深基坑越冬凍害的預防及處理方案

趙源

摘要：隨著深基坑工程不斷的深入發展，基于嚴寒的氣候因素所影響，諸多深基坑需要做好越冬預防保護措施。目前，由于人們對于深基坑風險性的忽視，導致深基坑遭受到嚴重的凍害，這在一定程度上增加了深基坑的安全風險。本文主要以“朔州大醫院建設項目”為例，對深基坑工程越冬凍害進行了論述，同時分析了關于預防及處理凍害的相關策略。

關鍵詞：深基坑；越冬凍害；預防；處理方案

朔州大醫院建設項目位于北方地區，極容易受到嚴寒天氣所影響，在加上本工程停工時間相對較長，基坑經過雨水沖刷較為嚴重，施工時間也已進入冬天無法繼續施工，為保證明年基礎不受凍所以采取覆蓋法進行土體保溫，確保施工質量?；谀壳暗默F狀的而言，本工程需要做好越冬保護措施，預防凍害對深基坑帶來的影響。因此，工程項目管理部門要給予該工程足夠的重視，根據JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工規程要求，挖掘完成的基槽（坑）應采取防止基礎底部受凍的措施，以此來保護工程項目不會受到凍害的影響。

1 土體凍脹作用分析

根據資料查詢朔州市冬季平均氣溫為-11℃以下，年極端最低氣溫-30℃，每年冬季土體凍結，次年春季融化，凍土層深達 1.25m 左右。凍土層中細粒土壤的水分在冬季負溫條件下結成冰晶，使土體膨脹，產生凍脹，從而引起基礎底板的凍脹破壞。土體凍脹性強弱主要根據工程項目的實際情況而定，尤其在北方地區，冬季氣溫較為低下，嚴寒對基坑的影響相對較大。而土體凍脹量會隨著凍深發生相應的變化，而凍脹性較強的土會增加凍脹量，導致以下幾種破壞。

（1）樁錨結構：基于本工程的嚴寒因素所影響，導致凍脹量逐漸增大，致使鋼梁、連接輔板、墊板、以及錨頭等構件受力增加，導致其超出了構件自身的強度而遭受到的嚴重的破壞。例如，墊板變形、鋼梁扭曲失穩、連接輔板斷裂等問題出現。

（2）由于錨桿抗拉力達到了極限，導致錨桿被拔出而失效。當氣候變暖的情況下，錨頭出現松弛的狀態，甚至與鋼梁出現嚴重的脫離等現象。而樁間土發生凍脹后，在一定程度上將會對樁間噴護面帶來嚴重的破壞，致使樁間噴護面出現一些列的損害問題。例如，樁間噴護面出現變形發生斷裂、樁間噴護面與樁體發生嚴重脫節等。

（3）支護周邊環境凍害：①當基坑周邊存在管線的情況下，由于基坑側壁土凍脹出現側向位移，促使管線發生了相應的位移，在很大程度上對管線造成了嚴重的破壞，導致管線無法投入正常使用。②基坑周邊存在供暖管線、或者上下水管線的情況下，如若管線位置到基坑的位置，超過當地實際的凍深范圍時。此時地下管線極容易被凍壞，同時將對周邊的管線造成嚴重的影響，導致附近的管線難以正常維護使用。③基于相鄰建筑的情況下，而建筑物距離基坑的距離，在凍深的基本范圍之內。由于基坑開挖作業所影響，對相鄰建筑造成了一定的影響，會嚴重影響著相鄰建筑的保溫效果。當凍脹量逐漸增加時，相鄰建筑因受到凍害的影響，在一定程度上導致建筑物出現變形等問題。

2 深基坑越冬凍害預防措施

工程單位根據實際工程越冬維護需要，成立越冬維護小組，加強對工程項目的越冬凍害預防。相關負責人要加強對越冬工作的檢查，科學落實冬期維護措施，具體表現在以下幾方面內容：①加強對墊層上的垃圾清理，及時清除其存在的雜物，確保墊層的整體清潔度。②清除墊層內的全部積水，并采用聚苯板對其進行填充，確保填充的整體密實度。同時，到集水坑或獨立基礎采用木方架空后鋪設聚苯板，以此來提升其整體質量。③預先鋪設塑料，在選擇防水防火性能較高的防火布，避免出現發生火災等現象。搭接長度300mm，防火布帶接觸需使用膠水將其粘結牢固，防止雪水浸入。④根據工程需要，需要在防火布位置鋪設壓蓋土袋，或者以5m為一道的距離鋪設方木。在實際的鋪設過程當中，要有針對性的選擇測溫點、定期定時對其進行溫度測量，并做好相關的測溫記錄，而后分析其所記錄的數據，觀察其是否存在凍土現象。

3 深基坑越冬凍害處理方案

（1）基于錨桿結構鋼梁失穩而言，此時需要及時分段拆解更換，更換后的錨桿將會重新張拉。如若出現因鋼絞線過長等問題，導致錨桿無法進行張拉。則需要重新連接鋼絞線，使其能夠達到張拉的長度為止。在實際的操作過程當中，要密切監測基坑的動態變化，確保整體操作的安全性。

（2）錨桿失效：錨桿失效通常無法被察覺，需要采用監測錨頭的水平位移的突變對其作出判斷[2]。如若錨頭發生位移較為明顯，則說明錨桿已經失效。通常情況下，錨桿設置的距離越短，就會增加錨桿失效的幾率?；诖饲闆r下，工程單位需要根據實際情況，在失效錨桿的上下側位置增補錨桿。

（3）深基坑越冬需要加強對其進行監測力度，如若發現凍害則需要馬上進行處理。由于凍結后的土體，其整體凍結強度會增加，當前深基坑頂部的凍結土形成統一體后，將會在很大程度上削弱部分主動土壓力。而此時在深基坑的處理相對較為安全，但是在基坑的處理當，要想保證施工人員的安全性，則需要對整個處理過程進行嚴格監測?？偠灾?，當基坑出現凍害問題時，需要針對其問題及時采取應對措施，避免因處理不及時，增加相鄰構件的破壞程度，對基坑造成嚴重的損害，增加基坑的風險指數。

4結語

綜上所述，由于本工程位于北方高寒地區，極容易受到嚴寒所影響。如若不能夠及時采取有效的越冬保護措施，則必然會對基坑造成嚴重的破壞，在一定程度上將會增加基坑的整體安全性?；诖饲闆r下，工程單位要給予深基坑越冬凍害預防保護措施足夠的重視，組織專門的技術人員，結合工程的實際情況，以及工程的所在位置，做好相應的凍害預防措施，從而降低凍害為基坑帶來的影響。此外，相對于部分遭受破壞的構件而言，工程單位要及時對其進行處理，避免因處理不及時，處理不到位，而增加了相鄰構件的破壞程度，導致基坑的安全風險系數增加，為朔州大醫院建設項目帶來不必要的影響。

參考文獻：

[1]董嘉蓮，周松，倪自玉，張旭，王清標. 嚴寒地區樁錨深基坑越冬保溫防護技術研究[J]. 建筑技術開發，2018，45（04）：105-106.

[2]汪科迪，孫奇，邢麗麗，龔眾，仲昭盛. 越冬基坑工程防凍措施改進研究[J]. 黑龍江科技信息，2016，（06）：265-266.

（作者單位：中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司）