季节性冻土处理
季节性冻土对工程的影响及防范措施资料讲解
季节性冻土对工程的影响及防范措施冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月),季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(数年至数万年以上)。
地球上多年冻土,季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。
因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。
中国冻土可分为季节冻土和多年冻土。
季节冻土占中国领土面积一半以上,其南界西从云南章凤,向东经昆明、贵阳,绕四川盆地北缘,到长沙、安庆、杭州一带。
季节冻结深度在黑龙江省南部、内蒙古东北部、吉林省西北部可超过3 米,往南随纬度降低而减少。
多年冻土分布在东北大、小兴安岭,西部阿尔泰山、天山、祁连山及青藏高原等地,总面积为全国领土面积的1/5 强。
冻土地区气温低,土层冻结,降水少,流水、风力和溶蚀等外力作用都不显著,冻融作用则成为冻土地貌发育的最活跃因素。
随着冻土区温度周期性地发生正负变化,冻土层中水分相应地出现相变与迁移,导致岩石的破坏,沉积物受到分选和干扰,冻土层发生变形,产生冻胀、融陷和流变等一系列复杂过程,称为冻融作用。
它包括融冻风化、融冻扰动和融冻泥流作用。
融冻泥流是冻土地区最重要的物质运移和地貌作用过程之一。
一般发生在数度至十余度的斜坡上。
当冻土层上部解冻时,融水使主要由细粒土组成的表层物质,达到饱和或过饱和状态,从而使上层土层具有一定的可塑性,在重力的作用下,沿着融冻界面向下缓慢移动,形成融冻泥流,年平均流速一般不足1米。
由于泥流顺坡蠕动时,各层流速不一,表层流速大于下层,所以有时可把泥炭、草皮等卷进活动层剖面中,产生褶皱和圆柱体等构造形态。
季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层。
自地表面至冻结层底面的厚度称冻结深度。
季节性冻土是受季节性的影响,冬季冻结、夏季全部融化。
我国季节性冻土区面积大约513.7万平方千米,占国土面积的53.5%,其南界西从云南章凤,向东经昆明、贵阳,绕四川盆地北缘,到长沙、安庆、杭州一带。
季节性冻土施工方案
1.季节性冻土施工范围1.1.季节性冻土定义和成因当温度为0℃或负温,含有冰且土颗粒呈胶结状态的土称为冻土。
土层冬季冻结,夏季全部融化,冻结延续时间一般不超过一个季节,称为季节性冻土层,其下边界线称为冻深线或冻结线。
路基土质、水分及冻结条件的不均一性,会产生不均匀冻胀,冻胀造成地面开裂;春季融化时,土体处于饱和状态,土颗粒间摩擦力降低至消失,在荷载作用下则千出现下沉、翻浆冒泥等病害。
1.2.季节性冻土范围目前我国东北地区既有铁路冻害比较普遍、严重,路基冻胀和融沉使路基产生不均匀变形,破坏轨道的平顺性,成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一,也给铁路养护维修千万很大的困难。
2.季节性冻土路基工程施工对策2.1.季节性冻土路基防冻胀措施为防止路基结构冻胀变形,主要是改善路基结构和填料及周围水分疏导,从形成起因减少冻胀力和冻胀性来防治冻胀,主要采取如下措施:2.1.1.填筑非冻胀填料设隔防渗层路基面以下冻结深度范围内填筑非冻胀性填料(非冻胀填料为细颗粒含量小于15%的A、B组碎石类土,基床表层70cm填级配碎石),于基床表层下部铺设两布一膜不透水工布,土工布上下各设置0.1m中粗砂垫层。
基床底层采用A、B组填料和C组块石、砾石类填料,有效的阻隔地表水渗入基床底层。
2.1.2.排水设施降、排水在地下水埋深较浅段且路基高度小于季节性冻胀地段,考虑毛细水强烈上升高度,路基两侧设置降排水盲沟设施,使地下水降至季节冻深以下。
对边沟积水的路段,尤其是低填方段设置集水坑将积水排除,挖方地段路基,加大边沟坡纵向排水坡度,将积水引导排到路基以外。
2.1.3.防冻胀护道为防止冻胀破坏路堤边坡,对地下水位较高地段,路堤坡脚两侧设置防冻胀护道,按设设计尺寸(高、宽均为2m),大于最大冻结深度。
2.2.季节性冻土路基施工工艺流程及要点季节性冻土施工工艺流程如下图。
2.2.2.季节性冻土路基施工要点路基施工开工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。
季节性冻土处理
季节性冻土处理季节性冻土是指冻结在土层表面的一层土壤,这种现象通常存在于寒带和高山环境中。
季节性冻土的存在也常常带来各种问题,如采矿和建造等方面的限制等。
为了解决这些问题,采取了多种方法来处理季节性冻土。
概述季节性冻土处理有多种方法,包括重度打压、降温剂和重氮化合物等。
其中,重度打压是一种被广泛应用的方案,该方法通过利用重型设备压实季节性冻土,使其不在表面露出。
而降温剂是一种将能够降低土壤温度的添加剂。
重氮化合物则是一种添加到含有季节性冻土的土壤中,以降低它的冰点。
重度打压重度打压是一种通过使用大型重型设备(如铲车、挖掘机等)将季节性冻土压实的技术。
这种方法可以使季节性冻土在长达数年的时间中不再出现在表面。
在实施重压冻土处理措施的地方,需要首先对目标区域进行认真的勘察,以确定最佳钻探点和钻探深度。
同时,需要对勘察结果进行分析,以确定合适的施工方法和适当的压实设备。
降温剂降温剂是一种添加到季节性冻土的土壤中的物质,通过降低土壤温度来防止其结冰。
这种方法在施工过程中非常简单,因为只需要在相关区域撒布降温剂,然后通过使用轻型设备(如拖拉机或手推车)将其混入土壤中即可。
降温剂有多种类型,包括甲醛、丙酮和环氧树脂等。
重氮化合物重氮化合物是一种添加到含有季节性冻土的土壤中的化学物质。
这种物质可以通过降低季节性冻土的冰点来防止其在表面露出。
实施重氮化合物处理措施需要进行特别考虑。
必须在施工前,进行详细的风险评估和计算。
如果重氮化合物被错误地添加或管理,可能会导致土壤污染和环境破坏。
季节性冻土是一个社会和环境问题,它对工业和社会活动的进行带来了很多限制和不便。
为了解决这些问题,需要采取一系列不同的方法,如重度打压、降温剂和重氮化合物等。
实施这些方法的前提条件都是进行详细的风险评估和计算,并对季节性冻土区域进行认真的勘察,以确定最佳的措施。
软土路基(季节性冻土)施工方案
一、工程概况本合同段软土路基桩号为K1+191+200~ 320,YK191+335.446~ 385,YK195+670~ 685,YK196+260~300,YK196+370~385,YK196+390~430,ZK191 +335.446~479.541,ZK196+229.037~249.554,K197+110~125共9段,主要为季节性冻土,设计处理措施为清除换填,换填材料为碎砾石土和砂砾石,换填底部设置防渗土工布,换填平均深度约为0.4m至0.8m之间,换填面积约9198m³。
二、编制依据本施工技术方案主要依据《四川省汶川至马尔康高速公路两阶段施工图设计》、《路基施工规范》等。
三、施工准备情况(一)现软基路基施工机械设备已满足施工要求,具体施工机械见下表:附表1:路基施工机械设备配备表(二)路基施工人员配备表此分项工程所需人员已到位,现安全、技术、质检人员施工人员已到场,具体见下表:附表1:路基施工人员配备表(一)、软土路基(季节性冻土)处理方法季节性冻土路基采取:①路基尽量以填方形式通过,并尽可能使填筑高度在1.5m以上;②采用排水沟和纵、横向渗沟加强地面和地下水并降低地下水位;③路基填料采用粗颗粒类土;④路面结构采用15cm沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石基层+36cm水泥稳定碎石底基层+15cm级配碎石垫层。
路堤填筑高度小于1.5m的季节性冻土路段,视为零填路基,其路床范围内(路基顶面80cm以内)一律采用碎石或砂砾石材料填筑,并于路基顶面设置一层防渗土工布。
同时根据地形和地下水位的具体情况,加深排水沟和在排水沟下设纵向渗沟,并每隔30~50m设置你一道横向渗沟将地下水引出路基之下,并降低地下水位(见下图)(2)挖方的季节性冻土路段,将路床范围内(路基顶面80cm以内)的原有土方挖除,用碎石或砂砾石材料换填,并于路基顶面设置一层防渗土工布,路基两侧边沟下设纵向渗沟,并每隔30~50m设置你一道横向渗沟将地下水引出路基之下,并降低地下水位(见下图)(二)、软土路基(季节性冻土)施工方法1、施工工艺流程施工工艺流程见下图12、软土路基(季节性冻土)施工(1)施工准备施工前应对换填的范围和深度进行核实,当采用机械挖除换填时,应预留30~50cm的保护层由人工清理。
季节性冻土地基病害与整治策略分析
季节性冻土地基病害与整治策略分析路基是道路的重要组成部分,它是公路的基础,其强度和稳定性直接影响到整条道路的使用效果。
因此。
提高路基的强度和稳定性是控制整个道路施工质量的关键。
这就决定了当道路穿过季节性冻土地段时,必须对路基进行必要的处理,以防止季节性冻土对路基造成危害。
一、季冻区路基病害1. 冻胀引起的破坏当冬季赴温传入地下,路基中水分(包括通过路基土中毛细管上升到路基内部的地下水及孔隙中原有的部分水分)冻结成冰,并形成冰夹层、多晶体冰晶等形式的冰侵入体,水分冰冻后体积将增加5%~10%,引起土颗粒的相对移动,使土体体积产生不同程度的扩张现象。
如果冻胀力大于基底上的荷载,路基就可能被抬起,形成冻胀丘及隆岗等一些地形外貌。
2. 融沉翻浆在季节性冻土地区水文地质条件不良地段,冬季路基土体由于冰冻作用,使其含水量增大,春季化冻时路基中水分不能及时排除,形成潮湿软弱状态(翻浆),并且土体在融化固结过程中会产生局部地面的向下运动,使路基承载能力严重下降,危害道路的使用性能,不利于道路安全、正常、舒适运行。
二、成因分析路基的病害是与气温、土质及水源条件密切相关的,主要发生在气候严寒、具有季节冻结深度的地区,其土质以细颗粒的粘性土为主,往往富含水分。
分析季节性冻土区路基病害产生的原因主要有以下几个方面1. 气温秋末初冬,形成较大的温差梯度。
由于土中薄膜水具有自高温向低温转移的特性,较大的地温差,将使深部的土中水向基床上聚集,结成扁冰体。
初冬气候温和,降温缓慢,使冻结线在基床上层滞留时间较长,造成水分向上聚集的有利条件。
春寒较长,晚春气温急剧回升,基床上部土融化较快,大量的融冻水分无法排出,又来不及蒸发,形成流塑状泥浆。
2. 水源秋末多雨,冻结前土基原始含水量大。
土层冻结具“开系统”条件,地下水位在冻层附近。
地表排水系统不畅,积水较多,或路基有道碴槽积水,向基床渗透聚集。
路基内部毛细水密布,不能及时排出。
冬季侧沟积雪较多,春融期又遇降水,造成融冻层湿度恶化。
浅谈季节性冻土的处理措施
改善 了路基土的排水 固结条件 , 有利于加快填土期 的路基沉
降, 减少工后沉降。 4土工合成材料加筋体 改善 了软土 地基的受力 及变形 . 状况 , 了作用在 地基 上的水平荷 载 , 高 了地基 的竖向承 善 提 载力 , 约束了地基表层 的水平位移 , 提高 了地基承载力。
害早 期 损 坏 。 2 处 理 措 施
路基土中存在 着无数 的毛细管 , 地下水主要通过路 基中 的毛细管上升到路基 内部 , 当负温传人 地下 , 地表 中的 自由
水首先冻结成冰晶体 , 随着 气温的继续 下降 , 合水的最外 结
收 稿 日期 :07一l 2 20 2— O
解决季节性冻土的危 害 , 据其成 因分 析 , 根 只要 消除毛
Vo . 1 . 1 O NO 2
Ap r.200 8
文 章 编 号 : 0 3 1 (0 8 0 —04一o 1 8— 82 20 ) 2 2 0 3
浅谈 季节 性 冻 土 的处 理 措 施
赵 喜 明
( 抚顺市公路工程 质量监督站 , 辽宁抚顺 130 ) 10 6
摘 要
t n t ame t h sa t l lo a ay e e e e t f h p H a o f e s n h t n t ep a t e o n k n B n a a h c p i e t n .T i r ce as n lz st f c e a p c f n o o y t ei i r ci f o r i h ot i g c h c Yi g o i h iRo d w h a ・ i p id g o y t ei o te te t n f o o n a o . l e s nh t t h r ame to f f u d t n e c st i
地基基础处理技术第二章4冻土
第四节冻土一、冻土的分类冻土是指温度等于或低于摄氏零度、且含有冰的各类土。
根据其冻结时间和冻结状态可将冻土分成多种类型。
(一) 按冻结时间分1.季节性冻土季节性冻土是受季节性的影响,冬季冻结,夏季全部融化,呈周期性冻结、融化的土。
季节性冻土在我国的华北、西北和东北广大地区均有分布。
因其周期性的冻结、融化,对地基的稳定性影响较大。
季节性冻土根据其结构形式,又可分为:(1)整体结构:土在冻结时,土中水分有向温度低的地方移动的性能。
整体结构冻土是由于温度骤然降低,冻结较快,土中水分来不及移动即冻结,冰粒散布于±颗粒间,肉眼甚至看不见,与土粒成整体状态。
融化后土仍保持原骨架,建筑性能变化不大。
(2)层状结构:地表温度不很低,且有变化,土中水分冻结一次,融化一次,又冻结一次,则形成层状结构冻土。
这种土融化后骨架整个遭受破坏,对建筑性能影响较大。
(3)网状结构:由于地表不平,冻结时土中水分除向低温处移动外,还受地形影响,使水分向不同方向转移,而形成冰呈网状分布的冻土,这种土一般含水、含冰量较大,融化后呈软塑或流塑状态。
(4)扁豆体和楔形冰结构:由于季节性冻结和融化,土中水分向表层低温处移动,往往在冻层上限冻结成扁豆体状冰层,当冻土层向深度发展,扁豆体状冰层即夹于冻土层之中。
当岩层或土层具裂隙时,水即在裂隙中成冰楔体。
此类结构的冻土,承受荷载时易沿冰体滑动。
2.多年冻土多年冻土是指冻结状态持续多年(一般是二年或二年以上以上)不融的冻土。
多年冻土常存在地面以下一定深度,其上部接近地表部分,往往亦受季节性影响,冬冻夏融,此冬冻夏融的部分常称为季节融冻层。
因此,多年冻土地区常伴有季节性的冻结现象。
多年冻土根据其垂直构造、水平分布和冻结发展趋势,又可分为下列几种类型:(1)按垂直构造分:(a)衔接的多年冻土:冻土层中没有不冻结的活动层,冻层上限与受季节性气候影响的季节性冻结层下限相衔接。
(b)不衔接的多年冻土:冻层上限与季节性冻结层下限不衔接,中间有一层不冻结层。
季节性浅冻地区冻土路基处理探讨
季节性浅冻地区冻土路基处理探讨谢聪(西南交通大学 四川成都 610031)摘要:季节性浅冻地区由于冻土较浅,冻结一般在路基外部进行,路基在冻融循环过程中形成冻土核和未冻土核,从而使路基产生不均匀沉降变形。
参考当地标准冻深,设想将路基分为冻融区和非冻区,在两区间设导流导温通道从而进行冷热能量交换,并在非冻区外设隔水层阻隔自由水进入,路基外部冻融区实现冻融循环功能,非冻区主要承担道路传来荷载起承重作用。
关键词:冻融循环 隔水层 标准冻深 冻融区 非冻区 能量交换区中图分类号:U416.1文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2022)12(b)-0093-04Discussion on the Treatment of Frozen Soil Subgrade inSeasonally Shallow Frozen AreasXIE Cong(Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan Province, 610031 China)Abstract:Due to the shallow frozen soil in the seasonal shallow freezing area, freezing is generally carried out out‐side the subgrade. Frozen soil cores and unfrozen soil cores are formed in the process of freezing and thawing cycles of the subgrade, resulting in uneven settlement deformation of the subgrade. With reference to the local standard freezing depth, it is envisaged to divide the subgrade into freeze-thaw area and non freezing area. The two sections are provided with diversion and thermal conductivity channels to exchange cold and hot energy, and an imperme‐able layer is set outside the non freezing area to prevent free water from entering. The freeze-thaw area outside the subgrade realizes the function of freeze-thaw cycle. The non freezing area mainly bears the load transmitted from the road to play a load-bearing role.Key Words: Freeze-thaw cycle; Aquifers; Standard freezing depth; Freeze thaw area; Non frozen area; Energy ex‐change area路基是路面的基础,是道路的重要组成部分,路基的主要作用是承受路面静荷载及交通运行的动荷载,同时将荷载向地基深处传递与扩散。
季节性冻土路基处理措施与施工
季节性冻土路基处理措施与施工摘要:针对在高海拔地区进行道路施工时,冻土问题一直是施工难点。
本文以西藏自治区国道109那曲至拉萨公路改建工程(那曲至羊八井段)为工程实例,针对季节性冻土地区的路基病害进行探讨,提出处理措施和施工方法,为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词:冻土;路基;施工方法1引言路基是道路的重要组成部分,作为路面的基础,它与路面共同承担行车荷载和自然气候的影响。
当温度为0℃或负温时,含有冰且土颗粒呈胶结状态的土称为冻土。
土层冬季冻结,夏季全部融化,冻结时间一般不超过一个季节的土层称为季节性冻土层,其下边界线称为冻结线。
路基土质、水分及冻结条件的不均一性,会产生不均匀冻涨,冻涨造成路基顶面开裂;春季融化时,土体处于饱和状态,土颗粒间的摩擦力降低甚至消失,在荷载作用下出现路基下沉、翻浆冒泥等病害。
本项目羊八井-当雄-古露属于季节性冻土区,根据设计图纸,我标段季节性冻土处理共有五种处理方案,根据不同的填土高度或者挖方高度确定不同的施工方案。
本文以其中填土高度1.62(路面+路床厚度)≤H<3.0m的路堤为典型案例进行分析。
2工程概况本项目位于西藏自治区那曲市那曲县与当雄县,路线起于国道109线那曲至拉萨公路的起点那曲县香茂乡。
设计起点桩号为K3635+000,终点桩号为K3699+700,全线长85.109km。
主线采用双向四车道一级公路标准建设,设计速度100公里/小时,路基宽度26米。
项目所经区域属于藏北高原湖盆区,那曲县平均海拔4500m,属于高原温带半干旱气候,年平均气温1.7℃,极端最高气温26.5℃,极端最低气温-32.5℃,年平均降水量459.3mm,根据冻结指数对冰冻区的划分,改地区多年平均冻结指数为1382(极大值为1712),属于中冰冻区(冻结指数介于800~2000),是较大冻深的季节性冻土地区。
3季节性冻土处理施工方案3.1季节性冻土路基处理措施(1)提高路基,以填方通过,尽量避免零填、低填路基。
季节性冻土对建筑物的影响及其防治措施
季节性冻土对建筑物的影响及其防治措施摘要:我国北方地区有较长的寒冷季节,冻土分布广泛,使得冻土成为冬季建筑物施工的重要影响因素之一。
本文分析了冻土产生冻胀力的原因及其对建筑物造成的危害,并探讨了针对冻土危害的防治措施。
关键词:季节性冻土、危害、防治措施1、前言冻土是指温度在0℃以下,含有冰的各种岩石和土壤。
按照冰冻的时间长短分为季节性冻土和多年冻土。
季节性冻土是受季节影响,呈周期性冻结融化的土,并且在地面以下有一定深度,其上部往往受季节的影响,冬季冻结,春夏融化。
尚小云大剧院地处河北省南部,冬季比较寒冷,且尚小云大剧院紧邻南宫湖,呈三面环湖状,南宫湖的侧向补给水量大,地表层滞水丰富,极易在寒冷季节形成冻土。
其地基基础的施工必须考虑防冻胀问题,并做出相应的防冻措施。
2、冻土的冻胀性在寒冷地区并不是所有土类都存在冻胀,而主要是细粒土,尤其是粘性土,冻胀性最为突出。
粘性土产生冻胀的原因,不仅是由于水分冻结时体积增大1/11,更重要的是在冻结过程中,它还能把周围没有冻结区的水分吸附到冻结区(即迁移集聚),使冻结区水分源源不断地增加,冰晶体不断扩大,形成冰夹层,土体随之逐步膨胀,一直到水源补给断绝才会停止。
显然,在冻结过程中,水分自非冻结区向冻结区迁移的原因,是与粘性土中存在结合水及其迁移的特点有关。
但是,到目前为止,其中的奥秘人们还不是很清楚的。
粗粒土的冻胀性是微不足道的;细砂土即使含水量较高,也只表现轻微的冻胀现象。
粉砂中粘粒含量很少时,结合水的冻胀危害也是很小的。
当粉砂中粘粒含量较多时,有一定的结合水膜,其冻胀性与粘性土相似。
粘性土含水量接近塑限ω,才开始冻胀,即超过塑限的那部分含水量(主要是弱结合水)才能够构成冻胀性。
3、冻土对建筑物造成的危害土壤中的水分在冰冻过程中,体积会增大,产生冻胀力迫使土粒发生相对位移,这种现象称为土的冻胀。
冻胀土到了次年的春夏,冰层会融化,体积会变小,造成地基沉陷,这种现象称为融陷。
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。
我国季节性冻土区公路路基冻害及其防治措施
土体的冻结过程,实际上是土中温度的变化过程。土体中任何部位的冻结程度主要受控于当地气温以及路基填料的传热能力。对于某一地区的冻结深度可以结合当地气温和土体热物理特性进行计算。但是地表温度与气温之间存在一定的差异,差异量值大小与地表条件关系密切,随着冻融循环次数的增加,将最终影响到路基土体的物理力学性质。在工程实践中经常用到的冻结指数是负气温的累积数,气温越低,冻结指数越大,路基土的冻结深度就越深,路基中的聚冰可能性就越大。
由于季节性冻土给我国公路路基造成了严重的损害,很多相关部门就其危害形式、产生原因、影响因素和防治措施等方面做了很多研究性工作,并且都取得了不小的成果,对解决实际性路基冻害问题提供了指导经验。但是,季节性冻土存在很强的区域性,这就使得这些成果有一定的针对性,难以盖全季节性冻土的全部特征。根据前人的研究经验和相关文章,本文从季节性冻土的危害形式、影响因素和防治措施方面进行了一定的研究,以期能对今后相关工程的施工、勘探和防护提供一定的依据。
太大的路基土湿度使得承载能力降低,受上部荷载影响,多会出现过量变形,由此需要改善路基水分状况。先要搞好路基与路面的排水工作。采取各种措施处置地面水,如边沟与排放等,避免出现漫流或下渗情况。在地下水方面,可设置盲沟与立式渗井等,通过截断与降低引向路基范围外。
4.3改进路基路面结构
国内多次研究防治道路冻害的结构形式,提出了许多结构层,如石灰土与双基层等。现阶段高等级公路一般使用半刚性结构层。将橡胶颗粒加粉煤灰土材料的冷阻层设置在路基中,对地表负温的传递起到阻碍作用,以此预防季节性冻土区道路冻害。
3.3土体水分
土体中的水分是导致冻胀的物理因素,工程实践证明,只有土中水分超过一定界限之后才会产生冻胀,在外界条件相同的情况下,土体含水量越高,其冻胀的程度越严重。自然界中路基的含水程度受到降水、地下水位、地表水流等的影响,地下水位对冻胀的影响尤为强烈,当冻结区附近地下水水位较高,毛细水上升高度能够达到或接近冻结线,冻结区能得到水源的补给时,将会发生比较强烈的冻胀。此外,不同的土质其冻胀敏感性不同,其起始冻胀含水率也不同。
冻土线路地基与基础处理方案
冻土线路地基与基础处理方案冻土是指在永久冻土(或季节性冻土)区域内,地下其中一深度范围内的土壤层保持着负温度,并且不能长期处于液态状态。
由于冻土的特殊性质,其在工程建设中需要进行特殊处理,以确保地基和基础的稳定性和安全性。
下面是关于冻土线路地基和基础处理方案的一些主要内容。
1.填方处理:在冻土地区进行填方处理时,需要确保填方土的密度和含水率能够达到稳定的状态。
通常采用的方法是,选择合适的土方机械和施工方法,通过合理的震动、振实和夯实等措施,确保填方土的稳定性,并尽可能降低土的含水率,以减少冻胀和松软现象的发生。
2.微风化带处理:冻土区域多存在有机质较高的微风化带。
微风化带具有强大的吸放水能力,容易引起地基变形和沉降。
为了防止微风化带对地基稳定性的影响,可以采取以下措施:在微风化带上部分采取排水措施,以减小其含水量;降低微风化带的承载力,可以通过适当加深基础下层来实现。
3.基础处理:在冻土地区进行基础处理时,需要注意以下几点:-选择合适的基础类型:在低温多孔隙和季冻土地带,浅埋基础可能受到冻胀和冻胀的影响,因此可采用深基础,如桩基。
-地基加固:可以采用土工合成材料,如地下水泥搅拌桩,增加地基的稳定性和承载力。
-抗冻胀措施:可以采用控制冻温度和防止冻胀的方法,如在基础下部放置绝热材料,以降低冻胀的影响。
4.热水处理:对于冻土地区,特别是极寒地区,可以采取热水处理的方法来防止冻胀。
通过将热水引入地基和基础中,提高土壤温度,使其在冬季保持较高温度,从而防止土壤冻胀。
5.监测和维护:在冻土线路建设完工后,需要定期监测和维护,以确保地基和基础的稳定性。
监测包括地基沉降、冻胀等情况的监测,维护包括及时处理冻胀、沉降等问题,并采取相应的维修措施,确保线路的安全运行。
综上所述,冻土线路地基和基础处理方案需要根据具体情况灵活应用,以确保线路的安全和稳定。
在实际操作中,可根据当地的气候和地质条件,采用合适的措施和技术,以提高工程的质量和可靠性。
公路季节性冻土设计与施工技术规范
公路季节性冻土设计与施工技术规范公路季节性冻土设计与施工技术规范是为了满足寒冷地区公路建设的需要,确保公路在冬季低温条件下的安全运行。
下面是相关参考内容。
1. 冻土勘察与分类- 对公路所在区域的冻土进行勘察,包括冻土分布范围、冻土厚度、冻土类型等内容。
- 根据冻土的特性将其进行分类,以确定相应的设计和施工措施。
2. 设计要求- 考虑到冻融循环对公路工程的影响,确保公路的稳定性和安全性。
- 考虑到地表温度的波动,冻土设计需考虑地表负荷和冻融变形。
- 合理布置路基、排水系统和防护措施,以减少冻结和融化造成的损害。
3. 施工材料选择- 选择适合于冻土地区使用的材料,如冻土稳定剂、冻土抗冻剂等。
- 对于路面材料,选择能够适应低温环境的骨料和沥青。
4. 路基和路面结构- 路基设计应符合冻土地区的特点,考虑土壤冻结和融化对路基的影响。
- 路面结构要选择合适的材料,并加密铺装,以增强路面的承载能力和稳定性。
- 保持路面的平整度,并设置合理的排水系统,确保公路的正常排水。
5. 排水系统设计- 合理设计公路的排水系统,以避免冻结和融化过程中的积水。
- 设置足够的排水设施,确保冻土层中的水分能够顺利排除。
- 对于公路沿线的水体,应考虑其对冻土的影响,适当设置排水通道和水工结构。
6. 施工技术要求- 施工前对施工区域进行地面处理,清除植被和积雪,并确保地面平整。
- 施工过程中注意防寒保暖,保证施工人员的安全。
- 选择合适的施工机械和技术,以保证施工质量和进度。
- 对于冻土层的开挖,采用合适的施工方法,如预埋管道或预埋炉渣等措施。
7. 监测和维护- 对已建成的公路进行监测,及时发现和修复冻土层的损坏。
- 冻土层解冻期要做好稳定工作,防止路基和路面的沉降和变形。
- 定期维护和养护公路,确保其正常运行。
通过以上的参考内容,可以制定出一套完整的公路季节性冻土设计与施工技术规范,保障公路在低温条件下的安全运行。
同时,根据具体的地区和情况,还可以对规范进行适当调整和完善。
任务四 季节性冻土地区路基施工
3)翻浆冒泥 定义:春季气温逐浙回升,路基上层的土首先融化,下 层土体尚未解冻,水分渗透不下去,在解冻层和未解冻层 之间形成自由水。自由水不能及时排出,造成土基软弱, 路基面发生鼓包、唧泥现象。翻浆冒泥导致路基下沉,路 面产生纵横裂纹。
路路基基施路工面技工术程
2. 路基冻害防治措施 (1)防止地面水、 地下水或其他水分在冻结前或冻结过 程中进人路基上部, 在易发生翻浆的地段可以在路基设计 和施工中设置隔离层,如利用土工布等。 (2)化冻时期,将聚冰层中的水分及时排除或暂时蓄积 在渗水性好的路面结构层中,设置排水沟或蓄水砂(砾)垫层 等。 (3)提高路面强度和整体性,改善土基结构。采用水稳 定性、冰冻稳定性及隔热性好的石灰土、煤渣石灰土等结 构层的措施来防治。
路路基基施路工面技工术程
2. 路堑施工
1)路床换填 (1)路床地基土的挖除、换填深度应符合设计要求。 (2)换填足够厚度的水稳性好的填料。施工应速度快, 保温措施有效。 (3)使用粗颗粒填料換填时,填料应均匀,< 0.075 mm 的颗粒含量≯5%。 (4)石灰、水泥对填料进行改性处理时,应掺拌均匀, 改性剂的剂量应要求或经试验确定。 (5)换填应分层填筑,压实度应达到规定的要求。
路路基基施路工面技工术程
3)石质挖方、零填路段不宜超挖 超挖或清除软层后的凸凹面,严禁用挖方料和未经稳定处 理的混合料回填;岩面凸出部分应凿除;超挖的坑槽及岩石 凹面可用贫混凝土浇筑,混凝土的最小厚度>80 mm。
路路基基施路工面技工术程
基底的处理:
①根据放样的高程推除积土,达到设计高程后,用压路 机碾压至设计规定的压实度标准。
②黏性土、砂性土基底路段,按现场实际情况挖除原地 基土,换填砂砾并分层压实,保证路槽下的压实度。
季节性冻土对工程的影响及防范措施
季节性冻土对工程的影响及防范措施首先,季节性冻土会使土壤的力学性质发生变化,导致工程的不稳定性。
在冻融循环作用下,冰的形成和融化会引起土壤颗粒的重新排列,使土体内部的骨架结构发生变化,从而导致土壤的强度和稳定性下降。
为了减轻这种影响,可以采取以下措施:在设计和施工过程中要充分考虑季节性冻土的存在,对土体的强度和稳定性进行评估;对于容易受到季节性冻土影响的工程,采取增强土体抗冻性能的措施,如添加冻结剂、加强土壤固结等。
其次,季节性冻土还会引起地基沉降和破坏。
当土壤冻结后融化,会导致土壤体积发生变化,从而引起地基的沉降和破坏。
尤其是在不均匀冻结的情况下,不同部分的土壤受到的冻胀程度不同,会造成地基的变形和破坏。
为了预防这种情况的发生,需要采取以下的防范措施:选择较为稳定的地基,避免选用土质较差的地段;通过合理排水,减少土壤中的过剩水分;在地基中设置合适的隔热层,减缓冻土的形成和融化速度,从而减轻地基的沉降和破坏。
此外,还可以采取其他的一些防范措施来应对季节性冻土对工程的影响,例如:在设计中充分考虑季节性冻土的变化规律和影响程度,进行合理的结构设计;在施工过程中要掌握季节性冻土的影响因素,合理安排施工时间;加强监测和检测,及时发现与处理与季节性冻土相关的问题。
总之,季节性冻土对工程的影响是不可忽视的,它会对土壤力学性质的变化、地基的沉降和破坏等方面产生重要影响。
为了减轻季节性冻土对工程的不利影响,需要在设计和施工过程中充分考虑季节性冻土的存在,采取合适的防范措施,如增强土体抗冻性能、合理排水、设置隔热层等,从而确保工程的安全和稳定。
公路季节性冻土设计与施工技术规范
公路季节性冻土设计与施工技术规范公路季节性冻土设计与施工技术规范是为了应对寒冷地区公路建设中遇到的季节性冻土问题而制定的。
下面是公路季节性冻土设计与施工技术规范的详细内容:1. 冻土调查与勘察:在设计和施工前,需要进行冻土的调查与勘察,包括冻土类型、厚度、温度、含水量等参数的测定与分析。
2. 设计标准与参数:根据冻土调查与勘察结果,确定设计标准与参数,包括冻土的强度、稳定性、温度控制等要求。
3. 路基设计:根据冻土特性,对路基进行设计,包括路基的宽度、坡度、护坡等要求。
同时,考虑到冻融循环的影响,需要采取措施保护路基不受冻胀破坏。
4. 路面设计:根据冻土特性,对路面进行设计,包括路面材料的选择、厚度、排水系统的设置等要求。
同时,需要采取措施保护路面不受冻胀和冻融破坏。
5. 施工方法:根据冻土特性,采用适当的施工方法,包括路基的挖掘与填筑、路面的铺设与压实等。
在施工过程中,需要注意控制施工温度、水分含量等参数,以确保施工质量。
6. 排水系统:在设计与施工中,需要考虑合理的排水系统,以避免冻土内部积水导致冻胀和冻融破坏。
排水系统包括路基和路面的排水设施,如排水沟、排水管道等。
7. 检测与监测:在施工完成后,需要进行冻土的检测与监测,以确保设计要求的达到。
检测与监测内容包括冻土温度、含水量、强度等参数的测定。
8. 养护措施:在施工完成后,需要采取养护措施,包括对路基和路面进行养护,以确保其在冻融循环中的稳定性和耐久性。
以上是公路季节性冻土设计与施工技术规范的详细内容,通过合理的设计和施工措施,可以有效应对季节性冻土问题,提高公路的安全性和可靠性。
公路季节性冻土设计与施工技术规范
公路季节性冻土设计与施工技术规范一、引言季节性冻土是指在寒冷季节,土壤温度低于冰点,造成土壤水分冻结形成冰体的现象。
对于公路工程设计与施工而言,季节性冻土是一个重要的工程地质问题。
本文将详细讨论公路季节性冻土的设计与施工技术规范。
二、季节性冻土的特点1. 温度变化对土壤稳定性的影响季节性冻土会引起土壤的体积变化,对公路工程的稳定性产生影响。
特别是在冻融交替的季节,土壤的体积变化可能导致路基和路堤的变形和破坏。
2. 冻融循环对路面的损伤冻融循环会造成路面上的裂缝和坑洞,增加了行车的不安全性。
因此,在设计公路时,需要考虑对季节性冻土的适应性,提高公路的冻融稳定性。
三、公路季节性冻土设计规范1. 土壤物理性质测试在进行公路设计前,需要对季节性冻土地区的土壤进行一系列的物理性质测试。
这些测试包括土壤的冻结点、堆积密度、孔隙度等指标的测定。
通过测试结果,可以了解土壤的稳定性和冻融特性。
2. 路基和路堤设计在季节性冻土地区,路基和路堤的设计需要特别关注其稳定性和防冻性能。
采用适当的路堤高度和宽度,以及加强土工材料的使用,可以减少冻融对路基和路堤的影响。
3. 排水系统设计良好的排水系统对于公路建设来说至关重要。
在季节性冻土地区,排水系统的设计应考虑到冻融循环时积水可能冻结导致路面损坏的问题。
因此,应合理设置排水沟、雨水收集设施等。
四、公路季节性冻土施工技术规范1. 施工时间的选择在季节性冻土地区进行公路施工时,需要选择合适的时间段。
通常,施工应在气温较高的季节进行,以减少土壤冻结带来的影响。
2. 材料选择与调配在季节性冻土地区施工时,应根据当地土壤特性选择适当的材料,并进行合理的调配。
这样可以增加土壤的强度和稳定性,减少冻融对路面的影响。
3. 设备和工艺要求在施工过程中,应选用适当的设备,并采用先进的施工工艺。
这些都有助于提高施工效率和路面质量,减少冻融对公路的影响。
五、总结公路季节性冻土的设计与施工在工程建设中具有重要的意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
季节性冻土的处理
1、由于本合同段全线属季节性冻土区,其中K218+000~K225+700段较为严重,海子山海拔4300米以上,每年9月中旬开始冻结,冻结厚度0.2米,随温度的降低,冻结深度逐渐加大,来年3月份全部融化,最大冻结深度达3米,该路段以块石土,含砾低液限粉土和细粒土质砾为主,在初春季节受水、雪融水影响,地下水们较高,易形成冻害,造成路基翻浆、沉陷,使刚性路面错缝或拆断,冻融使桥梁、涵洞发生少量下沉和不均匀下沉,引起开裂破坏。
因此,冻土的冻胀及融化都会对工程带来危害,必须采取必要的防治措施,贯彻以防为主,防治结合原则,如提高路基标高、设碎石垫层或盲沟,在路基两侧设保温护道,挖积雪、降水坑等方法。
2、翻浆地区路基首先必须注意切实做好路基排水,保证路基填土高度和压实要求,由于施工过程中排水措施不好,或完工后未形成完整有效的排水系统,至使往往通车后不久,季冻区路面损坏,因此如何防止路基表面水渗入,降低地下水们,减少路基原始含水量,切断聚冰过程过程中水的供给源,在施工中应充分考虑,给予足够的重视,做好路槽范围内的排水,设置碎石隔水层,做好路基防排水及保温措施,一般应保证边沟底距路基边缘的高差不小于1.5米,路基采用粗颗粒砂砾土填筑,基底设置一层50厘米厚砂砾石或碎石透水层,路基填方高度小于1.5米零填路段或零挖路段,路床范围冻融层细颗粒(<0.02mm)含量>5%时应予以清除,换填碎石或碎砾石,设置一层防渗土工布,并应加深排水沟,降低地下水位。
2.1 换填土:换填土采用水稳性好,冻稳性好,强度高的粗颗粒填料换填路基上部,换填选料原则:冻胀时路面不产生有害变形,冻融时路床承载力不下降,换填厚度应控制在最大冻深的70%~100%。
2.2 横向盲沟降水:道路纵坡大于3%的坡腰翻浆路段,当路面基层采用透水性材料时,为能及时排出透水层内的纵向水流和春融期土基化冻时的多于水份,可在路槽下设置横向盲沟可设置成人字形,纵向间距一般为10米,沟深20~40厘米,宽40~50厘米,填以砾等透水性良好材料,出口按一般盲沟处理。
2.3 管式渗沟降水:挖方地段为降低路基附近的地下水位,采用有管渗沟为拦截并排除,流向路基的层间水,采用截水渗沟疏排。
为防止渗沟被淤塞,根据现地条件,必要时可采用土工布外覆盖层以维护渗沟的通畅。
2.4 砂(砾)垫层:铺设砂(砾)垫层防治翻浆作用在于隔断毛细水上升,冻融期具有蓄水排水作用,且在冻结或融化时,砂(砾)垫层的体积变化不大,因而可减轻路面冻胀和融沉。
2.5 土工布排水:采用土工布排水是在路基上部一定深度平铺过滤型土工布,其上铺填30~40厘米砂砾层,然后继续填土至路基顶面。
2.6 设置隔离层:为防止翻浆,可在路基一定深度处设置隔离层,隔离层宜高出地表水面25厘米,有效厚度一般为20厘米,用碎石、砾石、土工布等铺成,为防淤塞,可在上、下设3%~4%的横坡以利排水,不透水隔层多适用于不透水路面的路基中。