7.3.4 土的凍脹影響 $lesson$

　　地面以下一定深度的地層溫度，隨大氣溫度而變化。當地層溫度降至攝氏零度以下時，土中部分孔隙水將凍結而形成凍土。凍土可分為季節性凍土和多年凍土兩類。季節性凍土在冬季凍結而夏季融化，每年凍融交替一次。多年凍土則不論冬夏，常年均處于凍結狀態，且凍結連續三年以上。我國季節性凍土分布很廣。東北、華北和西北地區的季節性凍土曾厚度在0.5m以上，最大的可達3m左右。

　　如果季節性凍土由細粒土組成，且土中水含量多而地下水為又較高，那么不但在凍結深度內的土中水被凍結形成冰晶體，而且未凍結區的自由水和部分結合水將不斷行凍結區遷移、聚集，使冰晶體逐漸擴大，引起土體發生膨脹和隆起，形成凍脹現象。到了夏季，地溫升高，土體解凍，造成含水量增加，使土處于飽和及軟化狀態，強度降低，建筑物下陷。這種現象稱為融陷。位于凍脹區內的基礎，在土體凍結時，受到凍脹力的作用而上抬。融陷和上抬往往是不均勻的，致使建筑物墻體產生方向相反、互相交叉的斜裂縫，或使輕型構筑物逐年上抬。

　　土的凍結不一定產生凍脹，即使凍脹，程度也有所不同。對于結合水含量極少的粗粒土，不存在凍脹問題。至于某些粉砂、粉土和粘性土的凍脹性，則與凍結以前的含水量有關。例如，處于堅硬狀態的粘性土，因為結合水的含量少，凍脹作用就很微弱。此外，凍脹程度還與地下水位有關。《建筑地基基礎設計規范》根據凍脹對建筑物的危害程度，將地基土的凍脹性分為不凍脹、弱凍脹、凍脹和強凍脹四類(表7-2)。

　　地基土凍脹性分類 表7-2

注：①表中碎石土僅指充填物為砂土或硬塑、堅硬狀態的粘性土，如充填物為其它狀態的粘性土或粉土時，其凍脹性應按粘性土或粉土確定。

②表中細砂僅指粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重90%的細砂，其它細砂的凍脹性應按粉砂確定。

③ p為土的塑限。

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