土的冻结与土的防冻.docx

土的冻结土的冻结有它的自然规律，在整个冬期的冻结深度，在地表面无雪和草皮覆盖条件下的全年标准冻结深度 H0 可按下式估计：H = 0.28空 T + 7 -0.5 (m) (22-1)0 m式中 工Tm——低于0°C的月平均气温的累计值(取连续十年以上的年平均值),以正号代入例】根据气象资料查得某地低于C的月平均气温为：一月-20.2C,二月-16C，三月-6.2C, 月-6.9C,十二月-17.1 C，试估计该地的全年冻结深度解】工Tm=20.2+16+6.2+6.9 +17.1 = 66.4C 依公式(22-1)得H0 = 0.28 J 66.4 + 7 - 0.5=1.9m暴露在外界大气中的土冻结时，其冻结速度与外界气温有表 22-3 的规律， 但这只是冻结初期的规律，当上层冻结以后，下面土由于有了上层冻结层的覆盖， 传热阻发生变化，就不按照这个规律了根据气温确定土的冻结速度表 表 22-3土的种类在下列气温条件下，接近最佳含水量时， 土的冻结速度(cm/h)-5C-10C-15C-20 C覆盖有积雪的砂质粉土和粉质粘土0.030.050.080.10没有积雪覆盖的砂质粉土和粉质粘土0.150.300.350.50基于土冻结的规律，冬期施工时必须周密计划，组织强有力的施工力量，进行连续不断的施工。

一般来说，土方工程尽量安排在入冬之前施工较为合理土的防冻土的防冻应尽量利用自然条件，以就地取材为原则其防冻方法一般有地面 耕松耙平防冻、覆雪防冻、隔热材料防冻等，现分述如下：1．地面耕松耙平防冻法 预定冬期施工的土方工程，土的防冻工作，必须在入冬前进行其方法是在 指定施工的部位，进入寒冻之前将表层土翻松耙平，其厚度宜为25〜30cm,其宽 度宜为开挖时冻结深度的两倍加基槽(坑)底宽之和如图 22-1 所示图 22-1 预防土冻结耕松耙平图1-天然雪层；2-地表面；3-耕松厚度250mm； 4-耙平厚度150mm；5-拟挖掘的地槽轮廓； H--土的最大冻结深度在上述情况下，经过 z 昼夜后的冻结深度 H 可按下式计算：H=a（4P—P2） （22-2）式中H——翻松耙平或粘土覆盖后的冻结深度（cm）；a ――土的防冻计算系数，按表22-4选用；Z tTP——冻结指数，P二一1000t——土体冻结时间（d）；T——土体冻结期间的室外平均气温（°C）,以正号代入土的防冻计算系数a 表22-4地面保温的方法P值0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.52.0耕松25cm并耙平151617182022242628303030覆盖松土不少于50cm353637394144475155596060【例】某地为粘土，由11月7日开始冻结，于冻结前耕松地面25cm，并耙 平之，11月的平均温度为-2.1C，12月的平均温度为-8C，试计算该地在1月1 日的冻结深度。

解】 11 月冻结了 30—6=24d， 12 月冻结了 31d11 月 tT=24X2.1=5112 月 tT=31X 8 = 248工 tT=51+248=299P=299/1000=0.3从表22-4查得a=17，代入公式（22-2）得该地在1月1日的冻结深度为:H=17 (4X0.3 —0.32)=19cm2．覆雪防冻法 在积雪量大的地方，可以利用自然条件，覆雪防冻，效果很好覆雪防冻的 方法，通常有三种类型：第一种类型是利用灌木和小树林等植物挡风起涡旋存雪，这些植物应等到挖 土开始之前再铲除，如图 22-2积書风向住挖沟柏1— _— ——小舞林图 22-2 利用植物挡雪防冻第二种类型是在面积宽阔而又没有植物的地面上，可设篱笆或造雪堤以为积 雪之用，设置时应使长边垂直于主要方向，其互相间的距离从 10h 到 15h，h 是 篱笆或雪堤的高度，通常采用0.5〜1 m,如图22-3积右(10-]5)/? （心⑸力篱笆或哲堤Hkbis ' I— F u 』图 22-3 设置篱笆或雪堤挡雪防冻第三种类型是在面积较小的地面，特别是拟挖掘的地沟面，若在土冻结之前，初次降雪后，即在地沟的位置上挖沟。

深度为30〜50cm,宽度与预计深度的两倍加基槽（坑）底宽之和随即将雪填满，即可防止未挖掘的土冻结，如图 22-4图 22-4 挖沟填雪防冻H0-土的最大冻结深度3．保温材料防冻法 面积较小的地面防冻，可以直接用保温材料覆盖，覆盖层的厚度 h 可按下列 公式计算：h=H/B （22-3）式中h 保温材料厚度（cm）；H——不保温时的土体冻结深度（cm）；B ——各种材料对土体冻结影响系数，按表22-5选用各种材料对土体冻结影响系数B 表22-5土壤种类保温材料树叶刨花锯末干炉 渣麦草膨胀珍 珠岩炉渣芦苇草帘泥炭 土松散 土密实 土砂土3.33.22.82.02.53.81.62.12.52.81.41.12粉土3.13.12.71.92.43.61.62.02.42.91.31.08粉质粘土2.72.62.31.62.03.51.31.72.02.31.21.06粘土2.12.11.91.31.63.51.11.41.61.91.21.00注：1.表中数值适用于地下水位在冻结线1m以下2．当地下水位较高时（饱和水的），其值可取 1.0 3.松散材料表面应加以盖压，以免被风吹走例】某工地计划在 1 月份开始挖槽，根据气象资料计算，如无保温层时土 的冻结深度可达67cm，为防止冻结，拟用锯末覆盖保温。

土为粉土，应铺多厚 的锯末？【解】查表22-5得3=2.7，代入公式（22-3）锯末厚 h = 67/2.7 = 25cm在被保温地面上的全部保温层厚度必须一致保温层铺出的宽度，应不小于最大冻结深度如图 22-5 所示对基础底保温时 对临时A管保湍时訪止标榔冻胀时 预防土氓、结时图 22-5 保温层铺出的宽度示意H0-土的最大冻结深度；D-基础埋深开挖完的土方，必须防止基槽（坑）的底部受冻或相邻建筑物的地基及其他 设施受冻如基槽（坑）挖完后不能及时进行下道工序施工，应在基底标高上预 留适当厚度土层，并覆盖保温材料保温。