1.2 工程冻害

我国东北、西北、华北等广大地区，冬季气候寒冷，造成地表土层不同程度的冻结，水面结成冰盖，春夏转暖时全部融化。这种现象称为年季节性冻结和融化。大地及河湖在年季节冻结和融化过程中，将发生一系列物理力学性质的变化，诸如地表冻胀隆起、融化沉陷及冰层膨胀等现象，使许多坐落在土基上和以土、水为环境的各类工程和建筑物，受到种种动力作用而产生不同部位、不同形式和不同程度的破坏。这就是我们所称的冻害。无论是水利工程、建筑工程还是路桥工程等都存在着冻害问题。20世纪70年代，据调查资料统计，黑龙江省查哈阳灌区支渠以上的112座建筑物（包括进水闸42座、排水闸8座、节制闸13座、跌水23座、渡槽1座、其他结构构造物25座），发现遭受不同程度冻胀破坏的就有93座，占全部构造物的83%。新中国成立以来，有的灌区工程已经重建了几次，造成的经济损失达数千万，而且还严重影响了水利工程效益的发挥。

1.水利工程冻害

渠系工程中涵闸、渡槽、跌水、陡坡、渠道、倒虹吸等建筑物因受冻胀、融沉、冰压力和冻胀力的作用，冻害破坏最为严重。渠系工程破坏特征首先以裂缝和断裂最为普遍。其次是融沉与倾覆，冬季冻结春季融化，地基土含水量增加、强度降低，在建筑物荷载作用下产生沉陷，不均匀沉陷导致建筑物倾斜，甚至倾覆破坏。板式基础在法向冻胀力的作用下，建筑物整体或部分隆起或上抬；桩柱基础在切向冻胀力的作用下被拔起或拔断；衬砌渠道产生裂缝、鼓胀、隆起架空、整体上抬滑塌等。

2.路桥冻害

铁路、公路路基工程因冻胀引起的路基变形，冻胀引起路基不平，路面产生裂缝，一般呈纵向分布，严重时造成路面破碎。桥梁墩柱冻拔上抬，桥面隆起，桥台翼墙裂缝倾覆倒塌。更为严重的是，春季到来，路基土融化，含水量增加，路基中水分不能及时排出，形成潮湿软弱状态，路基承载能力降低，在车辆通过时，造成路面鼓包，翻浆冒泥，影响行车，甚至中断交通。