路基土的冻胀分析及防冻害措施
冻土路基病害类型成因及防治综合措施
冻土路基病害类型成因及防治措施一、病害类型1、冻胀冻胀是由于土中水旳冻结和冰体（特别是凸镜状冰体）旳增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起旳作用。
冻胀一般会导致地面发生变形，形成冻胀垄岗。
冻胀旳因素涉及土中原有旳水结冰体积膨胀；同步也涉及土冻结过程中下部未冻结土中旳水分迁移并向冻结面富集，水分相对集中，水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层，使土体积膨胀。
冻胀是冻土区筑路时需要考虑旳另一种重要问题。
一般状况下，在低温冻土区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较轻。
而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质土和足够旳水分则冻胀严重。
冻胀形成机理当路基表面旳土开始冻结时，土孔隙内旳自由水在0℃时一方面冻结，形成冰晶体。
当温度继续下降时，与冰晶体接触旳薄膜水受冰旳结晶力作用，迁移到冰晶体上面冻结，使得与冰晶体接触旳土粒上旳水膜变薄，破坏了本来旳吸附平衡状态，土粒旳分子引力有剩余，就要从下面水膜较厚旳土粒吸引水分子。
同步，当水膜变薄时，薄膜水内旳离子浓度增长，产生了渗入压力差。
在土粒分子引力与渗入压力差旳共同作用下，薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移，并逐级向下传递。
在温度为0℃--5℃旳条件下，当未冻区有充足旳水源供应时，水分发生持续向冻结线旳迁移，使路基上部大量聚冰。
当冻结线在某一深度停留时间较长，水分有较多旳迁移时间，且水源供应充足时，也许在该深度处形成明显旳聚冰层；当冻结速度较快，每一深度处水分迁移旳时间短，聚冰少且均匀分布，也许不形成明显旳聚冰层。
冻胀旳评价指标(1)总冻胀路面全宽内旳平均冻胀值称为总冻胀。
在寒冷地区内地下水位高旳地段，使用强冻胀性土旳路基，冻胀可达15-20cm。
(2)不均匀冻胀当路基土不均匀或压实不均匀或供水不均匀时，都也许导致冬季聚冰旳不均匀，从而形成不均匀冻胀。
不均匀冻胀是总冻胀旳一部分，但可使柔性路面不均匀隆起或开裂，可使刚性路面发生错缝或断板。
公路冻胀产生的原因及防治措施
公路冻胀产生的原因及防治措施建国以来，我国的公路运输发展迅速，冻胀问题是我国冻土地区公路主要病害之一。
笔者针对公路冻胀，分析冻胀形成的原因及其影响因素，提出了具体的防治措施，以期为此类公路灾害的处治及预防提供参考。
标签公路冻胀；原因；防治措施引言:冻土一般是指温度在0度及0度以下，并含有冰的各种岩类和土壤。
通常按土处于冻结状态的持续时间来划分冻土。
冻结状态的持续时间从几小时到几昼夜为短期冻土；不到一年为季节性冻土；两年及两年以上为多年冻土。
我国是世界上多年冻土分布面积的第三大国。
多年冻土及季节冻土区分布面积分别占全国面积的21.5%和53.5%。
冻胀作为我国冻土地区公路的主要病害之一，其预防和治理对于公路建设至关重要。
1 公路冻胀产生的原因公路冻胀是指在冰冻季节大气温度降至负温，路基温度随之降低，当路基温度低于路基水含量的冻结温度时，路基中的自由水首先冻结成冰晶体。
在路基自由水冻结的过程中，因路基温度、荷载压力、含水量等平衡态遭到破坏，路基温度较低处的水汽弹性较小，土骨架的吸附力和冰晶的结晶力较大，水膜中的水分子的活动性较低，这样就在沿着冷源方向上出现各种作用力的梯度，促使水分从未冻结区向冻结锋面方向迁移、积聚，并冻结成冰，体积膨胀，从而产生冻胀，造成路面不平或产生裂缝。
2 影响因素2.1 水路基中水分含量是形成冻胀的最重要的因素之一，如果只是温度降低而土基中没有合适的水分含量，是不能形成冻胀的。
路基中的水有三种形态，即气态、液态和固态。
冻胀过程其实质就是随着温度的降低，水在路基中迁移并伴随着气态和液态转化为固态体积膨胀的物理变化过程。
大气降水、路基表面积水、地下水及路基内水分的毛细扩张都会增加路基水含量，从而促使冻胀的形成。
2.2 温度冻胀形成的另一重要因素是温度，如果没有负温作用，只具备水、土质、荷载等其它因素，是不可能形成冻胀的，如在东南湿热区公路路基中水分充足但没有负温的作用是不能形成冻胀的。
简析防治路基冻胀翻浆的措施
简析防治路基冻胀翻浆的措施冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害，通过对已建成通车公路的多年观察发现，冻胀与翻浆两种病害占有很大比例，严重影响道路的通行能力和使用效果，不仅严重影响了行车的安全、车速、舒适度和人们对高速公路的总体评价，同时也影响了运行车辆的使用寿命。
因此在路基路面设计中对易引起这两种病害的路段，应引起足够的重视，采取行之有效的方法，杜绝此类病害的发生，保证公路的使用效果。
1 冻胀与翻浆的产生为了降低冻胀与翻浆对道路造成的危害，从冻胀翻浆的产生原因入手，主要有以下几点：1）道路勘测设计时路基填土偏低。
公路路基翻浆大多数发生在水文、地质条件较差路段，路基高度过低、边沟积水或地下水极易侵入路基、路面。
2）筑路材料水稳性差，冻胀性强，压实强度不够。
翻浆路段路基填筑材料均为水稳性差，冻胀性强的粉性土，粉性土具有透水性大，毛细水上升高，用该土填筑的路基，在压实度不足的情况下，水分迁移加快，春融后公路承载能力由于土中水分增多而急剧下降，路面中含水量超过塑限，承载力降低，在车辆荷载作用下，造成路面翻浆破坏。
3）在雨季施工的过程中，筑路材料的含水量控制不严格，路基填土过湿，致使雨季施工段土体内含水量过高，该路段在日后的行车荷载作用下，易出现松散和冒泥现象，就是造成路基翻浆破坏。
2影响冻胀与翻浆的因素通过分析冻胀与翻浆发育的过程，冻胀翻浆的影响因素基本一致，都是由温度、水、土、路面和行车荷载的共同作用。
在所有影响因素中，温度、荷载、土颗粒和土中水共同作用是造成道路冻胀的主要因素，而行车荷载是影响翻浆的主要因素，因为道路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的。
2.1 土的粒度组成对于土的粒度组成，当粗粒土中无粉粘粒充填情况下，粒径较大，表面积较小，冻胀性最弱；当粗粒土中的粉粘粒含量增大时，粒径变小，土粒与水相互作用增强，土体渗透性减小，此时冻胀性最强；当粗粒土含量减少，粉粘粒含量增大到占主要组成时，土颗粒于土中谁的作用很强，但因为土壤渗透性骤减，使水分迁移的通道减少，影响到冻结时水分向冻结源迁移聚集，冻胀性反而降低。
冻土地区公路的病害特征及防治措施
冻土地区公路的病害特征及防治措施冻土地区公路的病害特征及防治措施是非常重要的，只有了解每个细节才能更好的解决实际问题，在处理的时候要注重结合实际。
本店铺本店铺就冻土地区公路的病害特征及防治措施和大家说明一下。
1、冻土地区公路的病害特征及原因分析1．1翻浆在高寒冻土地区，由于在土壤冻结过程中汇聚了过多的水分，且土质状态不好，到春暖化冻时水分不能及时排出，从而造成土基软弱，强度降低。
在车辆荷载的作用下，路面发生弹簧、裂纹、鼓包、车辙、唧泥等现象，称为翻浆。
1．2冻胀高寒不良土质中所含的水分在负温下结晶，生成各种形状的冰侵人体而导致土体积的增大。
其主要表现是土层表面不均匀的升高。
冻胀土与结构物基础之间主要产生冻结力和冻胀力（分为切向冻胀力、法向冻胀力、冻胀反力）。
冻胀本身不仅引起道路破坏，还可引起桥梁、涵洞基础的冻害，特别对早期所修建的尤为突出。
主要表现为桥梁墩、往基础冻胀隆起，融化下沉，台身在切向冻胀力和法向冻胀力共同作用下出现裂缝，甚至墩（台）基础整体上抬或倾斜。
涵洞冻害主要表现为洞身的冻胀隆起和融化下沉，端墙及八字翼墙圬工开裂及涵洞管节的错位和脱离。
1．3融沉在多年冻土地区，由于地下冰层埋藏较浅，在施工及运营过程中各种因素使多年冻土局部融化，上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷，从而造成路基严重变形。
主要表现为路基下沉，路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑，路堑边坡溜塌等。
融沉病害多发生在低路堤地段。
1．4其他病害除了以上几种常见冻害外，还有冰丘、冰锥、延流冰等，也容易使路面产生纵向裂缝、横向裂缝网裂等。
2、试验路铺筑及观测情况为了限制公路各类冻害的发生，并了解不同性质的路面路基填料、路基高度对基底多年冻土温度变化规律的影响，从而取得冻土温度及筑路材料的热物性和路基形状、气候条件等因素之间的内在规律，确保冻土地区筑路的稳定，在两个冻土研究项目上都做了一定长度的试验路段。
2．1301国道甘一博段的试验路在交通部科研“八五”行业联合攻关项目“30l国道沿线岛状冻土地区路基路面稳定性研究”中，其在30l国道甘一博段的施工桩号k140十400～k140十800、k158十900～kl59十400，kl80十400～k18l十300三个段落上铺设试验路。
浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施
浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施我国幅源广大,土地辽阔,东北、西北等地广泛分布季节性冻土，青藏高原分布多年冻土。
我省黑龙江地处祖国东北部，在这块寒冷的地区，经常遇到土体冻胀，建筑物寿命受到严重的威胁及冻害影响。
1.冻土的概念及特性凡含有水的岩石及土体，均含有一定的水份，在地基基础设计规范GBJ7-89用（W）来表示天然的含水量。
冬季当温度降低到其冻结温度时，土中的孔隙水结成冰，伴随冰体的产生，固结了土体中微细的颗粒。
各种土体中冰的离析作用，将伴随着一系列非常复杂的物理及化学变化。
以及达到受力的改变。
水分增减，孔隙深液浓度的增大和土体不均匀变形，引起应力产生应变，这是符合材料力学的虎克定律。
这就是冻土产生的根本原因。
不同的土粒比重它的孔隙比是有区别的。
粘土的透水性能较差，吸水率较高，它的冻胀力也越大。
2.土冻胀过程哈市地区按规范（GBJ7-89）规定，季节性冻土标准冻深为2.0M。
冬季期间，潮湿的土体受冻后固结，产生向上的法向应力产生冻胀。
春融季节，冻土吸收外部的热量，出现融化，引起土体沉陷。
周而复始引起土体冻胀――沉陷。
尽管季节性冻土区或者长年冻土区地质条件不一，但这种过程同样存在。
他们的性质有相似的一面也有差别的一面。
对于象哈市地区这种冻土曲线特点应是自上而下单向冻结，冻结过程比较缓慢，往往需要四－六个月的时间，即十月末直至第二年的四月份左右，哈市也把此段视为冬季施工阶段。
最大冻结期间多在一至二月份。
当春暖花开冻土层处于上下双向融化（地热作用）融化速度较迅速，仅一、二个月的时间。
3.冻土地区建筑物的破坏特征3.1桩、柱下独立钢筋砼基础寒冷地区桩，柱下独立钢砼的基础，冻害相当普遍严重。
某地区的桩埋入土中长度为6M，每年冻拨约50MM左右，据多年统计，现已拨出1000MM左右。
国家标准（GB50204-92）规定：如平均气温低于50时，不得浇水养护，在冬季施工期中，环境气温较低，这种情况下使用薄膜养生液、防水纸或塑料薄膜等封闭材料来封闭混凝土中的多余拌合水，以实现混凝土的自然养护。
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施摘要：在寒冷地区,在铁路路基中经常见到的一种问题就是冻害,特别是在北方区域的铁路路基只要到天气寒冷的时候就会出现冻害的情况,要紧的将对交通安全造成影响。
通常出现的是因为土壤特性的差异而导致的不平均,在道路上出现凹凸不平的形状各异冻包、双股异向冻起、单股侧向冻起等冻害状况,最后因为土壤融冻降低, 水份在土壤中从头分拨,导致路基翻浆冒泥、坡面塌陷、道碴陷槽以及路基沉没等路基问题,削弱了线路水平以及线路上部设备使用寿命,提高了许多的修理资金。
对于不同的冻害现象,经过认真探讨,运用完善的治理方法,保证交通的安全同行。
关键词：季节性冻土；路基冻害；措施引言我国国土辽阔，季节性冻土区占总面积的55%左右，而铁路路基遭受冻土区路基冻胀的破坏，严重威胁了铁路运营的安全。
无碴轨道在寒冷地区的高速铁路路基冻胀难题是一个世界性的问题，现阶段我国铁路行业没有丰富的经验可以借鉴，也没有精确的规范。
根据议事规则维护方式与沉降控制，高铁路基工后沉降要小于15mm，横向结构物交界处如路基、桥梁等工后沉降要小于5mm。
所以说高速铁路极为严格的管控路基变形，路基最大冻胀变形量要小于5mm，这极大的增加了设计和施工难度，同时要保证防冻技术对策的有效性。
1.季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害1、路基基床面平整度差，容易积水路基基床面凹凸不平，非常容易导致基床面出现积水的情况，由于基床表面有积水的浸入，土层含水量过大，超出了起始冻胀含水量，水分在表层中结冰，造成体积胀大，冻结锋面又有水分补充，水含量较冻前增加很多，导致发生冻害。
由路基机床面平整性差而造成的冻害，通常在50mm以内，基本在30-50mm之间。
道碴囊和道碴陷槽的深度决定了冻害的深度。
在我国东北一些铁路局管内，通常在路基机床30-50mm的深度范围内。
2、不是匀质特性的表层路基土体因为路堤自身的土质问题来路不一样,还有就是在进行填筑的时候压实的密实程度以及土层中厚与薄也是不一样的;路堑的土体因为是天然的,可是土的掩盖堆放层次以及厚度也完全不一样。
浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施
浅析道路冻胀\翻浆形成原因及防治措施摘要: 冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。
本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因，具体分析了各种因素对冻胀、翻浆的影响，并提出了相应的预防措施和具体的处治办法，从而延长道路使用寿命。
关键词：冻胀；翻浆；成因分析；防治措施1.概述现在学术界普遍把冻土分为季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。
在天然条件下冬季冻结，夏季全部融化的土层，称为季节性冻土；冬季冻结，一两年内不融化的土层，称为隔年冻土；而冻结状态持续三年或三年以上的土层称为多年冻土。
在冬季负温作用下，造成地表土层中孔隙水结冰，致使其体积膨胀9%左右。
而另一方面在负温梯度作用下，其下部未冻结的水分源源不断地向上迁移，并冻结成冰透镜体，使得土体出现大幅度膨胀，其总冻胀量在0.1m～0.3m不等。
这样大体积膨胀对工程上的危害是不可接受的，尤其是道路工程。
使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。
使用冻胀性土的路段，在春融期间，由于土基含水过多、强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，称为翻浆。
冻胀及翻浆灾害导致车速降低30%～50%，严重年份养修费用比例高达小修保养费用的50%～60%，因此冻土地区路基施工必须贯彻以防为主、防治结合的原则。
2.发生原因冬季气温下降，路基上层土体开始冻结，路基下部土体温度仍然较高，水分在土体内由温度高处往温度较低处移动，使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。
此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结，形成晶体，继而引发冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用，移动到冰晶体上而冻结，这样，该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能(即水的张力作用)，增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力。
简述寒地道路冻胀原因分析与防治措施
后期养护措施
定期检查
对寒地道路进行定期检查，及时发现并处理可能出现的冻胀问题，防止问题扩大影响道路 通行安全。
破损修复
对于已经出现的冻胀破损，应及时进行修复。修复过程中，应分析冻胀原因，采取针对性 的修复措施，确保修复质量。
预防性养护
在寒冷季节来临之前，对道路进行全面预防性养护，如修补裂缝、加固路基等，提高道路 的抗冻胀能力。同时，加强排水设施的养护，确保排水畅通，防止水分渗入路基引发冻胀 。
不同类型的土壤具有不同的冻胀敏感性。例如，粘土和粉质粘土等细粒土壤具 有较高的冻胀敏感性，而砂土和砾石土等粗粒土壤的冻胀敏感性相对较低。
土壤含盐量
土壤中的盐分含量也会影响道路的冻胀。当土壤中含盐量较高时，会降低水分 的冻结温度，从而增加冻胀的可能性。
气候因素
降水量和降雪量：寒地地区的降水量和降雪量较大， 尤其是在冬季。这些降水和降雪会渗入土壤并冻结， 增加道路的冻胀风险。
冻胀现象简介
定义与表现
冻胀是指土壤中的水分在低温条件下 冻结成冰，体积膨胀，导致土壤抬起 的现象。在道路上表现为路面鼓包、 开裂等。
危害与影响
冻胀现象会导致道路变形、破坏，严 重影响道路通行安全和行车舒适性。
研究目的和意义
揭示冻胀机理
提出防治措施
通过研究寒地道路冻胀原因，揭示冻胀产 生的机理和影响因素，为防治措施提供科 学依据。
03
寒地道路冻胀防治措 施
工程设计措施
地基处理
在寒地道路设计中，首先应对地 基进行妥善处理。通过采用换填 、加固等方法，提高地基的承载
力和稳定性，降低冻胀风险。
结构层设计
在道路结构层设计中，应采用抗 冻性能良好的材料，并优化结构 层厚度和组合方式，以抵抗冻胀
浅述公路路面路基冻害问题的解决方法
浅述公路路面路基冻害问题的解决方法引言在不良地质地区，比如季节性冻土地带，因为路基土中水分的结晶、融化作用，使路基土极易出现冻结变形和融化变形，从而导致路基土模量衰减，强度降低，对上层路面的明显作用为：水泥混凝土路面容易出现纵向开裂、横向挠曲、路面不均匀沉降、车辙、融沉鼓包等公路病害。
对水泥混凝土道路来说，路基路面的冻坏类型主要有两种：冻胀，融沉。
本文将详细分析融沉，冻胀的成因和影响因素。
1水泥混凝土路面路基冻坏原因1.1路基融沉成因在季节性冻土地区，尤其是存在冻胀性土壤的地段，因为冬季气温低，路基土中的水分因毛细作用向上汇集，凝聚成冰；春季气温回升，路基土中的结晶冰在气温和行车荷载产热的双重作用下融化成水，导致体积缩小，路基土空隙率增大，引起土体的体积压缩导致土体沉降。
当这部分路基土承受行车荷载时，融冰区的路基土发生排水固结作用，同样引起路基沉降。
国内外相关科研院所大量试验数据表明：在路基土中的结晶冰融化时，产生的绝对沉降量比单纯加载后的固结沉降量要大。
所以，在融化和行车荷载的双重作用下，路基的沉降量将更大，对路面路基的破坏也更为严重。
对水泥混凝土道路，下路基表层的融化速度要比路基下部的快，当下路基表层开始融化时，路基下部的土壤还处于冻结状态，从而，夹在两层中间的未发生融化的冻土层便起到了隔水作用，形成留冻土核。
此时，上部融化的水不能下渗或向两侧排出，存留在路基土的中间，加上路基土本身的自重以及形成荷载作用，形成较大的空隙水压力，引起路基路面整体强度降低，在行车荷载作用下，路面变形，严重影响行车舒适。
对水泥混凝土路面，因为冻土核的存在，会使水泥板块脱空，开裂从而导致路面完全破坏。
除了水，温度的耦合作用以外，行车荷载的振动作用同样对路基融沉有不利影响。
根据相关研究，当路基处于饱和或者过饱和状态时，在车辆荷载的周期性作用下，路基土的整体强度会持续降低，发生融沉现象，这称之为动力型道路融沉。
1.2路基冻胀成因在季节性冻土地区低温作用下，水泥道路的路基路面中所饱含的水分因为毛细作用从下部向上凝聚，在路基的顶部发生结晶作用，结晶完成后在低温的作用下开始产生冻结现象，此时，因为在低温区存在自由水，自由水也向冻结区域定向移动，导致结晶体加速生长。
多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施
冻胀灾害的发生与土壤含水率、地下水位、气温等因素有关，其中土壤含水率是影 响冻胀灾害的重要因素。
融沉灾害
融沉灾害是指多年冻土区路基在 夏季气温升高时，多年冻土上层 融化，导致路基下沉、开裂、翻
浆等破坏性现象。
融沉灾害的主要原因是多年冻土 层的热稳定性差，上层融化后无 法得到及时排水和冷却，进而导
风吹雪害
风吹雪害是指在多年冻土区，大 风将积雪吹向路基，导致路基被
雪覆盖、堵塞等。
风吹雪害的主要表现形式为路基 被雪覆盖、堵塞等，严重时可能 导致车辆无法通行、交通事故等
。
风吹雪害的发生与气候变化、地 形、路况等因素有关，其中气候 变化是影响风吹雪害的重要因素
。
02
CATALOGUE
多年冻土区路基工程灾害处理原则
在道路上下雪后采取防 风措施，如在道路两侧 设置挡风墙、使用防风 网等，以减少强风对积 雪的影响。
在道路上下雪后立即进 行除雪作业，将道路上 的积雪清除干净，以保 证道路的畅通。
对道路进行定期监测， 及时发现和处理风吹雪 害的迹象。
04
CATALOGUE
工程实例分析
工程实例一
2. 处理措施
• 使用热棒技术，通过热棒的导 热性能，将热量从地面导出， 防止冻土融化。
工程实例三：某大桥桥头路基工程防冻胀设计
1. 灾害描述：某大桥 桥头路基工程位于多 年冻土区，存在融沉 和冻胀等灾害，对桥 梁的安全性和使用寿 命造成了严重威胁。
2. 处理措施
• 采用保温板覆盖桥 头路基表面，减少 热量传递和阳光照 射，防止冻土融化 。
• 设置排水系统，防 止水分积聚在路基 表面，降低冻土的 含水量，从而降低 冻胀发生的可能性 。
浅谈路基冻害成因及预防整治措施
浅谈路基冻害成因及预防整治措施摘要：路基冻害是北方地区铁路分布较广，较为普遍的病害。
路基病害是由地下水或地表水，在冬季冻结后所产生的地表冻层，造成沿铁路线路纵向水平发生高低变化的病害，它直接危害行车安全。
冬季路基冻害严重影响了线路质量,增加了养护维修难度，本文就路基冻害的形成原因进行分析,结合整治冻害的实际工作,运用相关理论和现场维修经验, 探讨路基冻害的整治方法,希望能对今后的路基冻害整治工作有所参考。
关键词：路基；冻害；整治；成因；预防1 路基冻害的成因在我国北方严寒地区，由于当地气候与地理环境原因致使铁路路基冻害现象时有发生，极大地影响铁路运行安全。
冻害发生后，两股钢轨的高低会发生变化，两股钢轨同时冻起引起高低不良。
直线线路两股钢轨冻起错位时，形成三角坑水平病害。
（见图 1）。
曲线外股钢轨冻起改变了曲线外股钢轨正常的水平超高度，里股钢轨冻起造成曲线水平反超高病害。
其中直线条件下的水平、三角坑病害和曲线条件下的水平、反加高病害是造成机车车辆脱轨的重要原因。
引发路基冻害的主要成因大体可分为三方面，即土质的原因、土质中水的原因、外界温度原因。
现对原因分析如下：1.1土质的原因主要是指土质的尘土颗粒普遍较小，其土壤黏度较大，温度较低时会发生较大幅度的冻胀现象，土壤的颗粒越小其冻胀性越强，致使其土壤密度急剧下降，其土壤冻胀程度也随之增加，在冻胀至一定程度时，冻胀程度达到峰值。
当土壤中水含量较高时，加之温度较低，水逐渐结成冰晶体，土壤中的水凝结冻固，并在冻结的过程中产生冰冻层，众所周知水结成冰体积会变大，体积增大约9％，致使土壤颗粒逐步发生偏移现象，土壤内部发生冻胀。
1.2 土质中水的原因在温度处于零摄氏度时，土壤内部的水分处于冰水混合形态，温度持续下降，土壤中的水分随之冻结，冰晶增加水分减少，土壤内部冻胀程度发生剧增。
温度逐渐降低至某一临界点时，土壤内部冻胀程度逐渐放缓，最终逐渐停止，处于这一阶段的土壤冻胀程度最为严重。
严寒地区路基冻胀原因分析及整治
严寒地区路基冻胀原因分析及整治摘要：严寒地区路基由于地表水下渗以及地下水的毛细上升、冻结过程中产生聚冰效应，导致基床水分聚集，致使填料含水率较大，冬季严寒时路基、尤其是路堑及低路堤地段出现冻胀从而导致轨道抬升。
因此，为了减小路基基床含水率，采用了疏堵相结合的处理措施，确保既有设施的安全。
关键词：严寒地区；路基冻胀；整治；路基冻害在路堤段数量最多，过渡段次之，路堑段最少。
发生冻害的地段多是低矮路堤和零断面换填路基。
冻害区段地表水、地下水丰富，部分区段水位较高，导致路基在冬季负温作用下发生冻胀。
一、季节性冻土区铁路路基从整个东北地区地形、气候和地质环境来看，具备了路基冻胀发生的条件。
而东北地区也是我国受冻害影响最严重的地区，冻害严重影响着铁路安全运营，每年冬季都要花大量人力物力进行线路维修，降低了列车运营效率。
二、东北地区环境条件对路基冻害影响1.东北地区东西主要为低山丘陵，可形成较厚的风化残积层；而中部为强烈沉降区，地势低洼，聚集水，使地下水很浅。
2.大部分地区降雨，从东南向西北，降雨只有西北部降雨局部为200～300mm，从东南向西北减少。
降雨主要集中在6、7、8月份，基本可渗透路基。
3.气候寒冷，路基冻深为80～230cm，北部还出现多年冻土。
4.在低山丘陵有风化残积层，由碎石或黏土夹碎石组成，山麓地带、山间谷地、盆地松散层堆积相对较厚，坡洪积类型。
岩性为腐殖土、粉土、黏土夹碎石、砾石。
在沉降平原区，为粉土和黏土。
三、根据冻害调查资料的分析，总结引起路基冻害的普遍原因是：1.路基基床的表面不平整，造成基床表面积水加之道床脏污引起道碴陷槽或道碴囊等表层冻害。
冻害深度和强度随道碴陷槽或道碴囊的深度不同而不等，最终造成线路下沉等冻害；2.路基填筑的土体来源不同，特别是基床部分，大都来自当地的粉质粘土，一般含水量较大。
由于填筑时的土层厚度不均及夯实密度不同，引起土体冻胀量差异，形成冻害；3.路基低矮，两侧多是农田、沼泽和湿地，或上游侧地表排水不畅。
道路冻胀的破坏与防治
道路冻胀的破坏与防治在寒冷地区，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等。
由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的破坏。
土所产生的冻胀引起道路的冻害。
造成道路破损，因而影响车辆的通行，降低道路的使用寿命。
所谓的道路冻胀，主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。
隧道侧墙的破坏主要由于土中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀，从而使隧道的侧壁，向冷空气侵入的隧道中心轴方向推移，因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。
坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。
冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部分冻胀量最大，因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。
这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。
施工时在路面中心如果有接缝，则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小。
冻胀现象已经成为道路产生破坏的一种形式。
在春融期，由于路基土中冰晶体的融解，又成为土基或垫层承载力降低的原因。
对砂石路，春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象，将会使道路出现严重病害。
为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏，首先需要了解冻胀发生的机理，因此对引起道路冻害的一些因素，如土质、气温、土中水等要详细进行调查，特别是对防止道路等土木构造物产生冻胀作用采用的措施研究中，应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结，因而确定土的冻结深度是非常必要的。
另外，对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀，也有必要进行确定。
在那些寒冷地区，对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀可能性的判断都成为冻胀调查的要点。
道路的冻害防止措施，当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。
一般情况下，所采取的措施从经济性、施工方便及可靠性方面考虑，主要采取非冻胀敏感的粒状材料置换冬季期间最大冻结深度约70%范围的置换法。
但是，由于材质良好的置换材料造价较高，因而采用了隔温法等一些特殊的防止措施。
铁路冻害原因分析及整治措施
铁路冻害原因分析及整治措施摘要：铁路线路的冻害，通常是因为土体在冻结过程中产生冻胀，温度过低的环境下，土壤中的水凝结冻固，并在冻结的过程中产生冰冻层，众所周知水结成冰体积会变大，因此土壤中的水冻结成冰的时候会使土粒的位置移动，路基因此会被抬起或者弄变形，形成土体的冻胀情况。
这种情况将直接影响铁路的行车安全，需要引起高度重视。
关键词：铁路；冻害；整治一、路基工程冻害类型及成因1.路基冻胀路基冻胀成因具体包括以下6个方面：①路基基床设计填筑厚度小于该地区的最大冻结深度；②路基填筑填料不满足非冻胀填料要求，路基填料细颗粒含量超标，造成路基透水性差，不满足填料内细颗粒（细颗粒粒径≤0.075mm）含量＜5%（重量比）、压实后＜7%（重量比），压实后透水系数≥5×10-5m/s的要求；③路基基床下或路基基床表层未设置土工防水材料，或施工不当造成土工防水材料破损、失效，土壤中地下水由于毛细作用而上移或大气降水渗入造成路基含水量升高；④路堑地段渗水盲沟、盲管堵塞，排水不畅，造成路基含水量升高；⑤施工过程中路基顶面横坡控制不严，路基排水不畅，造成路基含水量升高；⑥气候、降雨等其他原因造成路基含水量升高。
2.路堑侧沟平台冻胀鼓裂、侧沟冻胀倾倒铁路路基路堑地段坡脚设2—3m宽侧沟平台，再依次为侧沟、混凝土路肩、路基。
其冻害主要影响因素有：①路堑地段土质为粘性土、黏土等含水量高透水性差的土，及膨胀土等工程性质差的土；②侧沟平台浆砌片石砌筑横坡不足造成积水及浆砌片石防水性差，水渗入平台下土内含水量升高；③春融季节，平台及边坡上积雪融化，冻融循环造成冻害。
3.路堑边坡防护冻融造成溜塌路堑边坡采用带截水槽的M10浆砌片石拱形骨架护坡，内铺六边形空心块，块内种紫穗槐灌木防护。
其病害主要成因为：①春融季节，融化的雪水来不及蒸发，通过浆砌缝隙向下渗透，沿骨架缝隙进入土体，致使土体含水量增加，上体软化，强度降低，引起路堑边坡局部浅层溜塌或防护变形；②春融季节，冷热交替气温变化大，土壤含水量高，冻土表层融化，产生浅层溜塌；③堑顶低洼处，形成凹坑，连续集中降雨积水，积水渗入路堑边坡，致使边坡土体含水量增加，土体软化，边坡局部产生浅层溜坍；④边坡浆砌片石骨架圬工整体性差，骨架内灌木紫穗槐成活率低，植物防护效果欠佳，雨水易于骨架内进入边坡，软化土体[3]；⑤路堑边坡防护截水槽预制块间砌筑砂浆不饱满，雨水流入边坡内含水率升高，软化土体；⑥路堑边坡坡率过陡，自稳性能差，造成局部溜塌；⑦路堑边坡岩层倾角与路堑边坡平行或夹角小，自稳性能差，造成局部溜塌。
冻胀、强冻胀和特强冻胀地基的防冻害措施.doc
冻胀、强冻胀和特强冻胀地基的防冻害措施
1、对在地下水位以上的基础，基础侧表面应回填不冻胀的中、粗砂，其厚度不应小于200mm；对在地下水位以下的基础，可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础（冻土层下有扩大板或扩底短桩），也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础；
2、宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场地。
对低洼场地，建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300mm~500mm，其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻深距离的范围；
3、应做好排水设施，施工和使用期间防止水浸入建筑地基。
在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟，以排走地表水和潜水；
4、在强冻胀性和特强冻胀性地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制建筑的长高比；
5、当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时，应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙；
6、外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开，散水坡分段不宜超过1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非冻胀性材料；
7、对跨年度施工的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施；按采暖设计的建筑物，当冬季不能正常采暖时，也应对地基采取保温措施。
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浅谈路基土的冻胀分析及防冻害措施
【摘要】在我国的高寒地区，由于气温极低容易产生路基土的冻害现象，本文通过对路基土的冻胀机理和冻胀的影响因素进行了详细的分析，并得出了相对应的防治冻害的相关措施，为高寒地区路基土的设计、施工、维护等方面提供指导。
【关键词】：路基土；冻胀；防治措施
中图分类号：u213.1 文献标识码：a 文章编号：
一、前言
路基土在极低的气温下，会产生冻结现象，水分的冰析作用和迁移积聚现象是导致路基土不均匀冻胀的直接原因。
冻胀的强弱程度跟土体在发生冻结时候的温度、土体内含水量的多少和水的来源、土的颗粒的大小和外部荷载的作用等多方面的因素有关。
二、路基土的冻胀影响因素分析
1、土质对路基土产生冻胀的影响
土体中的矿物质成分、密实度和粒度的成分是土质对路基土产生冻胀影响的最主要原因。
当路基土的土颗粒的粒径在0．1 mm以上时因为空隙较大，使得水分容易被排出，因此不会发生冻胀。
当土颗粒的粒径减小到一定程度，空间的空隙减小到一定程度之后，就容易发生冻胀。
当土颗粒粒径在0．1—0．05 mm范围之间，土体就会产生冻胀，这个范围内土体冻胀的可能性最大；当土体颗粒粒径在0．002 mm以下的时候，土颗粒分散性增大使得水分迁移量减小，使得土体的冻胀性逐渐减弱。
矿物成分对冻胀的影响不会发生
在颗粒较粗路的路基土中。
土的密实程度也会对土的冻胀造成影响，在含水率固定的条件下，路基土密度的降低会增大土体之间的孔隙。
当密实度较小的土体发生冻结的时候，留有充分的孔隙和空间让冰发生自由膨胀也不会引起土颗粒间间距的变化，这时的土体产生的冻胀量比较小。
随着密实度的增大，自由水充填到了土颗粒间的孔隙之中，因此路基中水分在变成冰后的膨胀空间就会受到限制使得路基土冻胀程度变大。
当土体处于一个标准的密实度范围内，土颗粒间的孔隙在最小的范围内，这时的土体的密实度就阻碍水分的迁移，使得冻胀量也就达到了最大值。
2、水对路基土产生冻胀的影响
路基土中的含水率，是促使路基土产生冻胀的基本条件。
路基土的冻胀过程其实就是自由水在路基土中移动、聚集和相变的综合过程。
路基土产生冻胀的补给水源有很多，包括地表水、雨水、浅层地下水等，这些水源的聚集都会成为路
基土冻胀的重要条件。
尽管路基土含水量是产生冻胀的必要条件。
但是冻结过
程中含水的路基土不一定在冻结后必然发生冻胀。
当在封闭的状态下土体的含水量只有大于一定值的时候才会产生冻胀。
这一定值就是指在负温的条件之下，当路基土的冻胀率为零时候的路基含水率，这个定值也叫做路基土的起始冻胀的含水率；当路基土中的含水率低于这个定值的时候，也就是路基土中所有孔隙被冰
和没有冻结的水分充满，土体是不会产生冻胀现象。
路基土在冻
结的过程中，如果没有外界水源补给的情况下，路基土内部的水分在温度梯度作用下发生移动积聚也不会产生较大的冻胀量，但是，当有外界水补给的时候情况就大不一样了。
外界水源补给能够给土体冻胀提供源源不断的水源进而产生大面积的的冻胀量。
3、温度对路基土产生冻胀的影响
在寒冷的地区，路基土的温度会根据外界气温的变化而进行变化。
路基土冻结的前提是在负温的情况之下。
负温也能够决定路基土的冻结过程、时间和未冻水含量的多少。
路基土在发生冻结的过程中，土体颗粒表面能作用被吸附在土颗粒表面那部分没有被冻结液态水成为冻土中的未冻水，这部分的未冻水和固态冰之间保持着动态平衡的关系：在路基土温度升高的时候，部分融化的冰就会转化成未冻水使得路基土的含水率加大。
反之，路基土的温度降低，部分未冻水冻结成冰使得路基土的含水率降低。
因此可以得出，路基土的冻胀量随路基土中温度的降低而增加的。
在负温而且全封闭的条件下，路基土中的水分不断被冻结，自由水的含量不断减少，含冰率逐渐增大，使得路基土体积变大进而发生冻胀。
在负温的条件下，当冻结的锋面在经过己冻区域而且向上传递的热量大于未冻区域通过热传导方式传递上来的热量时，在冻结锋面处就会出现冰析。
在相同的温度条件下，土体的冻结速度还跟土中含水率、冰析出率和土体的密实度等有关系。
路基土冻胀量的大小和外界环境温度的下降速度和路基土中冻结锋面向下的冻结速度存在着直接的关系。
外界大气温度降低较快而且冷却强度较大时
候，冻结锋面向下的冻结的速度也就越快。
这时路基土中的毛细水和弱结合水没来得及向低温冻结锋面移动聚集就在原地冻结了，被冻结的冰晶体也堵塞了毛细水的补给
通道，由于水分移动和集聚被阻断，在路基土中看不到冰夹层只是有散布在土孔隙中的冰晶体，路基土并不会无明显冻胀。
反之，如果外界气温下降缓慢、负温持续的时间较长而且冷却强度又较小的时候，路基土中的毛细水和自由水不断的向低温冻结锋面移动聚集，在路基土中出现冰夹层并且会产生很明显的冻胀现
象。
4、外荷载对路基土产生冻胀的影响
外部的荷载也会对路基土冻胀产生影响，即抑制的作用。
随着路基土在外力的作用不断增大，土中的颗粒之间的接触压力也随着增大，也就使路基土的冻结点的温度降低，给整个路基土之间的水分转化带来的一定影响。
在外力荷载的作用下，土颗粒间隙不断减少，密实度增大，其间的作用力也就越大，这就抑制了没有冻结的水分向冻结锋面的移动和聚集，进而降低了路基冻胀量。
三、路基土冻胀的工程防治措施
路基土发生冻胀的根本原因就是由于冻结时土中的水向冻结区
移动聚集。
因此，在防治路基土冻胀的最有效的办法就是阻止供给水源对路基土冻结前和冻结的过程中的渗入即可。
结合高寒地区路基土的冻胀影响因素提出了相应的工程防治措施。
1、加强路基的排水设施
增加排水设施，是解决防冻胀的最有效的措施。
尽可能的减少水份的渗透、移动聚集和毛细水的补给，使路基土体尽量处于干燥状态。
排除地下水应在路基
下集中水流处设置暗管和暗沟，暗管和暗沟要设于最大冻结的深度下面或采取保温措施，挖方和全冻路堤路段要设排水渗沟。
2、提高路基土的压实度
通过实验表明，土体的压实度与冻胀率成反比，在压实度较小的状态下，土体中毛细水的上升的高度较高，随着压实度的逐渐增大，土体中的孔隙就会减小，在压实度大于等于96％的时候，土体孔隙间中的水分主要以弱结合水的方式存在，整个孔隙几乎全部被弱结合水给占满，这就阻断了毛细水的上升通道，减少了路基土水分的积聚密度，路基土的冻胀量就会相应减小。
因此，在施工的时候要掌握路基土的压实度。
四、结束语
在高寒地区道路施工过程中，要应充分考虑不同工程地质条件对路基土冻胀的影响，并针对不同的地质情况，开展相应的防治冻胀的措施。
并且结合路基土的冻胀病害的影响因素，在筑路时要掌握路基填土含水率并将其控制在最佳含水率，还要控制分层压实的厚度，必要时可以采取另外有效压实方法，进而保证土体的密实度。
在冬季来临之前，就要做好防护工作，建好排水系统，阻断路基周围的水源来源，保证道路的稳定。
参考文献：
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