大小是不同的，所以对水工建筑的影响程度也是不同的。冻胀性对水工建筑的影响主要表现在以下几个方面：冻胀性破坏对混凝土的影响、冻胀性破坏对建筑材料的影响、冻胀性破坏对水工建筑安全的影响。水工建筑发生冻胀性破坏最直接受到影响的就是水工建筑的混凝土。而这种影响的产生一是对材料性质的影响，如水泥中不同矿物成份和水泥的品种对混凝土的耐久性都有较大的影响，所以如果土层的冻胀性会对水泥中的成分产生影响，那么就会对混凝土造成一定的影响；二是由于外加剂的加入引起的冻胀性破坏对建筑物的影响，即如果在混凝土施工进程中掺加减水剂或者是引气剂可以对混凝土的内部结构产生改变，进而对混凝土冻胀的作用产生改变，这种一般都用来提高混凝土的抗冻性，以便大大降低混凝土的冻胀应力；三是在混凝土的施工时要注意施工工艺的选择与土层冻胀性的关系，进而注意对水工建筑物的影响，配合比、硬化条件、混凝土的施工等都会与冻胀性的影响产生关系。冻胀性对水工建筑的影响还体现在对水工建筑的材料影响上，最直接的就是要注意在水工建筑的施工中要尽量选择耐冻的建筑材料，尽可能的弱化季节性冻胀破坏对水工建筑的影响。与此同时，由于冻胀性的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全都造成了一定的影响，冻胀性破坏的产生可能会减少水工建筑的使用寿命，并且使得水工建筑面临极大的安全隐患。所以经过多年的研究和积累，人们逐渐总结出了一些有效的防止水工建筑发生冻胀性破坏的有效措施。最大可能的保证了水工建筑的安全以及质量。
3、防治水工建筑冻胀性破坏的有效措施
经过多年的研究和积累，人们逐渐总结出了一些有效的防止水工建筑发生冻胀性破坏的有效措施。最大可能的保证了水工建筑的安全以及质量。主要有以下几方面的内容：
3.1防止水工建筑周围结冰的主要方法 防止水工建筑周围结冰是保护水工建筑最直接的方法之一，主要措施有挠动水面防冻法（调节水位法、压力充气法、加热法、压力充水法）；加热防冻的方法（有电热法、热风法和热水法）。这两种方法的优点是直接有效，但是缺点则是耗费大量的资源，比较适合于小工程建造的水工建筑冻胀性破坏防护。
3.2防止水工建筑混凝土冻胀性的破坏 对于混凝土的冻胀性防护要做到事先预防、事中治理。所以，在混凝土施工过程中必须根据情况的不同，选择含有矿物成份不同与性能不同的外加剂、骨料、水泥，从材料方面来保证混凝土耐久性能，打好混凝土冻胀性破壞的预防工作。之后如果发生了混凝土的冻胀性破坏也要做好处理的准备，即利用水泥砂浆的修补方式可以用于混凝土的轻微表层破坏的修补；利用预缩砂浆修补的方式处理高速水流区混凝土表面的损坏；而对于混凝土冰冻破坏化较为严重的部位可以采用喷浆的方法进行最大程度的修补。
3.3加强水利部门对冻胀性破坏的重视 现实中存在水利部门对水工建筑出现的冻胀破坏现象重视不足，管理松懈的情况。所以出现了对水工建筑的养护和维修没有及时进行的现象。为了保证水工建筑的质量，需要水利相关部门加强管理工作，提高对水工建筑的养护，避免或者是尽可能的减少水工建筑冻胀破坏现象的发生。而对于那些已经发生冻胀破坏的水工建筑要尽快地对其进行维修处理。
结语
总而言之，对于水工建筑冻胀性破坏的防护要根据水工建筑所处的不同环境、不同位置以及冻胀性破坏的不同程度来选择合适的治理方法与防治措施，只有这样，才能在最大程度上解决水工建筑的冻胀性危害。不仅如此，水工建筑的冻胀性破坏问题应该上升到水利单位科学探索的日程，利用更加科学的手段，不断深入研究水工建筑冻胀性破坏发生的本质原因，从根本上抑制水工建筑冻胀性破坏的发生。
参考文献
[1]陈哈里.浅谈水工建筑物的冻胀破坏和防治措施[J].四川建材，2007年第3期
[2]齐方业，杜彩霞.季节性冻土的冻胀力及水工建筑物防冻害措施[J].黑龙江水利科技，2010年第5期（第38卷）
[3]杨刚.浅谈水工建筑的冰冻破坏及防治[J].中国水运，第12卷第3期，2012年 3月