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寒区边坡冻融灾害及其分类探讨
摘要
寒区边坡冻融灾害是指地表或边坡处冻融进程所引起的地面变形、移动或破裂等不良影响。本文通过对边坡冻融灾害的概念、分类、发生机理和预防措施进行分析，总结出了边坡冻融灾害的防治措施，以期在寒区的边坡工程中提供一些参考。
第一部分：引言
随着我国经济的发展，各地的城市建设便得以快速发展，对于边坡的工程需求也越来越大。然而，由于我国北方气温普遍较低，在冬季时往往会出现大规模的冻融现象，这就给边坡工程带来了一定的风险。本文旨在就寒区边坡冻融灾害的概念、分类、发生机理和预防措施进行探讨，以期为边坡工程提供一些帮助。
第二部分：寒区边坡冻融灾害的概念
寒区边坡冻融灾害是指地表或边坡处冻融进程所引起的地面变形、移动或破裂等不良影响。一般来说，冻融循环次数越多，其对边坡稳定性可能产生的影响就越大。因此，寒冷地区的边坡冻融率一般较高，冻融影响比较严重。
第三部分：寒区边坡冻融灾害的分类
根据不同因素，寒区边坡冻融灾害可以分为以下几类：
1.冰斗形成型冻融灾害
当土坡体的表面和内部存在较大的温度梯度时，其表面冻结，内部土体不断交换热量的情况下，会从内部向外延伸形成一定深度的冰斗，进一步对土体进行破裂，造成土体松动并滑坡的灾害类型称为冰斗形成型冻融灾害。
2.冻胀型冻融灾害
在较冷的地区，土体中的水分在冬季结冰，占据更大的空间，导致土体体积变大。而在气温升高时，冰体会融化，导致原来占据的空间消失，土体体积急剧缩小，这种现象被称为冻胀。冻胀一旦发生在边坡中，容易造成土体开裂、失稳等灾害。
3.冰碴效应型冻融灾害
当冰碴在风中吹袭及碰撞边坡上后，会弹出离开边坡体并落到距地面较远的高处，破坏地面上的植被和排水道，同时还会使冰块松散并堆积在坡顶或坡下，形成雪崩或滑坡，从而危害人们的生命和财产。这种现象称为冰碴效应型冻融灾害。
第四部分：寒区边坡冻融灾害的发生机理
冻融现象是边坡冻融灾害发生的主要原因。边坡土体的冻融过程中水分的凝固膨胀和融解收缩是造成土体物理性质改变的主要因素。在冬季，水分结冰后，占据的容积变大，压缩了边坡上一部分土体，并产生了局部部分面积的张拉，这就压缩、裂缝等因素威胁了边坡的稳定性。此外，不同层次土层之间的冻融差异，也是引起边坡冻融灾害的重要因素之一。
第五部分：寒区边坡冻融灾害的预防措施
为避免边坡冻融灾害的发生，需要采取以下预防措施：
1.清理陡坡中的积雪和冰块，及时疏通排水沟和排水管道。
2.按照要求进行边坡工程设计，注重地形特征、土层物理和力学特性等方面的因素，并定期进行稳定性分析。
3.在边坡工程中，使用防冻特殊材料减缓边坡土体由于冻胀引起的破坏。
4.增设固定隔热材料，减缓边坡体内外的温度差，从而减少冰斗的形成。
第六部分：结论
寒区边坡冻融灾害是在我国北方地区建设边坡工程时面临的一大挑战。在建设工程前，应当对边坡进行认真的稳定性分析，并采取相应的防治措施以减少灾害发生的可能性。同时，及时发现和处理边坡现有隐患，对于避免灾害事故的发生也十分重要。