フロストヒーブとは、凍結時に氷が形成され、土壌が上方に膨張することです。
氷塊の大きさは、毛細管現象によって継続的に水分が供給されるために大きくなります。 毛細管現象によって水分が供給され続けるため、氷塊の大きさが増大する。土壌の重量が氷の影響を抑制し、氷塊を生成する可能性がある。
凍土は、道路、水路、基礎、ひいては上部構造物に大きな被害を与える。 凍上による有害な影響を防ぐためには、その仕組みを理解し、その発生につながる基本的な要素を特定することが必要である。
How It Works?
凍結温度が土壌に浸透すると、土壌の水分が氷に変換される。 凍結域の水分が固まると、毛細管現象によって土壌の他の部分の水分が凍結域に移動します。 このため、氷塊の大きさが大きくなる。

凍結温度がさらに土壌に浸透すると、氷レンズが残ることになる。
この氷塊は土壌層を上方に押し上げる力がある。 この氷塊は、土に亀裂を生じさせ、基礎や上部構造物に損傷を与える。 水分が氷に変わるとき、その大きさは9%増加すると報告されている。

温度が下がると氷が溶けて、その重みで構造物が元の位置に下がります。
影響
- 凍結期の水路破壊
- 路盤の荷重支持力の低下
- 舗装の不陸とかなりの損傷
- 基礎やスラブの損傷
- 凍結融解が繰り返されるとき、それは激しく劣化し崩壊する可能性がある。



予防
一般に凍土は、細粒土、凍温、水などの基本要素のいずれかを除去することで予防することが可能である。
- 凍土暖房機などの凍上防止装置を設ける。
- 橋脚などの基礎を凍結線以下に延長する。
- 砂利などの裏込め材料を基礎周辺に設け、水の排水を促す。
- 上方への移動に耐えるフーチングを施工する。
- 道路工事は、細粒の凍土を粗粒の土に置き換える。
- キャピラリーブレーカーを使用し、凍結前線への水の移動を防止し、凍上影響を低減する。
