青海地区冻土对地基基础的影响
多年冻土区桩基础
多年冻土区桩基础多年冻土区是指地下冻土层在一年之中有至少两个月冻结的地区。
这些地区的冻土层对于建筑工程来说是一个重要的挑战,因为冻土具有一定的物理和力学特性,对桩基础的设计和施工提出了特殊的要求。
桩基础是一种在土壤中采用预制或现浇的混凝土桩作为承台的基础形式。
在多年冻土区,桩基础的设计和施工需要考虑冻土的特性,以确保基础的稳定性和可持续性。
首先,多年冻土区的桩基础需要注意冻融循环对基础的影响。
当冻土融化时,桩基础会受到周围土壤的变形和沉降影响。
因此,在桩基础设计中需要考虑到冻土融化引起的沉降和变形,并采取相应的措施来减轻这一影响。
一种常用的做法是在桩的顶部设置弹簧或变形传感器,以监测和控制基础的变形。
其次,多年冻土区的桩基础需要注意冻土的强度和稳定性。
由于冻土层的力学特性与常规土壤不同,因此需要通过实地测试和试验来获取准确的冻土参数,并将其考虑到桩基础的设计中。
此外,在施工过程中,需要注意预防冻土的破坏和失稳,避免给桩基础带来不可逆的损害。
另外,多年冻土区的桩基础还需要考虑冻土层的热量传输问题。
在冻土层中,热量的传输速度相对较慢,这可能会导致桩基础周围土壤的冻结时间较长,从而延长了基础施工的周期。
为了解决这一问题,可以采取一些措施,如在桩基础周围加热、使用保温材料等,以加快周围土壤的融化速度。
此外,多年冻土区的桩基础还需考虑地震等自然灾害对基础的影响。
地震会引起冻土层的破坏和变形,从而对桩基础的稳定性产生不利影响。
因此,在桩基础设计中需要将地震荷载考虑在内,并采取相应的增强措施来提高基础的抗震能力。
总结起来,多年冻土区的桩基础设计和施工需要综合考虑冻土的冻融循环、强度和稳定性、热量传输以及自然灾害等因素。
通过合理的设计和施工措施,可以确保桩基础在多年冻土区具有良好的稳定性和可持续性。
(正文共计523字)。
青海高原多年冻土退化及灾害链分析
青海高原多年冻土退化及灾害链分析陕西咸阳中学史岩2016 年12月30日目录摘要 (3)Abstract (4)1 引言 (5)2 青海高原冻土退化的主要表现 (5)2.1 地温升高 (5)2.2 不衔接冻土和融化夹层增加 (5)2.3 多年冻土分布下界升高 (6)3 冻土退化主要原因分析 (7)3.1 全球气候转暖 (7)3.2 青海高原气温的增高 (7)3.3 降水因素 (8)3.4 人为影响因素 (8)3.5 地震影响 (9)4 冻土退化的灾害表现及其灾害分析 (9)4.1 青海高原自然灾害链的组成 (9)4.1.1冻土退化-地下水位下降-土地退化灾害链 (11)4.1.2冻土退化-地下水位下降-湿地退缩灾害链 (11)4.1.3冻土退化-冻融加剧-威胁工程建设灾害链 (12)4.1.4冻土退化-冻融加剧-地质灾害链(如滑坡、泥石流) (12)4.2 青海高原冻土退化形成主要自然灾害链的综合效应 (13)5 青海高原冻土退化形成自然灾害链的防治措施 (14)5.1 控制灾害链源头 (14)5. 1. 1 建立预警预报系统 (14)5. 1. 2 减少多年冻土区人为活动 (14)5. 2 切断灾害链 (15)5. 3 加强灾害链的治理 (15)5. 3. 1 建立青海高原冻土区自然灾害决策支持系统 (15)5. 3. 2 治理灾害链的危害 (15)5.4 加强冻土保护的宣传力度 (16)6 结语 (16)参考文献 (17)青海高原多年冻土退化及灾害链分析史岩(青海师范大学生命与地理科学学院,青海西宁 810008)摘要本文以青海高原冻土消融统计数据及相关统计资料,利用对比分析的方法,对该地区冻土面积的变化趋势、进行了定性定量分析,揭示了该地区冻土面积变化幅度、速度、以及主要影响因子,并对其形成的灾害链问题进行了分析。
得出冻土退化形成的主要灾害链类型,总结出相应保护措施,为该地区生态环境保护和草原灾害防治提供有效的决策支持。
青海省高原冻土区路基施工技术简析
青海省高原冻土区路基施工技术简析发表时间:2017-09-20T15:52:29.673Z 来源:《防护工程》2017年第11期作者:飞常生[导读] 首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料,片块石粒径应在20~40cm范围内为宜。
青海地方铁路建设投资有限公司青海西宁 810000摘要:近几年,国家不断加大对青海省的交通基础设施建设力度与投资,在交通状况与日俱进的发展同时,施工管理与施工技术的难题也在不断的更新,新工艺、新设备、新材料、新技术也同样需要不断的更迭。
青海部分地区属高海拔常年冻土区,路基病害因当地的地质、气候、水文等条件的影响频繁出现,比如季节性的不均匀冻融沉陷。
为了更好的减少常年冻土区路基后期维修投资,以下简述两种在青海省共和至玉树高速公路建设中在高海拔(平均海拔4300米以上)应用到的防止冻土区路基沉陷的特殊路基施工工艺、参数及材料等方面的问题。
关键词:高原;冻土区;路基施工;技术简析1片石通风路基的施工及应用(适用于饱冰、富冰冻土区路段)1.1材料准备首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料,片块石粒径应在20~40cm范围内为宜,片块石最小边长宜大于20cm,石料强度不小于30MP,空隙率不宜小于25%,且空隙内不得充填碎石或其它杂物;压碎值不大于25%。
其中,片石应该在料场加工至合格粒径后运至施工现场。
1.2基底处理在不通过水草沼泽时填筑30cm的砂砾或石渣,通过水草沼泽时填筑50 cm的砂砾或石渣,冲击碾压入地面,冲击碾压后上部填筑30cm 厚的砂砾。
1.3填筑片块石填筑1.2米厚片块石层并用重型振动压路机压实,填筑片块石时按水平分层、先低后高、先两侧后中央后卸式投片块石,石料用机械(推土机或挖掘机)整平,对于个别不平整处,人工用小石块找平。
填料要一次性倒够,尽量一次性填筑到设计层高。
1.4碾压片块石路基的压实应采用重型振动压路机或冲击式压路机,碾压遍数一般不应少于6~8次;碾压的纵向行与行之间应宜重叠0.5m左右,前后相邻区段应重叠2.0m以上;压路机的线压力应与片块石的抗压强度极限相匹配,避免使片块石破碎和挤压破坏骨架结构。
青藏高原多年冻土区建筑基础工程施工和质量控制及环境保护
多 年冻土 区 的地 基基 础工 程除 满足一 般地 区 的基 础
功 能外 , 工和工 程 尚须 克 服地 基 融 沉 与冻 胀 所 引 施
起 的基础 变形 与不稳 定 。同时 , 土区施 工 , 面 临 冻 还
桩基础 : 应选择寒季或寒暖交替的季节施工, 其
塌 落 , 在 桩 上 部 埋 设 外 护 筒 。 筒 用 6—8 需 护 mm厚
地点 : 沱沱河一工地 , 海拔高度.53 ) 43m 。 通 过对 上数 据对 比可 以看 出经 过搭 建 防风 遮 阳
板和使 用保 温板 后 , 差 明显 变 小 , 于 井 桩 的开 温 对 挖 , 于冻 土 的稳 定起 到 了关键 的作用 。 对
的重要 因素 。不 同类 型 的基 础 有 不 同 的施 工 季节 , 因为基 础类 型是根 据地基 地质 条件 及其 设计 原则 确
结 和融化 的交替 变化 , 是一层 不 稳定结 构 的冻土 ; 下
面一层 叫永冻层 , 也叫冻结层, 即这一层冻土是永久
冻结 的 、 定 的 , 随 气温 的变 化而变 化 的。一下 两 稳 不 k 层之 间冻土 为冻 融相 变混合 层 , 也为冻 土上 限 , 土 冻
使青藏铁路与原有 的生态完好地共存 , 障青藏铁 保
路 的正常运 营 。
10 4
甘
肃
科
技
第2 8卷
挖钻和螺旋钻均为干法成孔 , 对冻土扰动很小 , 被大 量选 用 , 旋挖 钻 的 缺点 是 投 人 大 、 量 少 ; 但 机 螺旋 钻
的缺 点是 面对一 些 坚 硬 的冻 土 、 岩 , 矩不 够 、 冻 扭 钻 头强 度不 够 , 无法 钻 进 。冲击 钻是 最普 通 的钻 机 , 孔 内泥浆不 循环 , 动 不 大 , 可选 用 ; 点 是 掏渣 及 扰 也 缺
2023年青海标准冻深
2023年青海标准冻深随着全球气候变暖的趋势不可逆转,冰川融化和冻土退化已成为全球关注的焦点。
青海作为中国西北地区重要的冻土分布区域之一,其冻深的测量和监测具有重要的科研和工程应用价值。
本文将介绍2023年青海标准冻深的调查研究情况,以及其对环境保护和工程建设的影响。
一、背景青海是中国典型的高寒地区,拥有广泛分布的冻土。
冻土是指永久或季节性冻结的土壤层,其冻结状态对土地利用、水资源管理和生态环境具有重要影响。
由于冻土的物理性质和水热条件的改变,冻土的退化和破坏会导致土壤侵蚀、水源减少、生物多样性减弱等一系列环境问题。
为了全面了解青海地区的冻土状况,2023年青海进行了标准冻深的调查研究。
冻深是指地下土壤中冰冻层的厚度,是冻土研究和冻土工程设计的重要参考参数。
通过准确测量和监测冻深变化,可以评估冻土对气候变化的响应,预测冻土退化的趋势,并为工程建设提供科学依据。
二、调查方法2023年青海标准冻深调查采用了多种方法,包括钻孔观测、地电阻率测量和遥感技术。
钻孔观测是最常用的测量方法,通过在地表打孔,取得地下土样,然后测定不同深度处的冻土厚度。
地电阻率测量是一种非侵入性的方法,通过测量地下土壤的电阻率来推断冻土的分布。
遥感技术利用卫星图像和航空遥感数据,通过分析不同波段的反射和辐射热量来推测冻土的存在。
三、调查结果根据2023年青海标准冻深调查的结果显示,青海地区冻土分布广泛且厚度不均。
高海拔地区的冻土厚度普遍较大,最深可达数十米,而低海拔地区的冻土较薄,有的仅几厘米。
冻土的分布受海拔、气温、降水等因素的影响较大,通常在海拔3000米以上的高寒地区更加普遍。
同时,调查还发现,与往年相比,青海地区的冻土厚度出现了一定的减少。
这可能是气候变暖导致的冰川融化和冻土退化的结果。
冻土退化会引起土壤质地变差、土壤含水量减少以及植被减少等问题。
这对于青海地区的环境保护和生态平衡具有不可忽视的影响。
四、对环境保护的意义冻土是高海拔地区生态系统的重要组成部分,对于维持水源、植被和有机物贮存等方面起着重要作用。
高寒地区电力设施的地基冻害防治措施
高寒地区电力设施的地基冻害防治措施文章根据地基土的冻胀性规律,从高寒地区电力设施设计、施工、使用阶段提出了对地基冻害有效的防治措施,为高寒地区电力设施地基冻害的防治提供了参考意见。
标签:高寒地区;电力设施;冻害;防治措施前言青海省位于中国西北部,总面积72.23万平方公里,全省平均海拔3000多米,冬天平均最低温度达到-20℃,最高温度也只有-7℃,属于高寒地区,目前在青海电力设施建设中,经常遇到因地基处理不当而发生的冻胀事故。
埋深太浅,地下水位上升,人为因素减少基础埋深等因素,造成设施基础不均匀沉降。
为了预防此类事故的发生,保证电力设施的安全稳定运行,我们要认识和掌握土的冻胀规律,采取有效的防治措施和正常的维护措施,才能有效地解决电力设施的冻害问题。
1 地基土的冻胀性分析影响地基土冻胀性的因素有土的颗粒粗细、温度的高低和土的含水量。
(1)地基土的颗粒越细,冻胀性就越大;地基土中粗颗粒含量越多,冻胀性就越小。
(2)温度越低,受冻时间越长,冻胀性就越大;温度越高,受冻时间越短,冻胀性就越小。
(3)地基土中的含水量越大,冻胀性就越大,土中含水量越小,冻胀性就越小;地下水位越高,冻胀性就越大,地下水位越低,冻胀性就越小。
2 设计阶段的冻害防治措施2.1 选择合适的基础形式在冻胀性土上建设电力设施,为了防止冻害要选择适宜的基础形式,如砂垫层基础、墩式基础外、楔形基础、桩基等。
地基土受冻后,对基础产生三个冻胀力,一个是地基土的冻胀力,还有两个是法向冻切力和切向冻切力。
采用砂垫层可使冻胀力减小;采用上小下大的楔形基础可使冻切力减弱;在基础外侧面回填非冻胀性材料,可消除法向冻切力和切向冻切力。
2.2 悬挑构件的冻害防治措施电力设施基础中的悬挑构件,为了防止地基冻害,下面要填上30cm以上厚度的沙砾、炉渣等非冻胀性材料,并留出10~15cm的空隙,悬挑构件端部要避免与室外地坪中的冻胀性土直接接触,填以足够深度和宽度的沙砾、炉渣等非冻胀性材料。
青藏高原东部多年冻土区工程地质条件与评价
青藏高原东部多年冻土区工程地质条件与评价摘要文章紧密结合作者自身工作实践,就青海省天峻县多年冻土区的工程地质条件进行了具体分析,并提出了冻土防治的具体措施。
关键词青藏高原;冻土区;融沉;防治1 研究意义冻土对温度非常敏感且易变,它是在地壳内热源和外热源的综合作用下形成、发展、退化及消亡。
冻土由固体矿物颗粒、粘土塑性冰包裹体和液相水(未冻水和强结合水)和气态包裹体(水气和空气)组成,它们都各有其特性,彼此相互联系,相互作用。
冻土的发育对与工程建设影响极大,研究的目的在于工程建设时能合理的避让、利用多年冻土,使人们的生活、生产顺利进行。
中国是继俄罗斯、加拿大之后的世界第三大冻土国。
冻土面积约占国土面积的75%,其中季节冻土占52.6%,多年冻土占22.4%。
青藏高原的多年冻土位于高纬度多年冻土南界以南,属于高海拔多年冻土,是世界上中、低纬度地带海拔最高,面积最大的多年冻土区,面积约为149×104km2,占中国多年冻土总面积的70%。
国外对于冻土的研究多侧重于冻结状态下冻土强度、应力-应变特点、压缩变形等方面的研究,对冻土融化引起的变形破坏研究较少。
国内近年来在冻土物理、化学及力学性质研究方面取得重要进展。
对冻土中质迁移、成冰及冻胀机理提出了一些新的概念;对冻融过程中微结构的变化及其特征的研究取得了新进展;对冻土中碳氢水合物的形成条件及其基本性质进行了深入研究,为寒区地下能源的调查与开采提供了科学依据;对冻土流变机制、屈服准则及本构关系提出了新的认识;对冻土在应力作用下的微结构变化、损伤理论及物理蠕变模型的研究有了突破性进展;提出了预报冻土长期强度的一些新方法(如时间一温度比拟法对热力学方法等);对含盐冻土等特殊土质的物理、化学及力学性质研究取得了一批新的成果。
从上个世纪70年代开始,全球进入一个升温的时期,青藏高原作为全球气候的“启动器”和“放大器”受升温影响更加明显,据国内外有关部门监测,青藏高原气温正以每10年0.35℃的速率上升。
冻土危害及防治措施
冻土危害及防治措施引言冻土是指在地表以下或地表附近由于永久冻结的土壤层。
在寒冷地区,冻土是常见的地貌现象。
然而,尽管冻土对地表有一定的保护作用,但它也带来了一系列的危害。
本文将讨论冻土的危害及相应的防治措施。
冻土危害土地沉降冻土在密度较低的地区会导致土地沉降问题。
当土壤中的冰融化时,土壤会变得湿润并且减少密度。
这种土壤减少的情况会导致地面下沉,从而影响建筑物和基础设施的稳定性。
土地沉降也可能导致地表下陷或地面裂缝的形成。
结构损坏在冻土地区,由于土壤的收缩和膨胀,建筑物和基础设施可能会受到结构损坏的威胁。
当土壤冻结时会发生体积膨胀,而当融化时又会发生体积收缩。
这种周期性的体积变化可能会导致建筑物的开裂,墙体的倾斜等问题,从而对建筑物的结构稳定性产生不利影响。
水资源受威胁冻土可以阻止水分的渗透,从而对水资源的利用产生不利影响。
在冻土地区,降雨和融雪可能无法迅速渗透到土壤中,而是以径流的形式流入河流或湖泊中。
这可能导致洪水问题,并且限制了农业和饮用水的供应。
生态系统变化冻土状况的变化对地表生态系统也产生了显著影响。
冻土的破坏可能导致根系受损,植物的生长受到限制。
此外,冻土融化还可能导致土壤中的有机碳释放,加剧全球变暖问题。
冻土防治措施密封土壤表面为了防止冻土融化,可以采取密封土壤表面的方式。
这可以通过在土壤表面铺设防水薄膜或使用特殊材料来实现。
密封土壤表面能够减少土壤中水分的渗透,从而减缓冻土融化的速度。
控制土壤温度控制土壤温度也是冻土防治的关键措施之一。
这可以通过采用保温材料覆盖土壤表面来实现。
保温材料能够减少土壤与空气之间的热传递,保持土壤的低温状态,从而延缓冻土融化的过程。
加强基础设施建设在冻土地区,建筑物和基础设施的设计和建设需要特别注意冻土的危害。
这包括选择适宜的土壤处理方法,采取加固措施等。
建筑物的基础设计也需要考虑到冻土的收缩和膨胀特性,以确保建筑物的稳定性。
水管理和调控在冻土地区,水资源管理和调控也是冻土防治的重要措施之一。
三九节气的冻土对建筑的影响
三九节气的冻土对建筑的影响三九节气是冬季的最后一个节气,也是寒冷的季节高峰期之一。
在这个季节,由于气温骤降,地面的土壤开始冻结。
这个冻结的过程对建筑物的结构和基础有着重要的影响。
本文将探讨三九节气的冻土对建筑的影响,并提供相应的解决方案。
1. 冻土特性冻土是由含有一定含水量的土壤经过冷冻作用而形成的。
冻土的形成主要取决于气温和土壤的含水量。
在三九节气期间,由于气温下降,土壤中的水分会逐渐凝结并形成冻土。
2. 冻土对建筑结构的影响2.1 基础破坏:冻土的形成会导致土壤膨胀,进而对建筑物的基础造成压力。
特别是在地下水位较高的地区,冻土会对建筑物的基础造成严重的破坏,甚至导致基础下沉或倾斜。
2.2 墙体开裂:冻土的膨胀和收缩循环会对建筑墙体产生拉力,导致墙体开裂。
尤其是对于老旧建筑来说,冻土的影响可能会加剧墙体的老化和破损。
2.3 屋顶结构受损:冻土对建筑的屋顶结构也会产生不利影响。
冻土导致的土壤膨胀可能使屋顶瓦片或其他覆盖材料松动或破裂,从而降低屋顶的密封性和抗风能力。
3. 解决方案为了应对冻土对建筑的影响,以下是一些解决方案:3.1 合理设计基础:在建筑物设计过程中,应根据当地气象和土壤条件合理设计建筑物的基础。
对于地下水位较高的地区,可以采用防水基础设计来减少冻土对基础的不利影响。
3.2 加强墙体结构:针对冻土导致的墙体开裂问题,可以在墙体施工过程中添加钢筋等加固材料,增强墙体的稳定性和抗冻性能。
3.3 优化屋顶材料:为了应对冻土对屋顶结构的损害,可以选择具有良好耐寒性和抗冻融性能的屋顶材料。
例如,使用耐寒瓷瓦替代传统的瓦片,或者采用合适的防水涂料来增强屋顶的抗渗性和耐冻性。
总结:三九节气的冻土对建筑物有着重要的影响,特别是对基础、墙体和屋顶结构。
为了解决这些影响,我们可以通过合理设计基础、加强墙体结构和优化屋顶材料等措施来减少冻土对建筑的不利影响。
合理的建筑设计和维护措施将确保建筑物在寒冷季节中的稳定性和安全性。
冻土的危害及预防措施有哪些内容
冻土导致土壤肥 力下降:冻土层 阻碍了土壤中的 水分和养分流动, 使得土壤肥力下 降,影响农作物 的生长。
冻土造成农作物 减产:由于冻土 层的存在,农作 物根系无法正常 吸收水分和养分, 导致农作物减产。
冻土影响农业机 械化作业:冻土 层硬度较高,影 响农业机械化作 业的效率和效果, 增加了农业生产 成本。
定义:将冻土层下的 非冻土层挖出,用砂、 碎石等非冻土材料回 填至设计标高
目的:防止冻土产 生冻胀和融沉变形
适用范围:适用于 冻土层较浅或地下 水位较低的情况
实施要点:回填材料应 选用非冻土材料,回填 时应分层夯实,确保密 实度符合设计要求
添加化学物质:在土壤中添加凝固剂,使土壤凝固,减少水分流失和蒸发 调节土壤酸碱度:通过添加酸碱调节剂,调节土壤酸碱度,降低土壤冻结温度 抑制土壤氧化:通过添加抗氧化剂,抑制土壤氧化反应,降低土壤冻结温度 改善土壤结构:通过添加有机质、微生物等,改善土壤结构,提高土壤保温性能
冻土导致农业生态 环境恶化:冻土层 的存在改变了土壤 的性质和结构,使 得土壤中的微生物 和有益菌群减少, 导致农业生态环境 恶化。
冻土消融对地表植被的影响 冻土消融对土壤侵蚀的影响 冻土消融对河流的影响 冻土消融对气候的影响
增加覆盖物:在土壤表面覆盖一层稻草、树叶或塑料薄膜等,以减少热量流失
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目录
01.
02.
03.
翻浆冒泥:冻土融化后,水分 渗入路基,导致泥浆翻冒,影 响行车
路基冻胀:冻土在低温下膨胀, 导致路基隆起,影响行车安全
路面开裂:冻土膨胀和融化导 致路面开裂,影响行导致路基变形,影响道路的稳
定性和使用寿命
建筑物地基变形:冻土在冻结和融化过程中产生地基变形,可能导致建筑物倾斜、开裂等问题。 建筑物下沉:冻土融化后,地基承载力下降,可能导致建筑物下沉。 建筑物开裂:冻土融化后,地基承载力不均匀,可能导致建筑物开裂。 建筑物倒塌:冻土融化后,地基承载力严重不足,可能导致建筑物倒塌。
青海地区冻土对地基基础的影响
青海地区冻土对地基基础的影响摘要:青海的东部及西部地区广泛分布着多年冻土,祁连山及青藏高原之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域内广泛分布着季节性冻土。
多年冻土的融沉和季节性冻土的冻胀现象将会对工业与民用建筑地基基础造成破坏性的影响。
关键词:多年冻土;季节性冻土;地基基础;融沉;冻胀1 概述冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤,冻土按保存的时间划分为三种类型:多年冻土(>2年)、季节性冻土(>1月)和短时冻土(<1月)。
对工业与民用建筑地基基础造成影响的主要是多年冻土和季节冻土,因此构筑物修建后将面临冻土带来的两大危险,即冻胀和融沉的作用。
2 青海地区冻土的分布2.1 青海地区多年冻土的分布情况青海的多年冻土主要分布在东部及西部地区。
东部为祁连山地区多年冻土,面积约9100平方公里,占祁连山总面积的43%左右,其南界为拉脊山、青海南山、柴达木南坡大致海拔3700—3950米以上,北界为冷龙岭走廊、南山及野马山北坡海拔分别为3494米、3670米、3740米以上。
南坡大致与年平均气温-2℃等值线相吻合,北坡大致与-2.5℃等值线相吻合。
其中岛状多年冻土厚度一般25-35米,连续多年冻土厚度一般为50-95米,最厚为139.7米,其成时间距今约3000余年,主要为后生多年冻土。
青海省西部属青藏高原冻土区,是世界上中、低纬度地带海拔最高面积最大的高原型冻土,青海省内面积约占24万平面公里。
该区域内气候严寒,年平均气温多年保持在负温状态,冻土分布区域界线大致与年平均气温-2.5℃至-3.5℃等值线相一致,冻土厚度一般在30-70米之间。
该区域内地形起伏变化大,地貌植被条件复杂,地表水活动频繁,地下水类型复杂,使多年冻土的厚度在水平方向上变化很大。
2.2 青海地区季节性冻土的分布情况青海省在祁连山及青藏高原两大多年冻土地区之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域,广泛分布着季节性冻土。
浅谈青藏高原冻土地基基础处理
胀”和 三、 如何鲤 青藏高原冻土对地基基础所产生的“ “ 融沉” 现象 冻
( 一 )工程前期对地质 的勘探 建设工程勘察 是指为满足工程建设 的规划 、设计 、施工、运营及综合治理等
的需要 ,对地形 、地质及水文等状况进行测绘 、勘探 测试 ,并提供相应成果 和资 料的活动。 ‘ 根据冻土工程 《 冻土工程地质勘察规范 》 ( G B 5 0 3 2 4 — 2 0 0 1 ) 条文地质勘察应包括 下列主要工作: 1 ) 收集和研究场地及邻近地段勘察资料和建筑经验。 2 1 查明场地和地 基的稳 定性 、冻土的分布规律 、冻 土构造特征 、冻土现象及 发育程度和地下水埋藏条件等 。 3 ) 提供满足设计 、施工所需 的物理 、热学与力学等冻土技术参数 。 4 ) 提出冻土地基设计 原则和基础设计方案 的建议 ,预测建筑物施工和运营后 对环境的影响 。 对于冻土地基 和基础 而言 ,解决 “ 冻胀” 、“ 融沉 ”就必须有个很明确 、很详 细的保温 、防冻方 案。这往往是施工方面最难 的一点 。以下主要对地基处理和基 础处理做出简述 : ( 二 )冻土区地基的处理 对冻土建筑物 的地基 的设 计主要有三个设计原则 :保 护冻 土的原则 、允许融
R e s e a r c h研 究探讨 2 6
浅谈青藏高原冻土地基基础处理
刘 洁
( 西藏农牧 学院
西藏林芝
8 6 O O O O )
中图分 类号 :G 3 2 2 文献标识码 :B 文章编号 1 0 0 7 - 6 3 4 4( 2 0 1 6 )0 9 - 0 2 6 7 - 0 1
一
化 的原则 、融化 速率原则。通过大量的实践证 明,我们运用单一的设计原则改善 基础 的热物理状态 。因此我们通 常在设计 的时候选用 “ 主动降温 、冷去地基 、保 护冻土” 的思路。 1 ) 换砂法 ,是 目前国内使用最普遍的方法 。 2 ) 物理化学法 。这种方法是使 用化学药剂 ,对地基土的冰点和融化点降低的 方法 ,通 常使用 的是盐类物质。使用这个方法 的时候我选择是减少基础冻 土环境热挠动 的重要 因素。 工程对地基的要求不 同, 要求我们对基础的类型也不相同。 独立基础 因为设计较为简单 ,设计比较轻松 ,地基基础的应用非常广泛 ,应 用的条件也非常 的灵 活。冻 土区 ,独立基础的再设计的时候 ,一般是采用 “ 保持 冻土冻结原则 ” 、“ 控制融化原则”两大原则 。在应用 “ 保持冻土冻结原则” 的时 候 ,我们通常在雨季后冻结前 开挖地基 ;“ 控制融化原则 ”的时候 , 通常在融化季 节 内施工 。 条形基础适用 于上部为混凝 土的低矮房屋 ,在冻土区的施工最好在地基融化 的时候进行 ,可以少挖冻土 ,节省时间。 在建设高层和小 高层时 ,通 常使用桩基础。在冻土区 ,桩基础适合冬季或冬 暖交替的季节施工。唯一的缺点是上部建筑必须等 到来年暖季才能实施。 2 、基础结构 的处理 1 ) 基底做 0 . 5 -1 . O m的砂 垫层 , 增 强地基强度 , 减弱地基土的融沉变形 , 减弱 基地法向冻胀作用。 2 ) 基础梁下垫有非冻胀性材料留有 5 公分 的空隙,以减轻冻胀对地基的影响。 粱体的侧面我们必须涂有防止切向冻胀力的沥青渣 。 3 ) 地基两侧填充足够的粗砂石 ,这样会对减轻两侧对基础的冻胀破坏。 4 ) 为 了避免地表水 和土 中浸水 使得冻土产生融化现象 ,我们通常见地基的埋 置深度在地下水位以上。 5 ) 在使用预制桩基础 ,我们 要保 证桩中的混凝土入膜时在 5 ℃一 1 0 ℃。 6 】 在基础的侧边涂刷工业 凡士林 , 改变基础表面的光滑度 ,减小切向冻胀力 。 7 ) 设置钢筋混凝土圈梁,控 制建筑 物的长宽 比,加强整体刚度。 8 ) 改善基础的断面形状,利用 冻胀 反力增强地基抗冻拔力。 四 、总结 青藏高原 ,中国最大、世界海拔最高的高原 , 被誉为 “ 世界屋脊” ,是世界上生态 环境最奇特、生物资源最丰富的 自 然资源宝库,具有极高的科学价值。我们在建设青 藏高原的时候也因为其恶劣的条件 ,高寒缺氧的环境,导致工程进展慢。尽管我们国 家对冻土的研究还处在起步的阶段,但我们对冻土的基本工程特性已经掌握了很多。 今后我们对冻土区的 “ 冻胀”和 “ 融沉”的研究进展还有以下几个方面: 1 ) 在冻胀融沉机理研究的基 础上 ,提出更科学有效的防冻胀融沉的措施 。 2 ) 大力研制新 型的防冻胀 、放融沉的材料 ,开展复合地基的应用研究 。 3 ) 开展冻融土的物理力学性质 的研究 4 ) 对于现场勘测 的技术也有待提 高。 5 1 加大对气候 与基础处理 的研究 , 更娴熟 的掌握 参考文献 ( 1 ] 胥俊德 . 青藏 高原 多年 冻土 区建筑基础 工程施工和质量控 制及 环境保护. 甘 肃科技 ,2 0 1 4 ,2 8 [ 2 ] 林 于廉 田金 昌 白玛桑培. 热棒在 青藏高原冻土地基 中应 用的可行性. 西藏 科技 ,2 0 1 5 , 5 【 3 】 李 国锋 麻 志红减 析建筑物基础的冻胀及防冻技 术措施. 价值工程 ,2 0 1 0 , 2 9 【 4 】 赵明华 徐 学燕. 基础工程 ( 第二版 ) 、
冻土对工程施工影响分析
冻土对工程施工影响分析首先,冻土对工程施工的影响主要体现在以下几个方面:1. 土壤的强度变化:冻土的存在会导致土壤的强度发生变化,通常会使土壤的强度增加。
在冬季,土壤中的水分凝结成冰,会使土壤变硬,降低了土壤的可塑性和可变形性。
这会增加挖掘和开挖的难度,需要采取更大的力量和更先进的工程机械来进行施工。
2. 土壤的渗透性变化:冻土的存在会改变土壤的渗透性,降低了土壤对水分的渗透能力。
这会导致土壤中水分的难以排泄,容易形成积水,增加了土壤的润湿性和难以工程施工。
3. 土壤的变形性:冻土时土壤中的含水量凝结成冰,土壤会有一定的体积变化,从而导致土壤的变形。
这会影响工程结构的稳定性和地基的承载力,增加了工程施工中地基处理的难度。
4. 土壤颗粒的交联:冻土中的冰,会影响土壤颗粒之间的交联作用,使土壤的粒间空隙变小,密实度增高。
这会影响土壤的润湿性和压实性,使得土壤难以工程施工。
针对冻土对工程施工的这些影响,施工单位需要采取一些措施来减少其不利影响。
首先,在进行施工前需要充分了解工程地区的气候和土壤类型,确定冻土的分布情况和对工程的影响程度。
其次,在设计工程方案时,需要考虑冻土可能带来的问题,合理设置工程参数并适当加强工程结构,以确保工程质量和安全。
另外,在施工过程中,应根据冻土的存在情况,采取相应的施工措施,如增加车辆和机械的作业强度,合理选择施工时间以避免最佳施工期。
在施工过程中,对于冻土存在的区域,需要采取以下措施来减少对施工的不利影响:1. 水利措施:在冻土地区施工时,要注意排水问题,避免水分在土壤中积聚,影响工程的施工和使用。
可以采取合理的排水措施,如设置排水管道、挖设排水沟等,保持工程现场的干燥。
2. 热工措施:对于冻土地区的工程,可以采取加热、喷洒融雪剂等热工措施,提高土壤温度,减少冻土的影响。
这可以加快土壤的融化速度,提高土壤的弹性和可塑性,便于施工。
3. 土工措施:在冻土地区的工程中,可以采取土工措施,如加深基础、提高地基承载力等,减少冻土对地基的影响。
青藏高原多年冻地皮区铁路建(构)筑物
青藏高原多年冻地皮区铁路建(构)筑物提纲:1.青藏高原多年冻地皮特点与对铁路建(构)筑物的影响;2.多年冻土地区建(构)筑物的压缩性与抗震设计;3.多年冻土地区建(构)筑物的冻熔循环对耐久性的影响;4.多年冻土地区地基处理与基础设计;5.多年冻土地区局部地面沉降治理的技术与应用。
1.青藏高原多年冻地皮特点与对铁路建(构)筑物的影响青藏高原是我国重要的生态保护区,尤其是多年冻土区域更是生态脆弱区。
因此,在青藏高原的铁路建(构)筑物中,需要更好地考虑多年冻土地区的特点和对于建(构)筑物的影响。
青藏高原多年冻地皮的特点为温度低、密度大、抗折强度低等,而这些特点对于建(构)筑物的影响主要是:1)在多年冻土地区,地面的温度较低,导致土壤抗压强度较低,对铁路建(构)筑物在重载情况下的稳定性会产生影响。
2)在施工过程中,地面的温度变化会导致多年冻土发生融解,形成坍塌和土壤松散现象,进而影响建(构)筑物地基的稳定性。
3)在极端气候条件下,多年冻土的温度变化会导致冻熔循环的发生,严重影响建(构)筑物的耐久性和稳定性。
2.多年冻土地区建(构)筑物的压缩性与抗震设计多年冻土地区建(构)筑物的基本特点是高度压缩性。
在铁路建(构)筑物的设计中,需要综合考虑多年冻土的压缩性与铁路建(构)筑物的重载条件,设计出相应的支撑和承重系统。
此外,应充分考虑多年冻土地区的抗震性能,采用合适的抗震设计方案。
为了使铁路建(构)筑物能够更好地适应多年冻土地区的压缩性和抗震性能,设计方案应该充分考虑以下几方面的因素:1)采用合适的建(构)筑物材料,例如,采用与土壤密度和温度相适应的特殊材料。
2)选择适当的建(构)筑物形式和结构布局,采用合适的支撑和承重体系。
3)采取多次冰冻循环与旁边地面相比,将建(构)筑物定位在相对稳定的地面上。
4)采取适当的抗震设计措施,确保铁路建(构)筑物在严峻地震情况下的稳定性和安全性。
3.多年冻土地区建(构)筑物的冻熔循环对耐久性的影响多年冻土地区建(构)筑物的耐久性与冻熔循环紧密相关。
高原多年冻土区桩基础施工技术
1、工程概况1.1“江仓曲特大桥”位于青海省天峻县木里镇多年冻土区,铁路里程为DK96+350,本桥为13×32m+2×24m后张预应力混凝土梁,桥全长491.6m,曲线半径R=600、L=711m,采用T型桥台,圆形墩,全桥均采用φ125钻孔桩基础,钻孔桩共66根,设计总长度1021m,为排泄洪水而设。
1.2 该桥施工有效工期短、施工难度大、环保要求高、气候恶劣、地质复杂等情况,是严重制约工程进展的主要因素。
1.3 多年冻土地区铁路桥梁工程,由于地基冻融作用、不良地质现象(冰丘、融冰滑塌、融冻泥流等)的影响,使桥梁基础易产生各种病害。
主要原因是施工方法不适当、缺乏经验或对地质资料认识不充分而采取的工程措施不妥当引起的,要想克服上述的困难,就要采取合理的施工方法。
1.4 在柴木铁路施工中,业主对环保要求非常高。
严禁破坏草皮、植被、堆放垃圾、车辆下道入草皮行使等,同时也规定了施工人员的活动范围,还规划了施工场地,并要求施工场地必须清洁、平整。
2、施工准备2.1钻孔施工前对钻机的选择在柴木铁路项目上对钻机的选择是非常严格的,它不但要求功效高,机动性强,还要求避雷装置、室内保温措施等设备都要齐全,另外最重要的是必须达到柴木铁路上高标准的环保要求。
经过试验和高原多年冻土区桩基础施工技术滕红俊 中铁十一局集团第二工程有限公司 442000工程实践证明,旋挖钻机具有功效高、机动性好的特点,能够适应多年冻土区的各种地质情况,由于无需采用正反循环排渣,不会污染环境,特别适合柴木铁路高标准环保要求,并可以把冻土热平衡的影响降到较低限度。
这样可减少钻孔时产生的热量对天然冻土的影响。
2.2 测量放样首先测量放样,定出基础各桩的桩位,桩的纵横允许偏差不大于±5 cm,并在桩的前后左右设置护桩(一般距桩基中心点3m),以供随时检测桩基的中心和标高。
钻孔场地布置尽量以填代挖,以减少对原地表开挖引起的热扰动。
季节性冻土对工程的影响及防范措施
季节性冻土对工程的影响及防范措施首先,季节性冻土会使土壤的力学性质发生变化,导致工程的不稳定性。
在冻融循环作用下,冰的形成和融化会引起土壤颗粒的重新排列,使土体内部的骨架结构发生变化,从而导致土壤的强度和稳定性下降。
为了减轻这种影响,可以采取以下措施:在设计和施工过程中要充分考虑季节性冻土的存在,对土体的强度和稳定性进行评估;对于容易受到季节性冻土影响的工程,采取增强土体抗冻性能的措施,如添加冻结剂、加强土壤固结等。
其次,季节性冻土还会引起地基沉降和破坏。
当土壤冻结后融化,会导致土壤体积发生变化,从而引起地基的沉降和破坏。
尤其是在不均匀冻结的情况下,不同部分的土壤受到的冻胀程度不同,会造成地基的变形和破坏。
为了预防这种情况的发生,需要采取以下的防范措施:选择较为稳定的地基,避免选用土质较差的地段;通过合理排水,减少土壤中的过剩水分;在地基中设置合适的隔热层,减缓冻土的形成和融化速度,从而减轻地基的沉降和破坏。
此外,还可以采取其他的一些防范措施来应对季节性冻土对工程的影响,例如:在设计中充分考虑季节性冻土的变化规律和影响程度,进行合理的结构设计;在施工过程中要掌握季节性冻土的影响因素,合理安排施工时间;加强监测和检测,及时发现与处理与季节性冻土相关的问题。
总之,季节性冻土对工程的影响是不可忽视的,它会对土壤力学性质的变化、地基的沉降和破坏等方面产生重要影响。
为了减轻季节性冻土对工程的不利影响,需要在设计和施工过程中充分考虑季节性冻土的存在,采取合适的防范措施,如增强土体抗冻性能、合理排水、设置隔热层等,从而确保工程的安全和稳定。
试论高原多年冻土区路基稳定性及施工质量控制
试论高原多年冻土区路基稳定性及施工质量控制摘要:高原多年冻土的土质过于硬化,在路基的施工中会影响工程的进度和质量,同时其中存在的热稳定性是当前路基施工中重点关注的问题。
本文主要对高原多年冻土路基的稳定性以及施工的质量控制进行具体的分析。
关键词:高原多年冻土;路基;稳定性;质量控制全球的陆地面积中,冻土面积占一半左右,多年冻土占总陆地面积的20%左右,而高原多年冻土是全球多年冻土的特殊形式,其具有纬度高、多样性特点,所以在这种地区道路修筑的过程中必须要采取特殊的方式进行处理,进而保证工程的质量。
高原多年冻土的路基工程施工中,如果处理技术不规范、不合理,极可能会导致边坡坍塌、开裂,进而造成路面裂缝和泛浆,降低工程的寿命,同时提升工程造价。
一、施工条件分析及施工准备(一)施工条件本文以青藏高原为例进行分析,青藏高原大通河盆地是一种以洪积型阶地地貌和高山台原地貌为主的地形,海拔高度最高为4300米,是典型的高原冰雪型气候,整体气候类型为干燥气候,但是变化无常。
年平均气温不到0度,最高的气温可以达到25摄氏度左右,最低气温可以达到-31摄氏度左右。
由于地势以及气温的影响,导致该地的土质属于高温且极不稳定的多年高原冻土;修筑线路地面下2米为季节性冻土,2米以下为高原连续多年冻土,包括发育的冻土湿地、融沉性冻土以及富含冰冻土等。
(二)施工准备在施工前需要对施工沿线进行调查,根据收集的材料进行土石方调配,同时根据工程的特点、数量以及冻土的具体地质情况和工期环保要求编制具体的施工组织设计,在设计中需要重点突出高原多年冻土的特点,并坚持以人为本,注重机械化作业,并根据工程情况制定完善的环境保护方案,同时将环保方案贯穿于整个工程始终,加强沿线的生态保护工作[1]。
二、高原多年冻土地区路基施工特点高原多年冻土地区的路基施工中,由于地质条件的原因容易出现冻胀、热融以及裂缝和翻浆等情况,所以在路基的施工中必须要根据路基的具体坡面情况选择合适的路基处理和施工技术,进而有效的降低隐患发生的概率[2]。
高原多年冻土区厂房地基处理热棒技术应用
高原多年冻土区厂房地基处理热棒技术应用发布时间:2021-10-12T08:00:05.027Z 来源:《工程建设标准化》2021年第14期作者:娄欣[导读] 青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度、高海拔多年冻土面积最大的区域娄欣中铁十局集团第二工程有限公司,河南郑州 450000 1 引言青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度、高海拔多年冻土面积最大的区域,该区域多年冻土具有冻土厚度薄、地温高热稳定性差,对外界温度变化十分敏感的特点。
在高原多年冻土区新建厂房,除了需要解决承载力和变形问题外,工程师们更需要考虑多年冻土地基稳定性问题。
据青藏工程走廊的工程实践表明,因多年冻土退化、地下冰融化、高温冻土退化强烈和冻融灾害加剧,引发大量工程病害,总体病害率达30~40%。
上个世纪90年代以来,青藏公路、青康公路、新藏公路等沿线由于冻土环境变化引发路基病害高达50%。
因此,采取什么样的措施来保证冻土区建筑物地基的稳定,是关系到冻土区工程建设成败的关键所在。
2高原多年冻土地基所面临的问题及应对措施2.1 冻胀和融沉病害(1)冻胀引起的破坏冻胀是指土壤在冻结过程中,土中水分冻结成冰,并形成冰层、冰透镜体、多晶体冰晶等形式的冰侵入体,引起土颗粒的相对移动,使土体体积产生不同程度的扩张现象。
在高原多年冻土区,由冻胀引起破坏的事例屡见不鲜:青藏铁路在2006 年交付运营后,涵洞冻、融病害时有发生,并有逐年增加的趋势;格拉管道因冻胀丘、冰椎、冰幔而冻胀隆起变形等。
(2)融沉引起的地基失稳融沉是指土中过剩冰融化所产生水的排除以及土体在融化固结过程中局部地面的向下运动。
一般是由于自然(气候转暖)或人为因素(如砍伐与焚烧树木、房屋采暖)改变了地面的温度状况, 引起季节融化深度加大, 使地下冰或多年冻土层发生局部融化所造成的。
在天然情况下发生的融沉往往表现为热融凹地、热融湖沼和热融阶地等,这些都是不利于工程建筑物安全和正常运营的条件。
冻土对建筑物的危害及防治措施
冻土对建筑物的危害及防治措施我给你说啊,这冻土对建筑物的危害可真是个大麻烦事儿。
我就见过那在冻土上盖的房子,那可真叫一个惨。
你想啊,冻土这东西,它一会儿冻得邦邦硬,就像石头似的,一会儿呢,天气暖和点儿,它又开始化了。
我见过一个建筑队的小头目,那脸啊,被这冻土折腾得皱巴巴的,就像个苦瓜。
他站在那冻土旁边,眼睛瞪得老大,瞅着那地直叹气。
这冻土一冻一化的,就好比是一个调皮捣蛋的小鬼,不停地给建筑物使坏。
冻土一冻的时候啊,它就膨胀,那力量可不小呢,就像有无数只小手在下面推建筑物。
那些地基啊,就被它拱得歪歪斜斜的,就像喝醉酒的人走路一样。
我跟那个建筑队的师傅聊天,他说:“这冻土啊,就像个恶霸,把咱辛辛苦苦盖的房子都要弄垮喽。
”他那表情啊,满是无奈,眼睛里都透着绝望。
等到冻土化的时候呢,那更糟糕。
地变得软乎乎的,就像棉花糖一样。
可是这时候,建筑物的重量可没个支撑了,就开始下陷。
我看到过一个小仓库,本来好好地在那立着,结果冻土化了之后,仓库的一边就陷下去了,整个仓库就像个瘸腿的老黄牛,歪在那里。
仓库的主人站在旁边,眼睛红红的,差点就哭出来了,嘴里嘟囔着:“这可咋整啊,这可咋整啊。
”那咱得想办法防治啊。
我就跟那些个懂行的人打听,他们就说啊,首先这地基得好好弄。
比如说啊,可以用一些特殊的材料,像那种隔热的材料,把冻土和建筑物隔开,就像给它们之间建了一道墙。
我就问那专家:“这能行吗?”专家那眼睛亮晶晶的,很自信地说:“咋不行呢,这就像给房子穿上了一层防护服。
”还有啊,排水也很重要。
要是水老在冻土周围晃悠,那冻土就更容易化了。
我看到过他们在建筑物周围挖那些排水沟,那些工人弯着腰,汗水滴答滴答地掉在地上,但是眼睛里都透着一股认真劲儿。
我跟一个工人开玩笑说:“老哥,这挖沟累不累啊?”他直起腰,擦了擦汗说:“累啊,可这冻土不整好,房子就完犊子了,再累也得干啊。
”再有呢,就是建筑的结构也得好好设计。
不能让它太脆弱,得能禁得住冻土的折腾。
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青海地区冻土对地基基础的影响
摘要:青海的东部及西部地区广泛分布着多年冻土,祁连山及青藏高原之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域内广泛分布着季节性冻土。
多年冻土的融沉和季节性冻土的冻胀现象将会对工业与民用建筑地基基础造成破坏性的影响。
关键词:多年冻土;季节性冻土;地基基础;融沉;冻胀
1 概述
冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤,冻土按保存的时间划分为三种类型:多年冻土(>2年)、季节性冻土(>1月)和短时冻土(<1月)。
对工业与民用建筑地基基础造成影响的主要是多年冻土和季节冻土,因此构筑物修建后将面临冻土带来的两大危险,即冻胀和融沉的作用。
2 青海地区冻土的分布
2.1 青海地区多年冻土的分布情况
青海的多年冻土主要分布在东部及西部地区。
东部为祁连山地区多年冻土,面积约9100平方公里,占祁连山总面积的43%左右,其南界为拉脊山、青海南山、柴达木南坡大致海拔3700—3950米以上,北界为冷龙岭走廊、南山及野马山北坡海拔分别为3494米、3670米、3740米以上。
南坡大致与年平均气温-2℃等值线相吻合,北坡大致与-2.5℃等值线相吻合。
其中岛状多年冻土厚度一般25-35米,连续多年冻土厚度一般为50-95米,最厚为139.7米,其成时间距今约3000余年,主要为后生多年冻土。
青海省西部属青藏高原冻土区,是世界上中、低纬度地带海拔最高面积最大的高原型冻土,青海省内面积约占24万平面公里。
该区域内气候严寒,年平均气温多年保持在负温状态,冻土分布区域界线大致与年平均气温-2.5℃至-3.5℃等值线相一致,冻土厚度一般在30-70米之间。
该区域内地形起伏变化大,地貌植被条件复杂,地表水活动频繁,地下水类型复杂,使多年冻土的厚度在水平方向上变化很大。
2.2 青海地区季节性冻土的分布情况
青海省在祁连山及青藏高原两大多年冻土地区之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域,广泛分布着季节性冻土。
青海省的各州、市、县城均座落于高海拔地区,最高的曲麻莱县海拔为4262
米,而玛多、杂多、治多等县海拔也在4000米以上。
海拔偏低的青海东部农业区各县海拔均在1813—1871米之间,其中以民和县海拔1813米为最低,互助县最高。
青海省的其余各州县海拔也均在2000-3000米左右,此区年平均气温较高,最大冻土深度变化范围0.82—3.00米之间。
3 青藏高原气候特征对青海地区冻土分布的影响
3.1 气候特征
青海位于青藏高原的东部,其气候特征为夏季凉爽,冬季漫长,日温差大,年温差较小。
青海高原的海拔是影响该区域气候的分布主要原因,其中:海拔4000米以上的青南高原和祁连山区是固定的两个寒冷区域,年平均温度-4℃以下;南部高原海拔4000米以下的河谷是相对暖区,年平均温度0℃以上;海拔3000米左右的柴达木盆地是次暖区,年平均温度2—5℃;海拔2500米以下的黄河、湟水河谷是全省最暖区域,年平均温度2—9℃。
3.2 气候对冻土影响
气候与冻土之间有着十分密切的关系,冻土的存在受气候控制,同时冻土又影响着气候,不同的气候带内分布着不同的冻土类型。
冻土分布界线与气候区的界线十分接近,这也证明了冻土的分布受气候的影响,冻土地区的冻土类型划分,多采用年平均地温作为主要标志,年平均气温作为辅助标志。
4 多年冻土对地基基础的影响
4.1多年冻土的基本特点
多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体,当土体处于冻结时,冻土具有极高的强度特性。
当土体融化时,土体将完全丧失强度,且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化,这种现象称为多年冻土融沉。
多年冻土的融沉划分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五个等级,融沉现象的发生是多年冻土区对地基基础的主要破坏。
4.2融沉对地基基础的影响
多年冻土融化时的下沉现象,包括与外荷载无关的融化沉降和与外荷载直接有关的压密沉降,当建筑物修建后将主要产生对多年冻土的外荷载作用,并产生压密沉降。
多年冻土融化时将发生着两个相反的过程即压密和膨胀。
当多年冻土中的各种冰融化后体积缩小,在重压下下沉,冰变成水后通过孔隙逐渐排出,使土压密后进一步下沉。
土粒及其集合体在融化时由于水化作用而膨胀。
通常情况下,冻土融化时的压密大于膨胀,故产生融化下沉。
当冻土的融化速度很快时,会出现冰变成水的速率大于水能从土中排出的速率,从而使土中的孔隙压力增加,常造
成对建筑物地基基础的破坏,使基础上的各种建筑物产生不稳定。
融沉是多年冻土区建筑物破坏的主要原因,在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形作用,均会对基础造成强烈的破坏,因些防止基础产生融化下沉变形的技术措施,是解决青藏高原多年冻土区工程安全可靠性的关键,因而地基基础持力层选择应选择不融沉或弱融沉地层,避免对基础的破坏影响。
5 季节性冻土对地基基础的影响
5.1季节性冻土的基本特点
季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层,自地表面至冻结层底面的厚度称冻结深度。
根据土的成分、天然含水量和地下水埋深,将季节性冻土划分为:不冻胀、弱冻胀、冻胀和强冻胀四个等级,因此在季节性冻土地区,防止冻胀是避免对地基基础影响的主要方法。
5.2冻胀对地基基础的影响
季节性冻土的冻胀作用是产生在土体与基础表面相冻结时,冻结层的底面将产生上升的冻胀力,依靠这个冻胀力传达到基础上,造成对建筑物垂直位移的上升力,使建筑物的底层或地下室的墙壁发生拉力破坏。
引发冻胀作用的三个要素为容易冻结的土质、充足的水分和冷却条件,其中冷却条件就是要使水分和容易冻结的土达到分离程度的低温,当三个条件中缺少一个将不能引发冻胀现象的发生。
防止冻胀发生的一般基础设计方法为,按青海省多年实测最大冻结深度标准,将地基基础底面埋深在最大冻结深度以下。
这种方法的采取并不能完全防止冻胀破坏的发生,当地基基础回填时用含水量大的冻胀性土进行回填,冻结时基坑部分将会受到危害,选用隔水性好的粗颗粒土进行回填可有效防止冻胀的发生。
因此控制好产生冻胀的三个要素,可有效的避免冻胀对地基基础的破坏影响。
6 结论
青海省属冻土分布较广的区域,进行建筑物设计时要充分考虑冻土对地基基础的影响,建筑物基础设计时还应区分多年冻土区和季节性冻土区,不同的冻土类别应选择不同的基础方案,才能有效的防止融沉和冻胀对地基基础的破坏。
参考文献:
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