深基坑越冬冻害的预防及处理方案

赵源

摘要：随着深基坑工程不断的深入发展，基于严寒的气候因素所影响，诸多深基坑需要做好越冬预防保护措施。目前，由于人们对于深基坑风险性的忽视，导致深基坑遭受到严重的冻害，这在一定程度上增加了深基坑的安全风险。本文主要以“朔州大医院建设项目”为例，对深基坑工程越冬冻害进行了论述，同时分析了关于预防及处理冻害的相关策略。

关键词：深基坑；越冬冻害；预防；处理方案

朔州大医院建设项目位于北方地区，极容易受到严寒天气所影响，在加上本工程停工时间相对较长，基坑经过雨水冲刷较为严重，施工时间也已进入冬天无法继续施工，为保证明年基础不受冻所以采取覆盖法进行土体保温，确保施工质量。基于目前的现状的而言，本工程需要做好越冬保护措施，预防冻害对深基坑带来的影响。因此，工程项目管理部门要给予该工程足够的重视，根据JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工规程要求，挖掘完成的基槽（坑）应采取防止基础底部受冻的措施，以此来保护工程项目不会受到冻害的影响。

1 土体冻胀作用分析

根据资料查询朔州市冬季平均气温为-11℃以下，年极端最低气温-30℃，每年冬季土体冻结，次年春季融化，冻土层深达 1.25m 左右。冻土层中细粒土壤的水分在冬季负温条件下结成冰晶，使土体膨胀，产生冻胀，从而引起基础底板的冻胀破坏。土体冻胀性强弱主要根据工程项目的实际情况而定，尤其在北方地区，冬季气温较为低下，严寒对基坑的影响相对较大。而土体冻胀量会随着冻深发生相应的变化，而冻胀性较强的土会增加冻胀量，导致以下几种破坏。

（1）桩锚结构：基于本工程的严寒因素所影响，导致冻胀量逐渐增大，致使钢梁、连接辅板、垫板、以及锚头等构件受力增加，导致其超出了构件自身的强度而遭受到的严重的破坏。例如，垫板变形、钢梁扭曲失稳、连接辅板断裂等问题出现。

（2）由于锚杆抗拉力达到了极限，导致锚杆被拔出而失效。当气候变暖的情况下，锚头出现松弛的状态，甚至与钢梁出现严重的脱离等现象。而桩间土发生冻胀后，在一定程度上将会对桩间喷护面带来严重的破坏，致使桩间喷护面出现一些列的损害问题。例如，桩间喷护面出现变形发生断裂、桩间喷护面与桩体发生严重脱节等。

（3）支护周边环境冻害：①当基坑周边存在管线的情况下，由于基坑侧壁土冻胀出现侧向位移，促使管线发生了相应的位移，在很大程度上对管线造成了严重的破坏，导致管线无法投入正常使用。②基坑周边存在供暖管线、或者上下水管线的情况下，如若管线位置到基坑的位置，超过当地实际的冻深范围时。此时地下管线极容易被冻坏，同时将对周边的管线造成严重的影响，导致附近的管线难以正常维护使用。③基于相邻建筑的情况下，而建筑物距离基坑的距离，在冻深的基本范围之内。由于基坑开挖作业所影响，对相邻建筑造成了一定的影响，会严重影响着相邻建筑的保温效果。当冻胀量逐渐增加时，相邻建筑因受到冻害的影响，在一定程度上导致建筑物出现变形等问题。

2 深基坑越冬冻害预防措施

工程单位根据实际工程越冬维护需要，成立越冬维护小组，加强对工程项目的越冬冻害预防。相关负责人要加强对越冬工作的检查，科学落实冬期维护措施，具体表现在以下几方面内容：①加强对垫层上的垃圾清理，及时清除其存在的杂物，确保垫层的整体清洁度。②清除垫层内的全部积水，并采用聚苯板对其进行填充，确保填充的整体密实度。同时，到集水坑或独立基础采用木方架空后铺设聚苯板，以此来提升其整体质量。③预先铺设塑料，在选择防水防火性能较高的防火布，避免出现发生火灾等现象。搭接长度300mm，防火布带接触需使用胶水将其粘结牢固，防止雪水浸入。④根据工程需要，需要在防火布位置铺设压盖土袋，或者以5m为一道的距离铺设方木。在实际的铺设过程当中，要有针对性的选择测温点、定期定时对其进行温度测量，并做好相关的测温记录，而后分析其所记录的数据，观察其是否存在冻土现象。

3 深基坑越冬冻害处理方案

（1）基于锚杆结构钢梁失稳而言，此时需要及时分段拆解更换，更换后的锚杆将会重新张拉。如若出现因钢绞线过长等问题，导致锚杆无法进行张拉。则需要重新连接钢绞线，使其能够达到张拉的长度为止。在实际的操作过程当中，要密切监测基坑的动态变化，确保整体操作的安全性。

（2）锚杆失效：锚杆失效通常无法被察觉，需要采用监测锚头的水平位移的突变对其作出判断[2]。如若锚头发生位移较为明显，则说明锚杆已经失效。通常情况下，锚杆设置的距离越短，就会增加锚杆失效的几率。基于此情况下，工程单位需要根据实际情况，在失效锚杆的上下侧位置增补锚杆。

（3）深基坑越冬需要加强对其进行监测力度，如若发现冻害则需要马上进行处理。由于冻结后的土体，其整体冻结强度会增加，当前深基坑顶部的冻结土形成统一体后，将会在很大程度上削弱部分主动土压力。而此时在深基坑的处理相对较为安全，但是在基坑的处理当，要想保证施工人员的安全性，则需要对整个处理过程进行严格监测。总而言之，当基坑出现冻害问题时，需要针对其问题及时采取应对措施，避免因处理不及时，增加相邻构件的破坏程度，对基坑造成严重的损害，增加基坑的风险指数。

4结语

綜上所述，由于本工程位于北方高寒地区，极容易受到严寒所影响。如若不能够及时采取有效的越冬保护措施，则必然会对基坑造成严重的破坏，在一定程度上将会增加基坑的整体安全性。基于此情况下，工程单位要给予深基坑越冬冻害预防保护措施足够的重视，组织专门的技术人员，结合工程的实际情况，以及工程的所在位置，做好相应的冻害预防措施，从而降低冻害为基坑带来的影响。此外，相对于部分遭受破坏的构件而言，工程单位要及时对其进行处理，避免因处理不及时，处理不到位，而增加了相邻构件的破坏程度，导致基坑的安全风险系数增加，为朔州大医院建设项目带来不必要的影响。

参考文献：

[1]董嘉莲，周松，倪自玉，张旭，王清标. 严寒地区桩锚深基坑越冬保温防护技术研究[J]. 建筑技术开发，2018，45（04）：105-106.

[2]汪科迪，孙奇，邢丽丽，龚众，仲昭盛. 越冬基坑工程防冻措施改进研究[J]. 黑龙江科技信息，2016，（06）：265-266.

（作者单位：中铁三局集团建筑安装工程有限公司）