高寒地区道路工程病害调研、机理及建议

2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害及机理-边坡坍塌
✓ 边坡土质：土质松散,破碎
✓ 水的影响：地下水和雨水联合作用,土体自重增加，摩擦力减小， 抗剪强度增加，又同时受静水压力和动水压力
✓ 日照：日照辐射强烈,岩石风化，破碎
✓ 冰冻：冻融循环作用，导致岩体强度降低
✓ 人类活动：砍乱伐森林,破坏了生态平衡。气侯变化大,雨水变化 无常,同时,伐木通过边坡下滑到公路上,致使本己松散的边坡再 受外力作用而形成坍塌。
距路基边缘2米以外开挖深2米,底宽2米的大水沟，降低了地 下水位,减少了水对路基的侵蚀
每50米长设置一条横向盲沟,全线设置纵向盲沟 加铺3Ocm厚砂砾石垫层
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害防治-滑坡
✓ 路线设计时，尽量绕避，不得已，应按先后缘、前缘,后中间 ✓ 三类防治工程措施： 排水：地表排水（截水沟），地下排水（盲沟,隧洞和钻孔排水） 力学平衡：滑坡体下部修筑抗滑石垛、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚
1.3 本课题研究工作简介
文献调研，搜集了大量文献，本报告仅 仅报告部分文献结果
现场调研，2015年7月份完成（课题组研 究成果，仅仅汇报部分图片，详细内容 见发表的论文）
2. 文献调研
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治 2.2 2.3 多年冻土路基不均匀变形及处治技术研究
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害-翻浆
✓ 5-8月降雨较大，地表水下渗，水位升高，路基处于潮湿状态 ✓ 9月份开始下雪，积雪严重，土体水分较多，路基结冰，体积膨
胀（约9%），冻裂或隆起：产生裂缝和变形 ✓ 4月份，温度回升，积雪和路基冰融化，路基强度下降 ✓ 影响因素：土质、水、气温、路面结构、交通荷载
2.2 西北寒冷地区道路冻胀翻浆防治技术研究
季节性冻土冻融翻浆过程 ✓ 冻结：水分来自于含水量、水分迁移（毛细水、地表渗入水、其它
水源）--体积膨胀约，同时造成路基蓄水
✓ 消融：自上而下融化，融化水分滞留，含水量增多，强度降低 ✓ 荷载：产生水压力，造成翻浆
路基路面 冰晶
毛细带
地下水
2.2 西北寒冷地区道路冻胀翻浆防治技术研究
✓ 气候湿润：年均降雨量600-750mm ✓ 积雪：60-110天降雪
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害及机理-滑坡
✓ 地震、工程活动、地质构造运动、降雨 ✓ Case 1：阿坝州茂县山体滑坡事件 （大雨） ✓ Case 2：川藏102滑坡 （降雨） ✓ Case 3：川藏公路巴楚河山体滑坡
第二届公路基础设施防灾减灾技术国际研讨会
分会场二 高寒地区道路工程安全与健康
高寒地区道路工程病害调研、机理及建议
报告人： 刘玉 单 位： 长安大学 公路学院 Tel(O)： 029-62630035 Email ： yul@mtu.edu 主 页： http://my.chd.edu.cn/yul
主要内容
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害及机理-泥石流
✓ 一种水与泥沙和石块混合在一起流动的特殊洪流,具有突然暴发 与流速快、流量大、物质容量大和破坏力强的特点
✓ 积雪融化、植被少、岩石风化等 ✓ 1998年甘孜州发生特大洪灾,川藏南线坍方,泥石流不断,仅海子
山至竹巴笼150公里范围内共计发生泥石流400余处
✓ 排导：排导沟、急流槽、导流堤
✓ 滞流与拦截：低矮的拦挡坝,拦渣坝或停淤场,将泥石流中的 固体物质全部拦淤,只许余水过坝
2.2 路西北寒冷地区道路冻胀翻浆防 治技术研究
文献来源 ✓ 兰州大学工程硕士，杨成 ✓ 导师：王旭、熊治文
通过理论分析及室内试验，研究季节冻土区道路翻浆破坏 机理及影响因素；研究季节冻土区路基内的水分迁移规律 及路基变形规律
背景 文献调研 现场调研 结论与建议
1. 背景
1.1 研究背景 1.2 研究目标与内容 1.3 本课题研究工作简介
超过国土面积的75%
1.2 研究目标
通过文献调研，总结高寒地区道路工程 病害及机理解释，一方面了解研究动态， 另一方面，比较不同地区、环境、路面 结构等条件下病害的差异
通过国道214青海试验段调研，分析路面 病害与路面结构之间的关系
代表性成果
✓ 四川省高寒地区常见的公路病害及防治措施_钱育锋 ✓ 四川高寒地区公路病害类型及防治措施_李友
四川高寒地区
✓ 甘孜州、阿坝州 ✓ 海拔高：东南平均>4000以上，北部>4500 ✓ 温差大：日温差可达30 ℃ （37~-34） ✓ 温度低：年平均地温达到-5.8 ℃ ，
最低达到-20 ℃
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害防治-翻浆
✓ 排水设计：设置合理的边沟与排水沟，设置纵、横向盲沟，开 挖集水井
✓ 提高路堤高度，冻胀减弱 ✓ 砂砾石垫层，增强了路基的透水性 ✓ 换填土：水稳性好,冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填 案例：川藏南线K275一K277段严重的翻浆, 2000年度实施方案如下：
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害-总结
✓ 以川藏公路为例
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路面病害及机理-路面结构
✓ 97年98年实施的路段均采用沥青贯入式表处，型式单一
4cm厚沥青贯入式面层
4cm厚沥青贯入式面层
10cm厚级配碎石基层
15cm厚级配碎石基层
✓ 沉陷、龟裂、松散、剥落 ✓ 冬季：10月至次年的4月, ✓ 在5一8月期间：每个月晴天不足5天 ✓ 97年施工的海子山段曾有一天下雨多达27次 ✓ 由于施工期短，往往面层和基层要分开年前和年后施工 ✓ 施工影响因素多，操作复杂
冻胀理论 ✓ 毛细理论：第一冻胀理论，Everett 提出，不能解释不连续冰
索抗滑桩和抗滑板墙等支挡建筑物
工程土质：焙烧法、压浆法等措施改善滑动面(带)的土质,以稳定 滑坡。
2.1 四川高寒地区公路病害、机理、防治
公路路基病害防治-泥石流
✓ 水土保持：植树造林、平整山坡、修筑梯田、修筑排水系统 及支ห้องสมุดไป่ตู้工程等措施
✓ 跨越：桥梁、涵洞、过水路面、明洞及隧道、渡槽等方式跨 越泥石流