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冻胀与热融

发布人:admin   发布时间:2019-12-17   作者:   资料来源:

      冻胀是由于土中水的冻结和冰体(特别是凸镜状冰体)的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。冻胀一般会导致地面发生变形,形成冻胀垄岗。冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀;同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集,水分相对集中,水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层,使土体积膨胀。

冻胀,尤其差异性冻胀是造成工程建筑变形以致破坏的主要原因,属工程冻土学研究的重点课题。
建筑物、构筑物都建在土地上,土含有不同的水量,经过低温冻结,体积增大,产生不同程度的胀力,作用在建筑物、构筑物和道路上,对我们劳动的成果造成很大的破坏和严重的经济损失。
(1) 冻胀对建筑物构筑基础的破坏。
  冻胀使基础整体抬高或者局部抬高。经过冬夏多次冻 融、缓冲,基础断裂破碎,基础局部冻胀使建筑物产生裂纹,严重的出现裂缝,呈现上宽下窄,也可能产生多条裂缝,呈现出现倒八字形状。冻切力对基础产生侧向推力,使基础侧向位移。条形基础局部断裂,基础侧向产生垂直裂纹。由于基础的抬高和位移,支撑其他墙体产生裂缝,裂缝的部位和形状因构造和结构而异,有垂直的、斜向的、水平的。必须观察裂缝进行综合分析,是冻胀还是沉降,才能确定。冻胀对独立的石砌基础,可能产生局部抬高断裂和侧向推断。可以使混凝土地梁断裂,墙体倒塌。
(2) 冻胀对墙体的影响
  由于墙体含水率高,温度达到零点以下,使墙体变形,墙面装修脱落,经过多次冻融,使墙体碎裂倒塌。
(3) 冻胀使防水层破裂。
(4) 浸泡反复。
(5) 冻融。
(6) 使排水口堵塞建筑荷载增大。
(7) 使房屋倒塌。
  (8) 冻胀使道路结构断裂。
(9) 面层裂缝变形、渗水。
(10) 循环产生冻融。
(11) 道路不能正常使用。
(13) 冻胀对现浇混凝土的破坏,当混凝土初凝含水时,温度低于零度,水结成晶体,使混凝土脱水,膨胀。造成混凝土强度减小或者粉碎。

        热融地形由于冻土表面自然因素(气候转暖、温差增大)和人为因素(砍伐森林、破坏草皮、开荒、挖沟、筑路、修水库等等)破坏了地面原有保温层,使土层局部温度升高,导致永久冻土层上部局部融化,使其沉陷形成沉陷漏斗、沉陷盆地、浅洼地、热溶滑增和热力岩溶期等,总称热溶地形。其大小从直径数米到数平方公里。

地下冰受热融作用形成的地形。又称热喀斯特地貌。热融作用是冻土中的冰融化后土体发生收缩、沉陷的过程。热融地形可分为2类:①热融沉陷,主要发生在平坦地面,形成沉陷漏斗、洼地、沉陷盆地,积水后成为热融湖。多发育于平原或高原地区。②热融滑塌,多在<16°的缓坡上发育。有新月、长条、围椅、枝叉等平面形态。有明显的季节性活动周期。中国大兴安岭北、祁连山东的热融滑塌每年始于春季,夏季达到高峰,秋季逐渐停止。

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