建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 工程技术 Engineering and Technology 第43卷 第1期 2016年1月
机 场 工 程 冻 土 土 基 处 理 方 法 探 讨
魏 成 存
(西部机 场 集 团青 海机 场有 限公 司 ，西 宁 810007)
[摘 要]冻土土基工作是机场工程中至关重要的一大问题，因为其涉及到机场的安全性和稳定性。因此，应该全面了解冻
土地区地基处理的复杂性，充分运用与冻土理论相关的知识，结合多方面的因素，高效合理地处理冻土土基，切 实提 高经济地
投入使用效率，良好地处理好我国航空事业与冻土土基之间的矛盾。因此，本文对冻土进行了深入研究，分析 了冻胀形成的机理，
并提 出行之有效的措施防止冻胀带来的危害。
[关键词 ]机场工程 ；冻土土基 ；处理方法
[中图分类号 ]TU455 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)01-0093-02
Discussion on the Airport Pr0ject Perm afrost Treatm ent M ethods
Wei Cheng—cun
[Abstract]Permafrost soil base airpo~engineering work is a vital one big problem，as it relates to the security and stability of
the airport．Therefore，you should fully understand the complexity of the foundation process of permafrost areas，make full use of the
relevant theoretical knowledge and permafrost，combined witI1 a number of factors，e所ci~nt and reasonable handling of permafrost
soil base，and effectively put to use to improve the economical efficiency，good handling contradicfions of China’S aviation career with
permafrost soil base between．Therefore，this article permafrost depth research，analysis ofthe mechanism ofthe formation offrost and
propose effective measures to prevent the harm caused by frost heave．
[Key words]airport project；permafrost soil base；treatment
由于外界各种因素的影响，机场工程面临诸多的病害，其
中冻害是最典型的病害之一。机场道面在机场工程中占据 了
至关重要的地位，因为其基础部分需要承载来自各方面的重
量，不仅包括层面本身重量和机轮荷载，而且需要抵抗外界
环境的各种不利影响。由此可见，机场道面的基础部分的稳
定性直接决定了机场道面的质量与使用年限，基础部分是最
核心所处。然而，机场道面基础部分的结构较为复杂，受不
同外界环境的影响，基础部分所表现出来的病害也有所不同，
但是都严重影响到机场飞行的安全，甚至会给机场带来巨大
的经济损失。因此，必须寻找积极有效的办法处理机场工程
中的冻土土基问题，确保机场的安全性能。
1 冻土概述
冻土主要是由矿物颗粒、塑性冰、液态未冻水以及气体混
合而成。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，从而促使土体呈现出不同的变形特征，
这就是导致机场工程面临不同病害的主要原因。
2 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。随之冰晶体
的逐渐变大，促使其周围的结合水膜逐渐变薄，因此，冻结
区与未冻结区之间的结合水出现了高低之差，水膜较厚的地
区逐渐向较薄的地区流动。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，
收稿日期 ：2015—12-22
作者简介 ：魏成存 (1971一)，男，河北高碑店人，中级工程师，主
要从事土木工程研究。
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。进入冬季之后，昼夜温差较大，
加上气候不稳定时寒时暖，一旦土基含水量过大，极有可能
造成冰夹层。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。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
机场工程冻土土基处理方法探讨（论文）.pdf
