水工建筑物防御凍脹措施保溫措施

負氣溫是產(chǎn)生土體凍脹的主要影響因素之一 。保溫措施是利用保溫材料或利用水層改變負氣溫與土體的熱交換條件，減少土的凍結(jié)深度或改變基土或回填土溫度場的形狀，從而達到削減或消除土體凍脹的方法。

水工建筑物防御凍脹措施襯砌渠道

1) 排水措施

當凍融層或置換層下不透水或弱透水層較薄，深層地下水埋深大于工程設(shè)計凍深時，可在渠底每隔10～20m設(shè)一眼盲井，使凍融層或置換層與地下水連通 當渠床的凍融層有排水出路時，可在工程設(shè)計凍深底部設(shè)置縱橫向排水暗管，把渠床凍融層中的重力水或渠道旁滲水排出渠外 對冬季輸水的襯砌渠道，當渠側(cè)有旁滲水補給渠床時，可在最低運行水位以上設(shè)置反濾排水體，排水口設(shè)在最低行水位處，將旁滲水排入渠內(nèi)，避免浸濕渠床。

2)隔水措施

當?shù)叵滤盥袂覠o旁滲水補給時，可在襯砌體下鋪設(shè)聚乙烯薄膜或土工膜; 襯砌體與膜料間可用25號水泥砂漿做過渡層。

水工建筑物防御凍脹措施板型基礎(chǔ)

無防滲要求的板型基礎(chǔ)排水措施與襯砌渠道相同 。隔水措施主要是土工膜封閉法，這是一種消除地基凍脹的有效方法，是將天然地基進行開挖晾曬脫水至塑限含水量后回填，回填時利用土工膜進行隔層封閉處理而形成的一種人工地基。封閉平面范圍是沿基礎(chǔ)平面輪廓線向外加大0.5m 回填土料每隔層土厚0.3～0.5m，含水量宜低于0.8倍塑限含水量，干密度不低于原基土天然干密度的1.05倍。各封閉層必須保證嚴密不透水；基礎(chǔ)側(cè)面應采取削減切向凍脹力措施。

水工建筑物防御凍脹措施擋土墻

1）排水措施

在滿足滲徑要求的條件下，擋土墻應設(shè)置排水孔。一般排水法: 排水孔部位應設(shè)置反濾層，墻后土為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級和有地下水時，宜在凍前地下水位以下設(shè)置斜臥式或水平式排水體，并與排水孔連通。特殊排水法: 當回填土的凍脹性屬Ⅲ類以上時，在自墻體前地面工程設(shè)計凍深范圍內(nèi)的墻后回填土中，自墻頂起每隔50～100cm厚土層下，設(shè)一層20cm厚的卵石排水層，排水層宜用土工布作反濾并與集水井管連通，集水井直徑30cm。

2）隔水法

隔水回填要求同板式基礎(chǔ)，隔層封閉范圍同置換法范圍相同。

地基土質(zhì)是決定地基凍脹敏感性的內(nèi)部因素; 而水分溫度和壓力條件則是決定地基凍脹敏感程度的外部因素。影響凍脹敏感性土質(zhì)條件主要包括地基土的物理化學成分土的顆粒組成和土的密度 消除地基土凍脹的措施主要有物理學法換填法和動力法。

水工建筑物防御凍脹措施置換法

對襯砌結(jié)構(gòu)板型基礎(chǔ)擋土墻等結(jié)構(gòu)均可采用置換法削弱或消除地基凍脹 當?shù)鼗蚋浇休^豐富和適宜的非凍脹性土時，可采用非凍脹性土置換渠床基礎(chǔ)下及擋土墻后的凍脹性土 。當置換層有被淤塞危險時，應設(shè)置反濾層; 當置換層飽水時，要有通暢的排水出路 置換平面范圍應沿基礎(chǔ)輪廓線向外加大50cm 置換的地基在凍結(jié)期內(nèi)必須有通暢有效的排水條件 。對擋土墻在滿足滲徑要求的條件下，可采用非凍脹性材料做墻后回填土。

水工建筑物防御凍脹措施動力法改良地基

動力法改良地基是利用強大的動力預先將地基土高度壓密，使地基的孔隙率壓縮到最低限度，極大地降低土的含水量和滲透系數(shù)，并使凍結(jié)時的水分遷移幾乎不可能發(fā)生，從而減小或避免地基凍脹。

常用的有強夯法和壓實法強夯法是使數(shù)十噸的重錘，從幾十米的高處自由落下，對土體進行強力夯實 一般采用50～800t m的沖擊能使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的應力，造成土中孔隙壓縮或土體局部液化，夯擊點周圍產(chǎn)生裂隙，順利地逸出孔隙水，使土體迅速固結(jié)壓實法是用碾壓機械壓實土體，提高地基黏性土的密度。

水工建筑物防御凍脹措施物理化學法改良地基

1) 人工鹽漬化改良地基

在地基土中加入適量的可溶性無機鹽，提高孔隙水鹽分濃度，使土壤鹽漬化，從而降低土的凍結(jié)溫度，抑制水分遷移，把凍脹性土改良為非凍脹性土。

2) 摻入增水劑改良地基土

在土中加入增水性物質(zhì)，使土顆表面活性收斂，凍結(jié)時就可以避免水分遷移，從而減少或消除地基凍脹，達到改良地基凍脹的目的。

3) 凝固加固法改良地基土

采用膠凝材料或聚合劑將高度分散狀態(tài)的地基土膠結(jié)成固狀態(tài)或聚合成大的團粒狀態(tài)的堅實地基，不僅可以提高地基承載力，而且能從根本上消除地基的凍脹性。

有些建筑物利用抗冰結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟或無法實現(xiàn)時，可采用人工破冰法、機械破冰法、機械排冰法、塑料布引滑法、加溫法保溫法等。

1.破冰法

當建筑物前水面結(jié)冰達到一定厚度時，在建筑物前的冰面上開鑿一定寬度的水槽，每當水槽內(nèi)水面上結(jié)冰達到一定厚度時就破冰取出冰塊，使冰層在水槽內(nèi)自由伸縮，消除冰層的冰推力對建筑物的危害 水槽內(nèi)水面允許結(jié)冰厚度應根據(jù)建筑物承受推力大小而定。

2.塑料布引滑法

在土石壩上游壩坡上鋪塑料布使冰與壩坡不能凍結(jié)在一起，當冰體熱脹變形時冰體就沿著塑料布上爬，這樣就削弱了冰推力對土石壩上游壩坡的危害，削弱冰推力程度取決于護坡型式光滑度穩(wěn)定性。

3.加溫保溫法

阻止建筑物與水面結(jié)冰，消除冰壓力。常用的方法有熱空氣法、熱水法、熱油法壓力水射流法壓縮空氣吹泡法聚苯乙烯泡沫塑料板保溫法。

超標準洪水防御措施力保堤防不決口的防御措施

（1）加強堤防搶護，強迫河道超泄。利用堤防的設(shè)計超高或臨時搶修子埝，加大河道、分洪道的泄洪能力。1998年長江中游300多千米江段水位超過堤防設(shè)計水位，為了防止洪水漫溢決口，投入解放軍、武警部隊官兵30多萬人和數(shù)百萬干部群眾緊急加高加固堤防，搶護各類險情6000多處，搶修子埝628km，確保了長江干堤的安全。

（2）運用蓄滯洪區(qū)滯納超額洪水，減輕堤防的防守壓力。在充分利用超泄還難以安全度汛，仍威脅重要堤防安全時，要主動扒開兩岸大堤之間的洲灘民垸、行洪區(qū)行洪，或啟用蓄滯洪區(qū)分洪，甚至主動放棄不太重要的堤段以蓄滯超額洪水，使重點堤段不決口，確保重點保護對象的安全。

超標準洪水防御措施力保水庫不垮壩的防御措施

水庫垮壩一般會對下游地區(qū)造成嚴重災害，所以水庫永久性建筑物的設(shè)計標準比較高，且有明確規(guī)定。由于土石壩遭遇洪水漫頂就可能垮壩失事，混凝土壩、漿砌石壩壩基壩身穩(wěn)定遭遇破壞也會垮壩失事，所以保壩措施主要是設(shè)法加大下泄流量并對工程出現(xiàn)的險情進行搶護。

（1）設(shè)法加大泄洪流量。根據(jù)洪水預報，首先提前開啟全部泄洪設(shè)施加大泄洪流量。如仍不能控制水位的上漲，對土壩、堆石壩的水庫可在主壩兩側(cè)選擇山凹或副壩臨時破口泄洪；對地基堅固的重力壩，也可考慮壩頂泄水，但應事先作好壩頂溢洪的準備，保護壩體安全。

（2）加強水庫的搶險。對水庫大壩、泄洪建筑物等出現(xiàn)的各類險情要及早發(fā)現(xiàn)，有針對性地采取相應措施及時搶護，特別是臨時加高、加固土石壩頂防浪墻，以防洪水漫壩頂，以及滲漏、管涌、裂縫、滑坡等險情的搶護等，確保壩體安全。

超標準洪水防御措施堤壩失事后的應急措施

（1）堵口復堤。為控制堤防決口造成的災害，應根據(jù)不同情況及時采取平堵、立堵或混合堵的方法進行堵口復堤。1998年長江九江堤決口后，經(jīng)迅速在口門上游側(cè)沉船、拋石搶筑圍堰，在決口處搶筑鋼木土石組合壩進行封堵；在口門下游側(cè)修筑第二道圍堰，僅用8天就堵口成功。

（2）搶筑臨時防線，限制淹沒范圍。堤壩失事后，在可能的條件下要利用自然高地、渠堤、河堤、路基等迅速搶筑臨時防線，盡最大努力控制淹沒范圍，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

（3）組織居民緊急轉(zhuǎn)移。對將運用蓄滯洪區(qū)、洲灘民垸及堤防決口、水庫垮壩洪水的流經(jīng)路線、淹沒范圍和洪水到達時間等，要迅速做出分析判斷，發(fā)布洪水預報和警報，通知各級政府或防汛指揮部采取一切緊急措施，使洪水可能泛濫區(qū)域的居民和重要物資在洪水到來之前，盡可能轉(zhuǎn)移到安全地區(qū)。國家有關(guān)部門應調(diào)遣通信設(shè)備、交通工具等，幫助居民撤出洪泛區(qū)，并為被洪水圍困的居民，空投救生設(shè)備和生活必需品，并做好災民安置、救濟和衛(wèi)生防疫工作。