浅谈冻土路基的基本设计方法
浅谈冻土路基填筑施工技术
浅谈冻土路基填筑施工技术大兴安岭地区是我国多年冻土分布的主要地区之一,是高纬度古代冰川沉积残留物在长期历史条件下积累形成的。
多为富冰冻土、局部为含土冰层,多年冻土的上限为0.3~1.8m、下限25~38m、局部下限为90m。
在此种地质条件下新修建铁路不仅给施工带来了很大困难,而且可能产生冻胀、沉融等不良路基病害。
多年冻土具有的流变性、沉融性和冻胀性对铁路建设影响严重。
由多年冻土引起的主要地质问题有:沉融、冻胀和冰锥、冻胀丘、融冻泥流、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。
融沉是指多年冻土融化,使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏,主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩開裂及下滑、路堑边坡溜塌等。
冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程,是因为水由液体变成了固体,体积膨胀增大而产生的,表现为地表的不均匀升高变形。
伴随土的冻胀,在建筑基础表面将作用冻胀力,从而产生冻胀变形,严重时将引起建筑物的破坏。
在诸多不良冻土地质现象中,对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰,其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。
因此如何正确合理的选择施工工艺成为了解决路基施工的技术关键。
1 多年冻土路基工程概况古莲至洛古河线古莲至月牙湖段位于黑龙江省大兴安岭地区漠河县境内。
线路自富西线古莲站中心K679+500引出,跨古莲河、漠古公路后沿古莲河南岸并行八支线溯河西进,至DK15+000m预留古莲林场站后线路继续西行,跨霍拉盆河至古莲河露天煤矿南侧边缘,经新设月牙湖站(DK31+550m),止于月牙湖站外DK33+070m。
本工程正线里程33.4公里,线路所处主要地貌为低山区,地势西高东低,一般山高在520-650米,相对高差100-130米,坡度多在10-15度,局部可达到35度。
本段路基设计个别路基工点65处(28.452公里),占线路长度84.147%,路基工点主要为多年冻土路基,其中冻土低路堤18处(4.245公里),冻土路堤30处(17.784公里),冻土路堑15处(6.184公里),冻土沼泽地段路基2处(0.239公里)。
浅谈高海拔冻土地区输电线路基础设计
浅谈高海拔冻土地区输电线路基础设计
随着现代产业和城市化进程的不断推进,越来越多的人口和企业聚集在高海拔冻土地区。
这些地区的气象条件极其恶劣,温度极低,雪多风大,建设和维护输电线路面临巨大挑战。
因此,在设计输电线路基础的过程中需要考虑许多因素,如土壤冻结、雪深、坡度等。
首先,要选择合适的材料。
在高海拔冻土地区,设计中应采用防冻材料,以防止冰层对于基础的危害。
同时应尽量选择材料本身能够承受变形的特性,以应对极端恶劣气象条件下的荷载和变形。
其次,避免基础设计失误。
为了避免基础结构的受损和破坏,应该注意基础设计的合理性和可行性。
进行充分的地面调查,获取相关数据信息,包括土壤类型、温度、地下水情况等,以便进行准确的计算和建模。
再次,要考虑环境因素。
在高海拔冻土地区,雪是一项非常重要的环境因素。
由于雪深、雪压等因素,设计中要采取一系列的防雪措施,以保证输电线路的稳定运行。
例如:采用错落排布的杆塔布局,以减小雪的压力;选择更实用的支柱杆卡,以防止雪的压力,以及构造耐压和断电设备。
此外,还应考虑阳光、水分和其他挑战。
在高海拔冻土地区,阳光照射严重,土壤蒸发和水分流失很快,特别是在夏季。
因此,在设计中应将太阳辐射损失降低到最小程度,并采取适当的措施来保持路基水分。
最后,在设计中考虑生态环境。
高海拔冻土地区的自然环境极其丰富多彩。
为免受破坏,设计应充分考虑周边生态环境因素,以充分保护传输线路以及其他自然环境。
例如,应尽量避免跨过生态红线区域,并选择注重生态环境的建设方案。
冻土地区桥梁的基础设计方法
冻土地区桥梁的基础设计方法导言冻土地区由于特殊的地质和气候条件,对桥梁的基础设计提出了更高的要求。
本文将介绍在冻土地区进行桥梁基础设计时需要考虑的因素以及相应的设计方法。
1. 冻土地区的特点冻土地区主要指的是地球表面温度低于摄氏零度的地区,包括高寒地区和极地地区。
冻土是由水分在地下长时间低温条件下凝结而成的一种特殊土壤。
在冻土地区进行桥梁设计时,需要考虑以下特点:•冻融循环:冻土地区的昼夜温差大,导致土壤的冻融循环频繁,对桥梁的基础稳定性造成挑战。
•土壤冻结变形:土壤的冻结会引起体积膨胀,而解冻又会导致体积收缩,这种变形对桥梁的承载能力和稳定性有影响。
•土壤孔隙水结冰:在冻土地区,土壤中的水分会结冰形成冰柱,这会增加土壤的强度和刚度,但也可能对桥梁的基础稳定性产生不利影响。
2. 冻土地区桥梁基础设计的方法在冻土地区进行桥梁基础设计时,应考虑以下因素:2.1 土壤特性调查在进行桥梁基础设计之前,需要对工程所在地的土壤特性进行调查。
包括土壤的粒度分布、含水量、冻结特性等。
通过实验室和现场测试,获得土壤的力学参数和冻结特性参数,为后续的基础设计提供数据支持。
2.2 桩基础设计在冻土地区,采用桩基础是一种常见的设计方案。
桩基础能够穿过活动层,承担荷载并传递到稳定冻土层。
在桩基础设计中,需要考虑桩的长度、直径和间距等因素。
此外,还应注意桩身与土体之间的热交换问题,以避免因为桩身导致土体局部解冻。
2.3 土壤加固技术为了提高冻土地区桥梁基础的稳定性和承载能力,可以采用土壤加固技术。
常见的土壤加固方法包括冻结法和加温法。
冻结法通过冷却土壤使其达到冻结状态,增强土体强度;加温法则是通过加热土壤,使其达到稳态条件,提高土壤的荷载传递能力。
2.4 跨越河道冻土地区桥梁的设计在跨越冻土地区的河道时,需要考虑河流流量和冰冻对桥梁的影响。
在设计时,要保证桥梁的通航能力,以及对冰冻河水的承载能力。
此外,还应该考虑河道河床的变化和沉积物的作用。
冻土地区路基处理方法
冻土地区路基处理方法
1.混凝土路基:混凝土路基是在地表层下面预先铺设混凝土层,这可
以有效地防止地面冻结和路面变形。
2.碎石路基:在混凝土路基之上,可以覆盖一层碎石,以增强路基的
承压能力。
碎石路基还有助于加速路基中水的排放,防止水在路基中凝结
导致路基软化。
3.排水系统:冻土区域的路基中潜在的水分需要得到有效地排除才能
防止路基冻结和变形。
因此,在路基设计时,应考虑设置排水系统,确保
路基中的水分能够及时排出。
4.保温层:为了防止地表层下的路基冻结,可以在路基底部设置一层
保温材料,如聚苯乙烯泡沫板等。
5.路基加固:对于较软的地面,可以通过加固处理将路基加固和加厚,以加强路基的承压能力和抗冻性。
总之,在冻土地区的道路建设中,应考虑地表下面的自然环境,采取
相应的路基处理方法,确保道路的正常使用,并保护地下生态环境。
冻土地区路基处理方法
冻土地区路基处理方法冻土地区是指处于低温条件下土壤水分大部分或全部以冰态存在的地区。
由于冻土的特殊性质,对于路基的设计和施工提出了一定的要求。
本文将介绍冻土地区路基处理的方法,主要包括路基选线、路基设计、路基施工和路基维护等方面。
一、路基选线在冻土地区进行路基选线时,需要考虑以下几个要点:1.路基应避免穿越活跃冻土带:活跃冻土带是指在冻土地区,每年温度在0℃以下的时间段内,土壤中的水分凝结成冰,并导致土壤体积发生变化的区域。
穿越活跃冻土带的路基容易产生沉陷和变形,影响路基的稳定性。
2.路基应选择冻土层较薄的区域:冻土层的厚度是影响路基稳定性的重要因素。
选择冻土层较薄的区域可以减小路基的变形和沉陷。
3.路基应避免穿越高温季节积蓄土壤水分较多的区域:在冻土地区,高温季节土壤中的冰会融化成水,使土壤变得湿润。
如果路基穿越这样的区域,土壤的湿润度会增加,对路基的稳定性造成不利影响。
二、路基设计在冻土地区进行路基设计时,需要考虑以下几个要点:1.路基高度的确定:路基高度的确定应根据冻土层的厚度和路基所处地区的气温条件来进行。
冻土层薄的地区,可以适当降低路基的高度,减小路基的变形和沉陷。
2.路面结构的设计:路面结构应考虑到冻融循环对材料的破坏和变形的影响。
可以采用冻结碴石或混凝土路面,以增加路面的强度和耐久性。
3.排水系统的设计:在冻土地区,排水系统的设计尤为重要。
由于冻土地区地下水位较高,土壤中的冰融化后会以液态水的形式存在,容易造成路基沉陷和变形。
因此,需要设计合理的排水系统,确保路基能够及时排水,防止水分对路基的破坏。
三、路基施工在冻土地区进行路基施工时,需要考虑以下几个要点:1.压实措施:由于冻土地区的土壤含水量较高,施工中容易出现土壤的液化和土壤颗粒的分离。
为了增加路基的密实度,可以采用振动压实等措施。
2.路基加固:在冻土地区,为了增加路基的稳定性,可以采用加固措施,如加设排水管或加厚路基等。
3.施工时间的选择:在冻土地区进行路基施工时,需要尽量选择较暖的季节进行施工,以减少冻土的影响。
冻土地区路基处理方法
冻土地区路基处理方法在冻土地区,由于土壤中含有大量冰冻水分,土壤的物理性质会发生明显变化,对路基的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
为了确保道路的安全性和使用寿命,在冻土地区进行路基处理时需要采取一系列措施。
冻土地区的路基处理需要考虑土壤的排水问题。
由于冻土区域的土壤中含有大量的冰冻水分,如果不进行排水处理,水分在路基中会形成冰,导致路基的破坏和变形。
因此,在路基设计中应该设置排水系统,确保冻土水分能够及时排除。
冻土地区的路基处理需要考虑土壤的热胀冷缩问题。
冻土地区的温度变化较大,土壤会发生热胀冷缩现象,对路基的稳定性产生不利影响。
为了解决这个问题,可以在路基中设置隔热层,减少土壤的温度变化,从而减小土壤的热胀冷缩程度。
冻土地区的路基处理还需要考虑土壤的冻融循环问题。
在冻土地区,土壤会经历冻融循环,冻结时体积膨胀,融化时体积收缩,这种冻融循环会对路基产生剧烈的影响。
为了增强路基的稳定性,可以在路基中加入增强材料,如碎石、砂土等,增加路基的抗冻融循环能力。
冻土地区的路基处理还需要考虑路基的压实问题。
在冻土地区,土壤的压实性能较差,容易产生松散和变形现象。
为了提高路基的压实性能,可以采用机械压实方法,如碾压、振动等,使土壤达到一定的密实度,增加路基的稳定性。
冻土地区的路基处理还需要考虑路基的防冻保温问题。
在冻土地区,为了防止土壤的冻结,可以在路基中设置防冻保温层,如保温材料、地埋管道等,减少土壤的冻结深度,保持路基的稳定性。
冻土地区的路基处理需要充分考虑土壤的排水、热胀冷缩、冻融循环、压实和防冻保温等问题。
通过合理的设计和施工措施,可以提高路基的稳定性和可靠性,确保道路在冻土地区的安全和可持续使用。
冻土基础施工措施及方案
冻土基础施工措施及方案冻土基础施工是指在寒冷地区或高海拔地区,土层中存在有冻土的地方,进行基础施工时需要采取相应的措施和方案,以确保工程的稳定性和安全性。
以下是冻土基础施工的措施及方案:1.冻土站场准备:在施工前对场地进行充分的调查和勘探,了解冻土的类型、厚度和季节性变化情况。
在地下设备施工区域设置保护层,如铺设绝热材料,以减少地热流向地面的损失。
在施工区域的地表进行隔离措施,如采用绝热材料进行隔热处理,以减少地热流向地下的损失。
2.地基处理:在冻土区域进行地基处理时,必须避免对土体进行过度压实,以免破坏土体的结构,导致冻土破坏。
避免在冻土地区挖掘过深的基坑,以减少基坑周围地体的冻融变形对基坑的影响。
采用压实填料等措施,增加土体的稠度,提高抗冻和抗膨胀性能。
3.基础设计与施工:根据冻土地区的特点,合理选择基础形式和结构类型,以确保基础的稳定性和安全性。
采用地下连续墙、冻土地基、冻结反拱等措施,增加基础的抗冻能力。
控制基础的温度,采用地下管道或地源热泵等措施,将温度传输至基础部分,保持土体的稳定状态。
4.导热与除雪:在冻土地区,应建立有效的导热系统,向基础部位输送热量,以减少地下冻融变形。
在冬季施工时,要及时清除积雪,并采取防雪措施,以减少冻融对工程的影响。
5.监测与维护:在施工过程中,应对工程进行实时监测,及时发现问题,并采取相应的维护措施。
对已建成的基础工程进行定期检查和维护,以确保基础的长期稳定性。
总结起来,冻土基础施工需要进行冻土站场准备、合理设计基础结构、控制基础温度、建立导热系统、及时除雪和维护等措施和方案,以确保工程在冻土地区的稳定性和安全性。
同时,施工过程中要注重实时监测,及时发现问题并采取相应的维护措施。
多年冻土地区的公路路基设计探讨
多年冻土地区的公路路基设计探讨【摘要】公路工程在我国的交通工程中扮演着重要的角色,其建设里程也日渐增多,贯通了我国的东部和西部,但是西部地区地质条件复杂,部分地质属于常年冻土地区,这在一定程度上影响了路基的稳定性以及使用寿命,导致公路病害增多,不利于交通和地区发展。
基于此,本文首先对多年冻土进行了概述,其次分析了多年冻土地区影响下的公路路基设计方法,希望能够为今后的公路工程路基设计提供参考。
【关键词】冻土;公路路基;设计引言由于地区分布的不同,多年冻土地区主要存在于东北和西北地区,这给经济开发和北部经济振兴带来了巨大的困难,随着公路建设里程的增加,多年冻土区域也在逐渐增多,这对未来经济发展是不小的挑战,对公路路基施工建设来说也是举步维艰。
希望通过本文的介绍,能够进一步加深人们对多年冻土地区公路路基设计的认识,从而更好地推动东北以及西北地区的公路经济发展。
1.多年冻土概述1.1多年冻土的分布多年冻土一直处于自然状态。
三年多后,土壤现在我们的工作中很普遍。
地板结构也被称为夏季设计中季节性冰冻土壤的季节。
通过提前预测工作点,可以保证项目构建要求。
多年冻土是一种非常特殊的土壤结构,因为它是一种破坏一种冰的土壤。
因此,在许多情况下,工作具有广泛的分布。
由于西北地区,我的国家和其他地区的一部分有接纳和管理领域,因此在这个地方的设计工作中存在特定的困难,由此造成的公路施工难度非常大。
1.1多年冻土的分布在当今的高速公路技术中,温度通常小于0度,土壤层包含用于冰或冰结构的特定土壤。
它也被称为胶结性土层,也就是所谓的冻土。
当前工程项目的一般冷冻土壤是一种土壤结构,主要具有共同的土壤性质和特定的特殊性质。
该土层施工有一些阶段,复杂的结构和优势难以理解。
同时,有必要针对日常施工中存在多年冻土施工进行体系进行相应的完善和总结,避免冻土地区进一步侵蚀我国的国土面积。
1.2多年冻土类型在当前公路工程施工与设计中,多年冻土的处理需要我们从工程实际中进行分析和总结,以便我们可以形成多年的细分控制过程。
冻土地区基础施工方案
冻土地区基础施工方案在冻土地区进行基础施工有着特殊的要求和挑战。
冻土地区的特点是土壤寒冷,存在大量冰冻土层,土质饱含水分,并且容易产生地基沉陷等问题。
因此,在设计和施工冻土地区的基础时,需要考虑以下几个方面。
一、地质勘察和设计阶段在进行冻土地区的基础施工之前,必须进行详细的地质勘察和设计。
地质勘察应包括土层厚度、冻土层深度、土壤含水量、地下水位等参数的测量和监测。
同时,设计人员需要根据勘察结果,制定合理的基础设计方案。
在冻土地区,常见的基础类型包括浅基础和深基础。
对于浅基础,可以选择直接分布在冻土层上的浅埋基础;对于深基础,可以选择桩基础或冻结固化技术。
二、基础施工阶段1.土层处理:在冻土地区,土壤中的冻土层会导致地基的不稳定性,因此需要事先对土层进行处理。
常见的处理方法包括通过加热或注入热水将冻土层融化,或者利用冻结固化技术将冻土层固化。
2.基础类型选择:根据设计要求和土层情况,选择适当的基础类型。
对于浅基础,可以选择直接分布在冻土层上的浅埋基础,如地表板基、埋入基梁等;对于深基础,可以选择桩基础,如灌注桩、钢筋混凝土桩等。
3.施工措施:在基础施工过程中,需要注意以下几个方面。
首先,施工时间应尽量选择在冻土层较为稳定的季节进行,以减少工程的风险。
其次,施工时需避免过度挖掘土壤,以减少地基沉降的风险。
此外,在施工现场要做好水土保持工作,防止水分流失和土壤侵蚀。
4.施工质量监控:在基础施工过程中,需要进行质量监测与控制。
可以通过定期监测地基沉降、土壤水分含量等参数来评估施工质量。
同时,还要对工程进行定期巡检和检查,以及及时处理各类问题和隐患。
三、基础后处理阶段在基础施工完成后,还需要进行基础后处理工作。
主要包括地基封闭、排水系统建设以及保护工程等。
地基封闭可以通过覆土、铺设防渗层等方式进行,以防止地基冻结和侵蚀。
排水系统建设应包括合理的排水管网和处理设施,以保持基础区域的地下水位稳定。
保护工程主要是指对基础进行维护和保养,以延长其使用寿命。
一种冻土区公路路基保护方法及路面结构
一种冻土区公路路基保护方法及路面结构冻土区是指地表冻结深度大于零且冻土存在的地区。
在这些地区建设公路,由于冻土的特殊性,往往面临着路基沉降、路面破坏等问题。
因此,冻土区公路的路基保护方法及路面结构设计十分重要。
本文将就此问题进行探讨。
一、冻土区公路路基保护方法1.降低路基温度:冻土区公路路基温度是路基沉降、路面破坏的主要原因之一、因此,降低路基温度可以有效减缓冻土融化。
常用的方法有增加路基厚度、通风散热及导热材料堆放等。
增加路基厚度可以减少冻土融化的速度;通风散热可以通过人工通风系统或自然通风进行,提高路基散热能力;导热材料堆放可以吸收路基周围的热量,减缓冻土融化速度。
2.路基排水:冻土区公路路基排水是非常重要的一项工作,它能够降低冻土内部水分的含量,减少冻土的软化程度,从而保护路基的稳定性。
常用的排水方法有砌筑排水沟及安装排水管道等。
砌筑排水沟可以有效地引导路基内部的积水;安装排水管道可以排除冻土内部的水分。
3.路基加固:冻土区公路路基加固是为了提高路基的承载能力,减少路基沉降。
常用的加固方法有夯实填筑、加厚填土、灌浆充填及钢筋网加固等。
夯实填筑可以提高路基的密实性;加厚填土可以增加路基的承载能力;灌浆充填可以填补路基内部的空隙,增强路基的稳定性;钢筋网加固可以提高路基的抗变形能力。
二、冻土区公路路面结构设计冻土区公路路面结构设计需要考虑冻融循环对路面的损害以及路面对冻融循环的适应性。
常见的冻土区公路路面结构设计包括三层结构:基层、底层和表层。
1.基层:基层是路面结构的最底层,主要是为了承载交通荷载并分散荷载到下方的路基。
常见的基层材料有水泥混凝土、沥青混凝土等。
2.底层:底层位于基层之上,其作用是分散交通荷载并保护基层不受冻融循环的影响。
常见的底层材料有碎石、砂砾等。
3.表层:表层是路面结构的最上层,它直接暴露在外界的冻融环境下,因此需要具备良好的耐冻性和抗滑性。
常见的表层材料有沥青表面处理、水泥混凝土、碎石等。
冻土地区路基处理方法
冻土地区路基处理方法冻土地区是指土壤中存在永久冻结层的地区。
由于寒冷气候和冻结土壤的特殊性质,这种地区的路基处理需要特别的考虑和方法。
以下是一些在冻土地区进行路基处理的常见方法。
1.路基设计在冻土地区进行路基设计时,需要考虑冻土地区特有的问题,如土壤冻结融化引起的沉降和不均匀变形,以及路基的热胀冷缩问题。
因此设计阶段需要进行详细的地质勘察,确认冻结层的深度和土壤类型,以便制定适当的处理方案。
2.土壤改良为了加强路基的承载力和稳定性,常常需要对冻土地区的土壤进行改良。
一种常见的方法是在路基底部铺设厚度适当的砾石层,以增加路基的抗冻和承载能力。
此外,还可以使用化学药剂或冻土专用材料来改良土壤的物理和力学性质,以增加土壤的强度和稳定性。
3.排水系统在冻土地区进行路基处理时,排水系统尤为重要。
由于冻结土壤的渗透性较低,路基上的水分常常无法迅速排出,从而导致冻胀和路基沉降。
因此,需要在路基中设置排水系统,确保在降雨或融雪时能够迅速排水。
这可以包括设置排水管道、挖掘排水沟和设立渗水孔等措施。
4.热胀冷缩控制冻土地区的路基在冬季由于寒冷气候导致土壤收缩,而在夏季由于气温升高而膨胀。
这种热胀冷缩会对路基的稳定性产生负面影响。
为了解决这个问题,可以在路基中设置适当的热胀冷缩控制层或安装热胀冷缩控制设备。
这样可以有效减少路基的变形和损坏。
5.路面材料选择在冻土地区进行路基处理时,路面材料的选择也非常重要。
寒冷气候和冻结土壤的影响会使路面材料更易受损和开裂。
因此,需要选择具有良好抗冻性和耐久性的路面材料,如沥青混凝土或水泥混凝土。
总结起来,冻土地区路基处理需要综合考虑土壤特性、排水系统、热胀冷缩和路面材料等因素。
通过合理的设计和施工,可以确保路基在冻土环境下的稳定性和可靠性,从而提高道路的使用寿命和行车安全。
浅谈冻土路基的基本设计方法
浅谈冻土路基的基本设计方法简要分析多年冻土路基设计的基本方法,为保证冻土地区道路工程质量提供借鉴。
标签:冻土融沉翻浆保温破坏0 引言近年来,随着黑龙江省交通运输事业的蓬勃发展,公路建设步伐加快,特别是西北部地区开发和建设逐步深入,西北部地区的公路建设快速发展,在近几年的公路建设中,由多年冻土产生的融沉、翻浆等病害对工程建设的影响日趋明显,成为威胁工程质量的主要因素之一。
因此,关注和了解多年冻土知识,研究并掌握多年冻土的处理技术,对保证工程质量和节省工程造价将具有重要意义。
东北地区的冻土在各种地质、地理等自然因素影响下,形成以谷地为中心,逐渐向两侧展开的分布形式。
具有地温低、冻土厚度大、分布面积广的基本特征。
称为“兴安谷地型”多年冻土。
根据年平均气温、地温、厚度及分布的连续性程度,自北向南分為:大片连续多年冻土、岛状融区多年冻土、岛状冻土、季节性冻土等类型。
1 冻土路基设计的基本方法冻土是一种特殊的土体。
其成分、结构、热物理及物理力学性质均有着不同于一般土的许多特点。
常见的冻土路段道路破坏现象有:融沉、冻胀、翻浆等。
只有对这些破坏现象给与充分的重视,并加以研究,才能更好的在以后的道路修建中,减少和避免这些现象的发生,现简要介绍一下冻土路基的基本设计方法。
冻土路基设计的基本方法主要为保温和破坏两种:1.1 保温从保护冻土出发,单纯考虑路堤高度时,热稳定的影响是比较简单的。
因为路基越高,意味着从上界流向地中的传热过程中,热阻增大、路基自身的储热能力增大,因而有利于热稳定。
但是路基不能无节制的加高。
路基的高度应以降低垂直热流至接近热平衡为原则,是冻土上限埋深达到可能融化的最大深度。
从路基热稳定角度看,设定一定高度和宽度的护坡道或放缓边坡,可以加强侧向散热,减小垂直热阻。
根据工程经验,设置护坡道的路段,热融沉陷相对弱的多,加高加宽护坡道可以使路侧冻土上限上升,一方面防止冻结层上水进入路基下冻土上限凹槽,使多年冻土融化;另一方面可形成水平地温梯度,促进侧向散热。
冻土路基施工技术要点
冻土路基施工技术要点
1.勘察与设计:
在冻土地区进行路基施工前,首先需要进行充分的勘察与设计。
通过对地质条件、气候特点和冻土分布等因素的综合分析,确定路基的位置、高程以及建造材料的选择等。
2.施工季节选择:
在冻土路基施工中,季节选择十分重要。
一般来说,在地表冻结的冬季进行施工,可以利用冻结地层的固结性能,提高施工效率与质量。
3.预冻地层:
4.施工标高控制:
在冻土路基施工中,对路基标高的控制是十分重要的。
由于冻土的特殊性质,施工过程中会有较大的沉降和变形,因此需要进行精确的施工控制以保证路基的稳定性和平整度。
5.施工材料选择:
在冻土路基施工中,选择适合的施工材料也是至关重要的一点。
一般来说,应选择具有较强抗冻性的材料,避免因冻融循环而导致路基松散和破坏。
6.排水与防冻措施:
7.施工机械选择:
在冻土路基施工中,合理选择适用的施工机械也是十分关键的。
特别是在地层预冻、土石方开挖和填筑等施工环节,需要选用具有较强适应能力和操作灵活性的机械设备。
8.质量检测与验收:
总之,冻土路基施工技术要点包括勘察与设计、施工季节选择、预冻地层、施工标高控制、施工材料选择、排水与防冻措施、施工机械选择以及质量检测与验收等方面。
这些要点的合理应用,能够保证冻土路基的施工质量和工程安全,提升路基的耐久性和使用寿命。
我国多年冻土地区路基设计措施
我国多年冻土地区路基设计措施一多年冻土地区路基主要病害特征通过对多年冻土地区的公路路基病害进行实地调查、勘测、资料收集。
研究发现,多年冻土地区的公路路基病害出现最大的沉降变形,这是由于多年冻土的融化使路基产生不均匀下沉引起的。
另外,主要的路基病害还有横向倾斜变形、纵向裂缝与路基开裂、纵向凹陷与波浪沉陷等,在高含冰量冻土路段尤为严重。
多年冻土地区路基路基变形的产生原因与当地地质构造及地温高低、含冰条件等方面是息息相关的。
通过对多年冻土地区公路路基病害进行深入调查研究发现,多年冻土地区的路基病害与路基的高度设计存在很大的关系。
在上世纪八十年代,公路改造时,路基的平均高度比较低,还不到1米,路基病害主要以不均匀变形为主。
然而,在九十年代进行重新治理时,将路基的平均高度提高到两米以上,使得沉降变形病害大大减少。
但是由此引发了表现为纵向裂缝形式的高路基病害。
在近年进行现场调查时发现公路的路基病害形式主要以高路基病害为主,主要表现为纵向裂缝与路肩开裂等特征。
二多年冻土地区公路路基设计原则由于多年冻土地区地质构造、气候环境较差,给公路的路基设计带来很大的难度。
在对多年冻土地区的公路路基進行合理设计时,首先要明确多年冻土区公路路基的设计原则,只有在此基础上,才能提出合理的多年冻土区的公路路基设计方法。
对于多年冻土地区路基设计的原则.可主要概括为保护冻土和允许融化两种,在确定设计原则时,要根据路基下多年冻土的水热条件、生存状态和地质特征进行设计。
多年冻土地区路基设计具体可分为以下几种:(1)保护冻土的原则,就是控制多年冻土上限不下降或略有上升(2)控制冻土融化速率的原则,就是保持多年冻土融化引起的路基沉陷不影响路面使用寿命和公路的服务质量:(3)预融的原则,即让多年冻土预先融化,一直达到某一允许深度,然后根据一般路基设计原则进行设计;(4)分季节处理冻土区的原则。
在公路沿线,其多年冻土区的分布地温较高,其中地温高于-1.5℃的面积超过总公路长度的一半,并且有很多地区的路基地温温度甚至超过-1℃,对于这些地区,由于持续的高温使得冻土正在逐渐融化,冻土特征较差。
浅谈高原冻土路基设计
表1
融沉情况
H ̄= M H临 +Kp t M+ S
少冰冻 土 多冰 冻土 富冰 冻土 饱冰 冻土 含土 冰层
w n < l 2 % 1 0 %< w n < 1 8 % l 6 %< w n < 2 5 % 2 5 %< w n < 4 4 % 4 4 %< w n
3 . 多年 冻土 的成 因及病 害 处理
土沼泽。
3 . 4多年 冻土地 区路 基 基本 措施 :
3 . 4 . 1增加 保 温护道 或 保 温层
3 . 2多年 冻 土的 基本 特征
多 年冻 土上 限 一般 在 1 . 5  ̄ 2 . 5 m间 , 下 限5 ~ 1 5 m; 多年 冻 土层 多 呈 透镜 状 或
不融沉 弱融沉 融沉 强融沉 融陷
K —气 温 修正 系 数 , K = I . 0 7 5 p —平 均 融化 速率
— —
融化 速 率衰 减 系数 , = l / l n t
t — —路 面设 计 使用 年 限 , 年
M— — 同前
3 . 3 . 3 允 许 融 化原 则 : 允 许融 化 适 用 于 少 冰冻 土 、 多冰冻土、 零 星岛 状 冻
基底 地下 冰 薄且 范 围小 的富 冰冻 土等 地段 。 季 节性 冻 土根据 膨 胀率 的大小 为不 冻 胀 、 弱 冻胀 、 冻胀、 强 冻 胀 和特 强 冻 土 、 对 于含 冰 量大 的冻 土层 厚 度较 薄 、 埋 藏浅 , 且无 地 下水 的路段 , 可全 部 挖 胀土 五 类 。
冻 土带 分类 : 连 续 多年 冻 土 带 、 岛状 融 区 多年 冻 土 带 、 岛状 多 年 冻 土带 、
季节 冻土 带 。 多年 冻 土 的分类 主 要按 照 土层 中 的含 水量 判定 , 见表 1 。 多年 冻 土的 分类
浅析冻土路基施工工艺
浅析冻土路基施工工艺摘要:本文内容以我省2013年十金公路十八站到塔漠界段改扩建工程A10标段(K467+000—K474+000)冻土段填方施工为例。
我们结合当前现有的技术成果来进行施工,有效地提高施工效率,避免了因冻土对公路建设的影响。
关键词:冻土路基施工工艺黑龙江北部地区特别是大兴安岭等高寒地带,近几年一直都采用保护多年冻土的施工方案。
冻土施工主要是采取综合保温措施并使路堤填高大于最小临界高度,使成型后的路基基底人为上限控制在一定深度内,保护路基下多年冻土不融化,以确保路基稳定。
确定详实的施工方案,以确保路基稳定,延长公路使用寿命,具体内容如下:1.施工工期的选择:我们在采用了砂卵石及碎块石等粗颗粒土进行路基填筑的路段,选择在六月份施工,基底需要换填的冻土路基开挖最好安排在路基未融化的五月份施工,这种施工安排可以使施工较为均衡,又不影响施工质量,并预留路肩加宽,以免路堤下沉后路肩宽度不足。
2.六月、七月路基施工方法的选择:我们采取小段成型的施工方法,全线分段平行流水作业,保证了工程进度的同时,又避免了因冻层暴露太久、多年冻土上限下降而引起的路基沉陷破坏。
3.冻土保护区域划分:我们从路基底面上和整个公路用地范围内从路基中心算起50m 范围内保持青苔植被不破坏,其作用是隔热、保护冻土和减弱地表水的下渗。
4.土方填筑方式:路基填筑采用水平分层填筑施工,即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。
5.路基两侧设置护道:护道宽度的设置也因两侧地表附着物不同而设置不同。
在农田段设置2.0m 宽的护道;在草地或荒地地段设置3.0m 宽的护道;在沼泽和湿地路段保证路基填高≥2.5m,在路堤下部 1.5m 高度范围内填筑碎石土(含土量≤15%),并设置防水保温护道,自然地面以上1.5m 高度范围内路基两侧各加宽1.0m。
6.路基填料:当路堤高度较小时可在路堤下部先填一部分细颗粒土,厚度一般不小于30cm。
采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时,要控制土的湿度,碾压时含水量不超过最佳含水量+2%,不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。
冻土路段路基施工方案设计专项方案报告
冻土路段路基施工方案设计专项方案报告一、项目概述本项目是在冻土地区进行路基施工的专项方案设计。
冻土地区的特点是土壤中含有大量的冻结水分,施工过程中需要特别注意土壤排水和保持路基的稳定性。
本专项方案报告旨在确定冻土路段路基施工的具体方案,并提出相应的施工措施和应对措施。
二、施工前的准备工作1.路基设计,根据冻土地区的特殊性,路基设计必须遵循地质特征,保证路基的稳定性和排水性。
2.施工设备准备,选择适用于冻土施工的设备,如抓斗挖掘机、冻土机、温控设备等。
3.施工材料准备,采购适用于冻土地区施工的材料,如防冻剂、保温材料等。
4.人员培训,培训施工人员关于冻土施工的基本知识和操作技能,提高他们对冻土施工的认识和理解。
三、施工方案设计1.拆除旧路基,根据现场实际情况,采用适当的方法拆除旧路基,保证施工的顺利进行。
2.土壤处理,冻土地区中土壤中含有大量的冻结水分,必须采取措施降低土壤含水量,如灌浆、预冻等。
3.路基加固,根据地质条件,在路基底层、中层和表层进行加固,使路基能承受交通载荷。
4.防冻保温处理,采用防冻剂浇灌、保温层等措施,保持路基的温度,防止冻融变形。
5.排水处理,设计合理的排水系统,避免冻水在路基内积聚,影响路基稳定性。
6.环境保护,施工过程中要注意环境保护,避免土壤和水体的污染,保护生态环境。
四、施工过程中的应对措施1.预警机制,建立健全的施工预警机制,及时发现和解决施工中遇到的问题。
2.施工现场管理,加强施工现场的管理,确保施工人员的安全和施工质量。
3.施工材料的储存和运输,妥善储存和运输施工材料,防止材料受潮或损坏。
4.交通管理,施工期间要采取相应的交通管理措施,确保交通畅通和安全。
五、结论本专项方案报告对冻土路段路基施工提出了具体的方案设计和应对措施。
在施工过程中,需要密切关注土壤的排水和稳定性,选用适当的施工设备和材料,并加强施工现场的管理。
通过合理的施工方案和应对措施,可以保证冻土路段路基施工的顺利进行,提高施工质量和效率。
基于多年冻土处理技术的道路工程设计方案
基于多年冻土处理技术的道路工程设计方案一、引言多年冻土是极地和高海拔地区独特的土壤类型,它在极端自然环境下形成了一层厚厚的冻土带,并在大气变暖的背景下受到破坏。
多年冻土区域的道路工程设计方案应该充分考虑冻融交替和土壤变形等问题,并采用相应的技术措施加以解决。
二、多年冻土的特征多年冻土是具有一定厚度的地下冻结层,根据冻结程度可以分为完全冻结和部分冻结。
在多年冻土区域,道路工程设计要考虑以下几个问题。
1. 冻融交替多年冻土区域的温度季节性变化十分显著,夏季温度高达16℃,而冬季温度可以低于-40℃。
这种严重的温度差异会使得多年冻土层出现冻融交替,从而导致地面沉降、裂缝和变形等问题。
2. 土壤变形当多年冻土遭遇温度波动和机械压力等刺激,其冻结程度和物理性质会发生变化。
此时,土壤中含水量的变化会导致土体体积的变化,从而引起土层的变形和开裂等问题。
三、多年冻土处理技术多年冻土区域的道路工程设计方案需要综合考虑地形、气候和土壤等多种因素,应采取以下技术措施加以处理。
1. 热熔法热熔法是针对多年冻土区域大块土层而设计的一种加强路基的土工方法。
该方法利用熔化冰层的方式加强路基,从而提高其荷载承载能力。
2. 钢筋网加固法钢筋网加固法是一种机械加固方法,它利用钢筋网作为加强体,加固道路工程中易受到冻融交替和土壤变形等因素影响的部位,增加道路的承受能力。
3. 地下保温法地下保温法是一种保温隔热防冻的技术方法。
它通过在路基下面嵌埋一层保温材料,形成一层热隔绝层,从而确保多年冻土区域道路维持正常运行。
四、多年冻土区域道路工程设计方案针对多年冻土区域的道路工程设计,应该从以下几个方面入手。
1. 选址在多年冻土区域选址时,应考虑道路的通行性、地形和空气干燥度等因素。
避免选在不便通行或气温潮湿的地区。
2. 路基设计路基设计应该采用加强土工技术,如借助钢筋网加固工程等,以保证其承受能力。
3. 道路表面设计在多年冻土区域,道路表面设计应该考虑到路面防滑和水流排放等问题。
北方冻土层人行道铺装基础做法
北方冻土层人行道铺装基础做法北方地区的冻土层地质条件特殊,对人行道的铺装基础要求较高。
本文将介绍北方冻土层人行道铺装基础的一般做法。
一、选择合适的人行道铺装材料在北方冻土层地区,人行道铺装材料的选择至关重要。
一般来说,混凝土是较为常见的选择,因为它具有较好的抗冻性和耐久性。
此外,还可以考虑使用沥青、砖石等材料,但需要根据具体情况进行选择。
二、进行地质勘察和设计在铺装人行道之前,需要进行地质勘察和设计工作。
地质勘察可以了解地下土层的情况,包括土质、冻土层深度等,为后续的设计提供依据。
设计阶段需要考虑人行道的宽度、厚度、坡度等参数,并根据地质勘察结果进行合理设计。
三、进行基础处理工作在北方冻土层地区,人行道的基础处理至关重要。
首先,需要清理基础上的杂物和积水,确保基础平整。
其次,可以进行加固处理,例如使用钢筋网或加固板等材料,增强基础的承载能力和稳定性。
四、进行排水设计北方冻土层地区容易积水,因此在人行道铺装中需要进行排水设计。
可以设置排水沟、排水管道等设施,确保雨水能够及时排除,防止人行道冻结或积水。
五、进行铺装施工在基础处理和排水设计完成后,可以进行人行道的铺装施工。
具体施工方法可以根据选择的铺装材料来确定。
以混凝土为例,可以先进行模板安装,然后进行混凝土浇筑和均匀压实,最后进行养护。
六、加强养护管理人行道铺装完成后,需要进行养护管理,保证其使用寿命和安全性。
特别是在北方地区的冬季,需要注意防止冻融循环对人行道的影响。
可以采取定期巡检、清理积雪、防滑处理等措施,确保人行道的正常使用。
北方冻土层人行道铺装基础的做法包括选择合适的铺装材料、进行地质勘察和设计、进行基础处理、进行排水设计、进行铺装施工以及加强养护管理。
在实际铺装过程中,需要根据具体情况进行合理设计和施工,以确保人行道的稳定性和耐久性。
冻土地区路基设计指南
震后交通基础设施重建技术系列指南之七多年冻土地区路基设计指南交通部西部交通建设科技项目管理中心二○一○年四月前言2010年4月14日,青海省玉树地区发生了7.1级地震,这是继两年前“5.12汶川大地震”后,在我国境内发生的又一次破坏性大地震,给玉树人民的生命财产造成了巨大的损失,也给玉树地区的公路、桥梁等交通基础设施带来了巨大的破坏。
为响应党中央国务院关于抗震救灾和灾后重建的指示精神,贯彻落实交通运输部的抗震救灾部署,支援玉树灾区抗震救灾和灾后重建工作,我们遴选了部分与抗震救灾有关的西部交通建设科技项目成果,并编印了《震后交通基础设施重建技术系列指南》,希望能为灾区交通基础设施重建提供参考,并藉以为灾区重建做出我们应有的贡献。
交通部西部交通建设科技项目管理中心二○一○年四月目录1 总则 (1)2 路基设计 (2)2.1 一般规定 (2)2.2 路堤设计高度 (3)2.3 低填浅挖路基 (8)2.4 路基边坡及护道 (10)2.5 路基排水 (10)2.6 其它不良地质地段的路基设计 (12)2.7 路基借土 (13)3多年冻土道路环境检测与管理 (14)多年冻土地区路基设计指南附录 (15)附录一沥青路面路基设计高度公式中S的确定 (15)附录二 XPS板隔热层路基设计主要参数 (17)附录三通风管路基设计参数 (18)附录四热棒路基的设计参数 (18)附录五碎石路基设计参数与要求 (19)附录六冻土融土的热物理参数 (20)1 总则第1.0.1条本设计指南依据部颁《公路工程技术标准》和多年冻土地区公路工程设计任务,并参考《公路路基设计规范》和其他多年冻土地区研究成果中所确定的原则编制,其目的是指导多年冻土区公路路基设计。
第1.0.2条多年冻土地区路基工程设计中,为确保路基稳定,使路基设计经济合理,降低全寿命成本。
应根据“有的放矢、合理经济”的设计原则,对不同的冻土类型,分别采用不同的设计方法。
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浅谈冻土路基的基本设计方法
摘要:简要分析多年冻土路基设计的基本方法,为保证冻土地区道路工程质量提供借鉴。
关键词:冻土融沉翻浆保温破坏
0 引言
近年来,随着黑龙江省交通运输事业的蓬勃发展,公路建设步伐加快,特别是西北部地区开发和建设逐步深入,西北部地区的公路建设快速发展,在近几年的公路建设中,由多年冻土产生的融沉、翻浆等病害对工程建设的影响日趋明显,成为威胁工程质量的主要因素之一。
因此,关注和了解多年冻土知识,研究并掌握多年冻土的处理技术,对保证工程质量和节省工程造价将具有重要意义。
东北地区的冻土在各种地质、地理等自然因素影响下,形成以谷地为中心,逐渐向两侧展开的分布形式。
具有地温低、冻土厚度大、分布面积广的基本特征。
称为“兴安谷地型”多年冻土。
根据年平均气温、地温、厚度及分布的连续性程度,自北向南分为:大片连续多年冻土、岛状融区多年冻土、岛状冻土、季节性冻土等类型。
1 冻土路基设计的基本方法
冻土是一种特殊的土体。
其成分、结构、热物理及物理力学性质均有着不同于一般土的许多特点。
常见的冻土路段道路破坏现象有:融沉、冻胀、翻浆等。
只有对这些破坏现象给与充分的重视,并加以研究,才能更好的在以后的道路修建中,减少和避免这些现
象的发生,现简要介绍一下冻土路基的基本设计方法。
冻土路基设计的基本方法主要为保温和破坏两种:
1.1 保温从保护冻土出发,单纯考虑路堤高度时,热稳定的影响是比较简单的。
因为路基越高,意味着从上界流向地中的传热过程中,热阻增大、路基自身的储热能力增大,因而有利于热稳定。
但是路基不能无节制的加高。
路基的高度应以降低垂直热流至接近热平衡为原则,是冻土上限埋深达到可能融化的最大深度。
从路基热稳定角度看,设定一定高度和宽度的护坡道或放缓边坡,可以加强侧向散热,减小垂直热阻。
根据工程经验,设置护坡道的路段,热融沉陷相对弱的多,加高加宽护坡道可以使路侧冻土上限上升,一方面防止冻结层上水进入路基下冻土上限凹槽,使多年冻土融化;另一方面可形成水平地温梯度,促进侧向散热。
护坡道的宽度不宜小于2~3米,在排水不畅的地段不宜小于5米。
高度一般0.8~1.5米为宜(主要考虑到经济性)。
冻土路堤填料既要满足承载能力的要求,又要满足防止路基聚冰冻胀作用,同时还要考虑其保温性能。
作为多年冻土地区路基的填料,岩块、粗粒土及细粒土各有优缺点。
岩块和粗粒土持水能力要比细粒土小,在相同的气候条件下,含水量小的粗粒土在冬季散失的热量小,而潮湿的细粒土在冬季散失的热量大;粗粒土的渗透性能较好,因此夏季雨水渗水粗粒土携带的热量要较细粒土多;细粒土作填料一般填筑比较紧密,空隙度小、空气充量小,基本上是以土颗粒本身进行热传导,热传导的速度比较慢,而以岩块的碎块
石、卵石土及粗粒土等填筑时,一般空隙度较大,空气在空隙中易产生对流,因而增强了热传导性能,夏季易于吸热,冬季易于放热,使热源能量传递较深。
上述热传导性能的差别,是由于粗粒土与细粒土热物理状态的不一致性,因为热容量不同,因此在冻融交替过程中,在吸热、散热速度上,时间上均不相同,填砂粘土的地温要比填砂卵石为低,地温的回升速度填粘土的较填砂卵石的明显。
在做好地表排水的前提下,用粗粒土或细粒土作填料对保护基底冻土无明显的区别,填料类别一般不起控制作用。
因此,除了特殊要求外,宜采取因地制宜,就近取土的原则,以便施工,降低造价。
但在特殊路段,路基填料的选择一定要慎重,要考虑各种控制因素,有时远距离取用适宜的填土也是必要的。
如对排水困难的地段,适当利用粘性土或底部填渗水土做隔断层,可以有效低防止地表水渗入基底造成路基融沉或因毛细水作用而造成的冻胀病害。
草皮、富含腐植土,草炭土和泥炭土等类土应控制使用,因其不宜压实,导致路基的稳定性和强度降低,对行车是不安全的。
1.2 破坏当冻土已有破坏迹象及含水量较小、融化后不致发生过量沉陷的冻土路段,可以采用破坏的处理方式,将路基范围内基底的多年冻土层全部清除,换填天然砂砾、碎石土、或风化砂砾。
同时,应做好路基两侧的排水工作。
边沟宜宽浅,不宜深挖,必须采取防渗保温措施。
在斜坡地段设置远距离(10米以外)截水沟,回填深沟,避免坡脚积水下渗。
对
两侧排水无出路的地段不宜设置涵洞,宜以宽护坡道挤出积水,否则积水于涵洞两侧,有害无益。
在斜坡地段的上坡翼侧护坡道外地下水汇集处,宜设置疏水设施将地下水疏导向另一侧,以免汇入路基。
疏水设施可以采用保温渗沟或盲沟,并做好出水口防塞防冻工作。
2 结束语
总之,在冻土路基的设计中,首先要对冻土路基作出正确的工程地质评价,然后根据不同的特点选择因地制宜的处理方式,最大限度的保持路基的稳定性。
参考文献:
[1]周幼吾,郭东信,程国栋等.中国冻土.北京:科学出版社,2000.
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[3]刘菲.黑北公路沿线冻土特征及对路基稳定性的影响.东北
师范大学硕士论文,2007.
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