中国人民解放军72729部队 山东青岛 266000
摘要：伴着社会经济水平的大幅度提升，人们对于交通运输的需求依赖已经不再停留在公路和海运两个方面，逐渐朝着航空领域扩展，所以机场建筑工程的质量是非常关键的，尽管现如今国内的机场施工技术已经取得了显著的提升，为了更好的推动航空事业的进步以及更好高效的对冻土类型的地基进行处理，保证工程的使用效果，这篇文章围绕机场工程冻土土基的施工方法展开全面深入的研究分析。
关键词：机场工程；冻土；土基；方法
1 引言
根据大量的数据分析我们知道，国内的冻土面积在总体土地中已经占到了7成的比例，在这之中陈年冻土达到了2成左右。在我国冬天气温较低的地区例如东北地域，是出现冻土问题的最严重的地区，这个类型的土地如果修建机场可能会引发的问题主要是在其上修建跑道结构极有可能会因为出现冻胀问题引发裂缝的出现，也有可能到了气候暖和的季节会发生冻土融化现象，处在地基上层的土壤会更快的融化这个时候非常容易发生翻浆的现象。在国内很多的地方建造的机场出现冻土的冻胀和融沉的问题是非常普遍的，这对于空运工作的正常开展是非常不利的，一旦发生事故必将会引发二次施工的问题，也会导致成本无形的增加。
2 冻土概述
构成冻土的成分主要有：矿物质颗粒，水成分和气体。所谓的冻土现象是指在冻土地区，土中所渗透的水分不断的冻结和融化促使冻土呈现出不同的独特现象。然而，我国机场工程的分布主要集中在季节性冰冻地区，由于该地形以及环境等各种外界因素的影响，导致机场工程不得不面临冻胀和融沉的现象，这样就会导致土壤整体发生形状的变化，也是机场项目普遍发生问题的根源之一。
3 冻胀形成的机理以及危害
冬季由于温度逐渐下降，当温度达到0℃以下时土里面的水慢慢开始冻结，形成诸多的冰晶体，这些冰晶体不会与土颗粒分子融为一体，因为中间有结合水膜，有效将冰晶体和土颗粒分开。当温度不断继续降低时，最外层的结合水开始冻结，不断渗透到冰晶体中，慢慢撑大冰晶体。伴着冰晶体体积的慢慢增大，对于其周边的结合水膜的冲击力也越来越大，并且会使其整体面积增大而厚度变薄，再加上不同位置的变化不尽相同，所以不同位置的水膜的薄厚程度也存在一定的差异。随着温度的缓慢下降，在未冻区水分补给充足的基础上，将会出现水流连续迁移的现象，同时会出现垂直于寒流方向的扁冰块。聚冰层就是由此产生的。另外，土壤中的毛细水不同于正常的水分子，不遵循热胀冷缩的原则，越是寒冷的环境毛细水越是具有表面张力。同时，一旦冷处的压力低于热处时，有效推动了毛细水由暖处逐渐向冷处不断移动，为了彻底了解冻土的土基机理，相关人士进行了试验，通过对试验的数据结果深入分析研究可以得知，当温度达到零下3℃时，土中的水分基本上停止了移动。由此得知，在零下温度中要想实现土壤中的水分子灵活移动，必须将温度保持在零下3℃以内。到了冬天，一天中的温度变化较大，如果地基自身含水量超过一定的范围，很容易发生冰夹层现象。例如，东北地区由于冬季气温较低，夜间平均温度都在零下几十℃，其道面下面存在明显的聚冰层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水由液态冰冻成固态，在体积方面显著变大，在有限空间内导致土基显著凸起，达到一定的程度往往导致道面出现开裂或错台。经过四季的更替，再到春天时，气温回升，土基中的冰夹层逐渐开始融化，然而积聚在上层的水分不能及时排出，严重降低了土基的承载强度，进一步增加了机场道面的不安全性。
4 机场工程冻土土基处理措施
机场工程冻土土基直接关系到机场道面的安全性和稳定性，是提高经济地使用效率的至关重要的因素。因此，在处理冻土土基的过程中应该时刻坚持“预防为主，综合治理”的原则。制定完善的工作计划，彻底了解机场周围的自然地理环境，时事查清该地区的气候变化以及地表地质等实际情况。施工之前做好万全的准备，预想可能会发生的基础病害，从而一旦病害发生能够及时采取具有针对性的防治措施。
4.1提高土体的矿物质含量
为了显著增强土体的抗冻耐寒性能，可以通过提高土体的矿物质含量实现这一目标。因为矿物质含量越高，其冻结温度和冻胀率越低，有效增强了土体的性能。通过施加一定的氯化钠，增加了土体中的矿物质含量，有效避免了由于温度过低而引发的冻胀现象。同时，氯盐溶液的纯度与其冰点成反比，纯度越纯冰点越低，反之成立。
4.2对土基进行充分压实
其实产生冻胀的主要原因是土壤里留有空隙，因此，为了从根本上减少冻胀的发生，可以对土基进行充分压实，减少其空气存储量，显著提高冻融的稳定性。相关人士曾经做过详细的实验，探讨土基压实对冻胀所产生的影响。经过全面的研究，发现了冻胀值与压实程度的实际关联。大致情况分为有水压和无水压的两种不同前提：在有水压的前提下，冻胀与密实度成反比关系；在无水压的前提下，冻胀值与压实度成正比例函数发展，存在最高点。可见，利用压实土基的方式能够显著提高土基的稳定性，是一种行之有效的冻土土基处理办法。
4.3加强道面排水
众所周知，含水量是造成土体冻结的最主要原因。进而，为了能够极大的降低发生地基冻结问题的概率，降低土壤的含水领是现如今迫切需要解决的问题。将土体的含水量控制在一定范围内能够有效防止冻胀的发生。所以，为了防止机场道面出现土体冻胀情况，加强对道面的排水力度。一方面积极减少道面水分的渗透，另一方面积极降低冬季土体的含水量，减少水分的迁移。在确保道面含水量的显著降低基础上，才能实现土体的冻胀量和冻胀率的提高。
5 结束语
综上所述，机场工程质量的好坏直接关系到机场工作的安全性和稳定性，尤其是在冻土土基处理方法上，一旦任何一个细小环节出现问题都将导致各种病害的发生，严重影响了机场的安全性能。因此，在机场工程开工之前，应该制定全面的工作计划，不能放过任何一个环节，从勘察测量、设计、施工以及管理等方面一一着手，循序渐进地完成机场工程项目。综合多方面的因素，良好处理冻土土基问题，显著增强机场道面的安全性，确保机场工作的顺利进行。
参考文献：
[1]史保华,许巍,王文杰,党明杰.机场土基工程典型问题与处理对策[J].筑路机械与施工机械化.2010(02):15-15.
[2]史保华,许巍,王文杰,党明杰.中国机场建设的现状与发展[J].筑路机械与施工机械化.2010(02):96-96.
论文作者:杨道凤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/30
标签：冻土论文; 机场论文; 发生论文; 冰晶论文; 温度论文; 含水量论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;