冻土对公路工程的危害及应对措施

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多年冻土对公路的危害

多年冻土对公路的危害

多年冻土对公路的危害多年冻土对公路的危害我们都知道,青藏铁路穿过很多的地区都是多年冻土区,那么多年冻土对公路的危害有哪些呢?我们一起来看看!1、多年冻土地区的两种公路病害1)冻胀:在有冻胀性土的路段,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,刚性路面错逢或折断的现象称冻胀。

冻胀性分类:通常是在土质分类的基础上,按土的冻胀性强弱划分为三类或四类,分别为:轻冻胀、冻胀、重冻胀、特重冻胀。

2)翻浆:在有冻胀性土的路段,当冬季负气温时,水分连续向上聚流、冻结成冰,导致春融期间,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、冒泥等现象称翻浆。

翻浆分类,根据导致翻浆的水分来源分为五类,分别为地下水类、地面水类、土体水类、气态水类、混合水类。

根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度,将翻浆路段分为三级,分别为轻型、中型、重型。

2、影响冻胀与翻浆的因素公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。

土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素,翻浆除这四个因素影响外,还受行车荷载因素的影响。

在上述诸因素中,土质、温度和水是形成冻胀和翻浆的三个基本条件。

1)土质:粉性土具有最强的冻胀性,最容易形成翻浆。

这种土的毛细水上升较高祈且快,在负温度作用下水分易于迁移,如水源供给充足可形成特别严重的冻胀,在春融时承载能力急剧下降易于形成翻浆。

粘性土的毛细水上升虽高,但速度慢,只在水源供给充足且冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的冻胀和翻浆。

粉性土和粘性土含有较多的腐植质和易溶盐时,则更易形成冻胀和翻浆。

粗粒土在一般情况下不易引起冻胀和翻浆,因其毛细水上升高度小、聚冰少,且在饱水情况下也能保持一定的强度;但当粗粒土中粉粘粒含量超过一定量以后,冻胀性明显增加,也能形成冻胀和翻浆。

2)水:冻胀与翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移,相变的过程。

多年冻土区道路病害类型及防治措施分析

多年冻土区道路病害类型及防治措施分析

多年冻土区道路病害类型及防治措施分析摘要:多年冻土及多年冻土区恶劣的环境给工程构筑物的建设及维护带来了极大的挑战。

在我国,多年冻土面积占全国面积的21.5%。

季节性冻土区面积占全国面积的53.5%,多数分布在我国的大兴安岭,青藏高原,祁连山,及喜马拉雅山等地,冻土分布及发育程度受很多方面的影响,例如植被、地层岩性、温度、土体的物理性质等都对冻土的形成有着紧密的联系,这些影响因素时刻影响着季节性冻土与多年冻土的冻融,对路基造成的影响非常大,路基病害一直是道路方向的难题,本文通过探讨影响冻土地区的因素以及冻土区的病害类型,总结与归纳冻土区病害的处理技术。

这对提高行车安全性并降低工程造价具有重要的意义。

关键词:冻土区;道路病害;防治措施引言在多年冻土地区进行道路合理有效地养护与维修,就必须首先明确多年冻土地区道路存在的主要病害类型及其形成原因,方能做到有的放矢。

在多年冻土地区修筑路基以后,破坏了冻土天然条件下的热平衡状态,改变了地表与大气间的热交换条件,使多年冻土地温重新进行热平衡调整,由于冻土的冻胀融沉特性,冻土道路普遍存在着严重的病害。

1冻土形成的影响因素1.1植被覆盖度对冻土的影响冻土环境与植被的覆盖率息息相关,研究发现,冻土区主要分布在草原,沼泽,湿地,草甸等地,除了受极低的气温的影响,草本植物和小灌木的覆盖也为冻土的发育提供良好的条件,沼泽,湿地,灌木使积水严重,增加土壤的含水率,使冻土的厚度增加,同样,多年冻土使地区的土壤长期处于含水率较大的情况,土壤甚至接近饱和状态,使草甸和植被更好发育,沼泽,植被较多分布在半阴坡,常期遮挡阳光的热传导,使地下温度降低,形成大厚度冻土层,经调查,草甸区的冻土厚度大于沼泽大于高寒草原覆盖率越小,冻土上限增加。

1.2温度对冻土的影响冻土的厚度、冻土每年的深度变化等特点与全球性气候变化都很大的关系,无论是平均的大气温度还是年平均的地面温度,都会不同程度的给冻土造成影响,通常地区,在没有冻结之前,地面温度都会高于气温,在地面马上开始冻结前,地面的平均温度和最低温度都会低于同一时刻的大气温度,但是土体也有可能会冻结,原因是土中水分由于受到土颗粒表面能的束缚且含有化学物质,使冻结温度要低于0℃,地表的温度由于周期性的波动造成的温度梯度,产生相应的热能,传导于地下,在最大季节冻深内,地温变化的强烈,导致季节性冻土易随着季节变化融化和冻结,而季节性冻深以下的地温不随时间变化而变化,这种稳定的温度场给季节性冻深以下的多年冻土提供绝佳的条件,季节性冻深以上冻土的温度场同样影响着冻土中未冻水的运动迁移的方向和冻土的强度。

公路工程冰雪天气施工安全

公路工程冰雪天气施工安全

公路工程在冰雪天气下的施工安全一直是一个重要的话题。

由于冰雪天气给公路施工带来的不利影响,需要采取一系列的措施来确保施工的安全性。

本文将从以下几个方面探讨公路工程冰雪天气施工的安全问题。

一、冰雪天气对公路施工的不利影响冰雪天气对公路施工有着明显的不利影响,主要表现在以下几个方面:1.道路结冰:在冰雪天气下,道路易出现结冰现象,这种情况下,施工人员的行动会受到很大的限制,同时也容易引发交通事故。

2.道路能见度低:在冰雪天气下,道路能见度通常都较低,这会对施工人员的操作造成很大的影响。

此外,这种天气也容易引发雪崩等自然灾害。

3.设备故障:在冰雪天气下,设备容易出现故障,这会对施工进度和效率产生不利影响。

以上几点都会给公路施工带来很大的影响,因此需要采取一系列的措施来确保施工的安全。

二、公路工程冰雪天气施工的安全措施为了确保公路工程在冰雪天气下的施工安全,我们需要采取以下措施:1.对施工人员进行培训:在冰雪天气下,施工人员需要具备一定的技能和知识,才能够安全地进行施工。

因此,我们需要对施工人员进行培训,使其掌握冰雪天气下的施工技术和安全知识。

2.加强设备维护:在冰雪天气下,设备容易出现故障,因此需要加强对设备的维护,确保设备的正常运行。

同时,还需要提高设备的防寒能力,以适应恶劣的天气条件。

3.严格管理施工现场:在冰雪天气下,施工现场的管理至关重要。

我们需要加强对施工现场的管理,确保施工过程中的安全。

这包括对施工区域的管控、对施工人员的安全教育等方面。

4.加强应急预案制定:在冰雪天气下,突发事件的风险会增加。

因此,我们需要制定完善的应急预案,以便在出现问题时能够及时应对。

以上措施能够有效地提高公路工程在冰雪天气下的施工安全,保障施工人员和设备的安全。

三、结语公路工程在冰雪天气下的施工安全是一个重要的话题,需要采取一系列的措施来确保安全。

我们需要对施工人员进行培训、加强设备维护、严格管理施工现场、加强应急预案制定等方面进行深入的研究和实践。

冻土地区路基病害与防治措施

冻土地区路基病害与防治措施
冻土地区路基病害与防治措施
图9-5 填方压住含水层露头
地表水类翻浆病害
由于降雨、灌溉等使路基两旁积水,而又不能及时排出(图 9-6),渗水使路基含水量增加,又由于冻结过程中的水分迁 移作用,使路面下土层含水量增加,春季融化时产生翻浆; 由于养护不良、路基边沟堵塞、路面出现车辙、局部洼坑、 两侧路肩高于路面等情况使路面或边沟长期积水,渗入路基 后使土体含水量增大,春季将引起局部翻浆。
冻土地区路基病害与防治措施
热融湖塘
冻土地区路基病害与防治措施
➢ 其他不良工程地质现象
1、多年冻土特别是高含冰量冻土对地表的扰动十分敏感,冻 土区植被一旦被破坏后恢复缓慢,将引起多年冻土重大的不可 逆的变化,产生严重的后果。因此在冻土区筑路要特别注意保 护环境,特别是路基下保存植被。 2、冰(水)害,是寒冷及严寒地区特有的路基病害,在严寒 的多年冻土地区则更为严重。冰(水)害主要是指路堤上方有 露出地表的泉水,或开挖路堑后地下水自边坡流出,在隆冬季 节随流随冻,形成积冰掩埋路基面或边坡挂冰、路堑内积冰等 病害。
冻土地区路基病害与防治措施
4、冻土区路基病害成因
道路翻浆成因:形成冻胀的路基到了春季(有的地区延至夏 季),气温逐渐回升,路基上层的土首先融化,上层土基的含 水量增大,强度很快降低,以至失去承载能力,在行车作用下 形成翻浆病害。
冻土地区路基病害与防治措施
5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素
土质、水、温度与路面是影响冻胀和翻浆病害的四个主要因素,此 外,还受行车荷载因素的影响。基本条件是土质、温度和水。 1.土质:①粉性土具有最强的冻胀性,最容易形成翻浆。这种土的 毛细水上升较高且快,在负温度作用下水分易于迁移,如水源供给 充足可形成特别严重的冻胀,在春融时承载能力急剧下降易于形成 翻浆。②黏性土的毛细水上升虽高,但速度慢,只在水源供给充足 且冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的冻胀和翻浆。 ③ 粉性土和黏性土含有较多腐殖质和易溶盐时,则更易形成冻胀和翻 浆。④粗粒土在一般情况下不易引起冻胀和翻浆,但当粗粒土中粉 黏粒含量超过一定量以后,冻胀性明显增加,也能形成冻胀和翻浆。 2.水:冻胀与翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过 程。路基附近的地表积水及浅的地下水,能提供充足的水源,是形 成冻胀与翻浆的重要条件。秋雨及灌溉会使路基土的含水量增加, 使冻地土地区下路基水病害与位防治升措施高,从而促成冻胀与翻浆的形成。

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。

冻土的危害及预防措施有哪些内容

冻土的危害及预防措施有哪些内容

冻土导致土壤肥 力下降:冻土层 阻碍了土壤中的 水分和养分流动, 使得土壤肥力下 降,影响农作物 的生长。
冻土造成农作物 减产:由于冻土 层的存在,农作 物根系无法正常 吸收水分和养分, 导致农作物减产。
冻土影响农业机 械化作业:冻土 层硬度较高,影 响农业机械化作 业的效率和效果, 增加了农业生产 成本。
定义:将冻土层下的 非冻土层挖出,用砂、 碎石等非冻土材料回 填至设计标高
目的:防止冻土产 生冻胀和融沉变形
适用范围:适用于 冻土层较浅或地下 水位较低的情况
实施要点:回填材料应 选用非冻土材料,回填 时应分层夯实,确保密 实度符合设计要求
添加化学物质:在土壤中添加凝固剂,使土壤凝固,减少水分流失和蒸发 调节土壤酸碱度:通过添加酸碱调节剂,调节土壤酸碱度,降低土壤冻结温度 抑制土壤氧化:通过添加抗氧化剂,抑制土壤氧化反应,降低土壤冻结温度 改善土壤结构:通过添加有机质、微生物等,改善土壤结构,提高土壤保温性能
冻土导致农业生态 环境恶化:冻土层 的存在改变了土壤 的性质和结构,使 得土壤中的微生物 和有益菌群减少, 导致农业生态环境 恶化。
冻土消融对地表植被的影响 冻土消融对土壤侵蚀的影响 冻土消融对河流的影响 冻土消融对气候的影响
增加覆盖物:在土壤表面覆盖一层稻草、树叶或塑料薄膜等,以减少热量流失
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01.
02.
03.
翻浆冒泥:冻土融化后,水分 渗入路基,导致泥浆翻冒,影 响行车
路基冻胀:冻土在低温下膨胀, 导致路基隆起,影响行车安全
路面开裂:冻土膨胀和融化导 致路面开裂,影响行导致路基变形,影响道路的稳
定性和使用寿命
建筑物地基变形:冻土在冻结和融化过程中产生地基变形,可能导致建筑物倾斜、开裂等问题。 建筑物下沉:冻土融化后,地基承载力下降,可能导致建筑物下沉。 建筑物开裂:冻土融化后,地基承载力不均匀,可能导致建筑物开裂。 建筑物倒塌:冻土融化后,地基承载力严重不足,可能导致建筑物倒塌。

浅谈冻土区公路路面病害原因及防治措施

浅谈冻土区公路路面病害原因及防治措施

浅谈冻土区公路路面病害原因及防治措施浅谈冻土区公路路面病害原因及防治措施多年冻土地区的公路由于经常性的冻融循环,路面病害发生频繁,给公路行车造成严重的隐患。

对该特殊区域的公路路面病害的形成以及处治措施进行了详细的阐述。

冻土区路面病害处治措施青藏高原多年冻土面积超过100万平方千米,是我国冻土分布最广的区域。

随着我国西部大开发战略的实施,大量的公路干线在青藏高原的季节行冻土和多年冻土区修建起来,但由于该区域地理环境复杂、气候环境恶劣,许多公路干线出现了病害现象。

公路干线承担了西部交通运输的主要承载量,公路病害的发生给地区经济发展、人民出行带来严重的负面影响。

一、冻土区公路路面病害的主要形式及其产生的主要原因由于公路干线路面大多采用沥青路面,在长时间的车载下,沥青路面容易发生裂缝、变形、松散以及泛油病害,其中路面变形损坏占病害形式数量将近一半,是路面病害的主要形式。

在沥青路面层损坏中,裂缝类损坏占比较大,在公路养护的日常保养中要格外注意对路面裂缝的及时修补工作。

冻土区公路路面病害发生的原因主要有:1、恶劣的自然环境。

青藏高原海拔高,多年平均气温在零度以下,高原辐射量是内地地区平均的两倍以上。

在恶劣的自然条件下,公路路面沥青老化严重,沥青面层极易变脆变硬,路面开裂、面层裂缝、松散现象严重,在加上高原区域的强烈太阳辐射以及气温急剧变化的影响,路面病害程度进一步加剧。

2、沥青路面的热吸收率高导致路面下出现融化盘和融化核是导致路面病害的主要原因。

经过对沥青路面和砂石路面的热吸收的研究分析发现,沥青路面地表反射率要比砂石路面减少15%以上,对太阳辐射的吸收率则高出20%以上,沥青路面温度平均比砂石路面要高出5℃左右,在夏季,沥青路面的温度甚至是砂石路面的五倍以上,正是沥青路面温度要高于公路周边,路面下面的季节性融化层比周边土壤一般会提前20-30天融化,而在冬天,冰冻的时间又会推迟20天左右,路面高温的存在彻底改变了冻土与大气间的热交换条件,打破了地表的热平衡,阻碍了地表面的蒸发过程,形成了路面下面的融化盘。

工程岩土的防护与病害处治—冻土防治

工程岩土的防护与病害处治—冻土防治
基底下铺设砂垫层
二、冻土病害的防治措施
3. 改善土的性质
(2)物理化学法
在土中加某种化学物质,使土粒、水和化学物 质相互作用,降低土中水的冰点,使水分转移受到 影响,从而削弱和防止土的冻胀。
二、冻土病害的防治措施
3. 改善土的性质
(2)物理化学法
实际上冻土病害的治理中,常常不是用单一的方法进 行治理,而是采用几种方法综合治理。
综合处理措施
1.融沉
融沉一般有以下特点 (:1)融沉在空间上表现为不连续性
融沉病害现象
一、冻土地区公路的主要病害
1.融沉
融沉一般有以下特点 (:2)融沉病害多发生在低路堤地段
路堤越低,意味着在从上界流向地中的传热过程中,热 阻减小、路基自身的储热能力变小,因而不利于热稳定。
一、冻土地区公路的主要病害
1.融沉
融沉一般有以下特点 (:2)融沉病害多发生在低路堤地段
路面的铺筑,特别是黑色路面的铺筑,由于路面的吸热 和封水作用,冻土原有的水热交换平衡遭到破坏,其下的冻 土上限值较大,从而导致道路发生融沉的可能性增大。
一、冻土地区公路的主要病害
2. 翻桨
春融时,多年冻土地区的解冻缓慢,解冻时间长,而且 在解冻期内气温冷暖异常,导致在某一解冻深度停滞的时间 可达几天,加之积雪量大,融化后大量雪水下渗,这样就可 能在解冻层和未解冻层之间形成类似于冻结层的自由水。
二、冻土病害的防治措施
1.排水
设置挡水埝
在地下修建盲沟、 渗沟等拦截周围流来 的地下水,降低地下 水位,防止地下水向 地基土集聚。如左图 。
二、冻土病害的防治措施
2. 保温
应用各种保温隔热材料,防止地基 土温度受人为因素和建筑物的影响,最 大限度地防止冻胀融沉。

公路工程施工冻土(3篇)

公路工程施工冻土(3篇)

第1篇一、多年冻土地区公路路基施工的特点1. 地温低:多年冻土地区地温普遍较低,路基施工中要充分考虑地温对路基的影响。

2. 冻土融沉:多年冻土在施工过程中,由于外界温度升高,冻土会发生融沉,导致路基变形。

3. 路基稳定性差:多年冻土地区路基稳定性较差,容易发生路基沉降、滑坡等现象。

二、多年冻土地区公路路基施工技术1. 路基设计(1)多年冻土工程区划:根据多年冻土分布及区划、分类研究,确定公路的多年冻土工程区划。

(2)冻土分类标准:提出以冻土路基融沉变形量为指标的公路工程冻土分类标准。

(3)路基结构设计:针对不同冻土类型,采用合理的路基结构设计,提高路基稳定性。

2. 路基施工(1)路基填筑:选用未冻结的砂类土、碎石土、卵石土等透水性良好的土作为填料,减少路基融沉。

(2)路基压实:采用重型压路机进行压实,确保路基压实度达到设计要求。

(3)路基排水:设置排水设施,防止路基积水,降低路基冻融影响。

(4)路基防护:针对多年冻土地区路基易发生的病害,采取相应的防护措施,如设置排水沟、护坡等。

3. 路基监测(1)监测内容:监测路基变形、地温变化、冻土融沉等。

(2)监测方法:采用自动化监测系统,实时监测路基状态。

4. 路基养护(1)养护内容:针对多年冻土地区路基易发生的病害,采取相应的养护措施。

(2)养护方法:定期巡查、清理排水设施、加固路基等。

三、结论多年冻土地区公路路基施工技术是一项复杂而重要的工程。

通过对路基设计、施工、监测、养护等方面的深入研究,可以有效提高多年冻土地区公路路基的稳定性,延长公路使用寿命。

第2篇一、引言冻土是指含有冰的土体,其分布广泛,尤其在高寒地区、高原地区及部分沿海地区。

在公路工程施工中,冻土的存在对路基的稳定性、施工进度和质量等方面都会产生一定的影响。

因此,掌握冻土的特性、施工技术及防治措施对于确保公路工程质量具有重要意义。

本文将对公路工程施工冻土的相关问题进行探讨。

二、冻土的特性1. 冻土的形成与分布冻土的形成与气温、土壤、水分等因素密切相关。

冻土路基线路的主要病害分析和整治措施

冻土路基线路的主要病害分析和整治措施

冻土路基线路的主要病害分析和整治措施【摘要】在寒冷地区路基的冻害情况较为严重,对安全行驶造成了一定的隐患。

本文对冻土路基的病害和设计、整治措施进行分析,以供参考。

【关键词】冻土;路基;病害;设计;防治一、前言我国冻土面积广大,冻土区域的路基冻害较为严重,而且发生在路基的表层。

做好冻土路基的控制,有效降低冻害发生对于保证行车安全意义重大。

二、主要病害分析1、融沉融沉是多年冻土地区线路主要病害之一,一般多发生在含水大的黏性土及湿地含水量较大地带。

当路基基底的多年冻土上部或路堑边坡上分布有较厚的地下冰且埋藏较浅时,在通车运营过程中各种人为因素的影响下,使多年冻土层局部融化不能保持平衡,冻土覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷,造成路基的严重变形。

具体表现为:路基下沉、路堤向阳侧路肩及边坡开裂、滑塌、路堑边坡滑塌等。

融沉的特点是路基道床涨起,线路高低不平。

2、冻胀冻胀是冻土地段线路特有的主要病害之一,冻胀产生的原因主要有几个方面:(1)路基基床表面不平整,未按设计坡率刷坡。

造成积水冻结膨胀形成冻胀病害,其最大量有50mm,一般在30mm~40mm,多在25mm以下。

冻胀形成时间从10月到次年3月末,之后便趋于稳定,冻胀产生厚度在线路道床及基床表面往下2m~3m左右。

(2)道床道碴或混砂道床垫层不洁,污染严重,混入杂物较多,遇积水后产生冻胀。

当含泥量为20%~50%时,冻胀量可达到15mm~25mm左右。

道床冻胀时间从10月到次年3月末,之后基本趋于稳定。

(3)地表水或地下水、浅层水或湿地地段对路基上的不均匀浸湿,造成路基下沉,使线路形成长漫坑。

(4)路堤填土不均匀、压实度不符合标准及路堑基底土质差异,造成了路基土体性质及结构不同及变化,从而形成不同程度的线路冻胀病害。

(5)路基不同朝向形成的不均匀冻胀,如线路走向为东西向时,路基有向阳坡面和背阴坡面,使路基填土的冬季含水量和冻结深度发生差异,其结果是出现单侧冻胀。

浅析多年冻土地区公路病害的等级及防治措施

浅析多年冻土地区公路病害的等级及防治措施

浅析多年冻土地区公路病害的等级及防治措施摘要:多年冻土地区公路主要出现在我国的东北和西北地区,这些地区公路的病害主要是由于多年冻土的融化和季节活动层的冻融变化所引起。

多年冻土地区的公路由于经常性的冻融循环,路面病害发生频繁,给公路行车造成严重的隐患。

本文先介绍了多年冻土地区公路病害类型和特征,分析了多年冻土地区公路病害的等级,并提出有效的防治措施。

关键词:冻土区;路面病害;防治措施一、多年冻土地区公路病害类型和特征在那些多年冻土地区,公路病害类型的类型主要有以下几种:一是路基沉陷病害。

路基热融沉陷病害是多年冻土地区最主要的病害类型,是多年冻土地区和季节冻土区、非冻土地区公路病害最根本的差别;二是翻浆和不均匀冻胀。

公路翻浆就是指路面下的高含水量垫层材料泥浆,在行车荷载作用下被从路面挤出的一种现象,是公路病害的一个主要表现形式;三是其它类病害。

在多年冻土地区,由于地形的影响,地表径流和地下径流往往会给公路的稳定性带来可能无法预料的危害。

在这些类型的病害中,涎流冰和冻胀丘是其中发病率较高的二种病害类型。

二、多年冻土区公路病害分级根据多年冻土地区的公路实践,以及未来公路等级不断提高的趋势,下面就分别以沥青路面和水泥混凝土路面来划分多年冻土地区公路病害的等级。

(一)沥青路面沥青路面的破损可以分为裂缝类、松散类、变形类及其它类等四大类。

裂缝类病害包括龟裂、不规则裂缝、纵向裂缝和横向裂缝四种。

多年冻土地区沥青路面长纵向裂缝的合理分级是评价多年冻土对沥青路面裂缝类病害影响的基础。

为了全面评估多年冻土地区沥青路面的裂缝病害,三种主要裂缝的划分指标参见下表。

表1 公路沥青路面裂缝病害分级变形类病害包括沉陷、车辙、搓板、波浪等4种类型的病害。

车辙是由荷载引起的变形,表现为轮迹带上的纵向凹陷。

形成此种类型的病害可能有三种原因:一是行车荷载超过了设计荷载,二是沥青路面面层材料不良或者厚度不足,三是基层或者底基层材料不良或者压实度不足。

冻土的危害及预防措施图片高清

冻土的危害及预防措施图片高清

种植耐寒植物: 在冻土区域种植 耐寒植物,增加 地表覆盖,防止 土壤冻结
总结与建议
对冻土危害的认识与重视
冻土危害的严重性:了解冻土对环境和人类活动的影响 提高认识:加强宣传教育,提高人们对冻土危害的认识 加强监测与预警:建立完善的冻土监测体系,及时预警和应对 采取预防措施:制定科学合理的冻土防治方案,减少冻土危害的发生
换填措施
定义:将冻土层下的非冻土层挖 出,用砂、碎石等非冻土材料回 填至设计标高
适用范围:适用于冻土层较厚或 对地基要求较高的建筑物
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目的:增加地基的承载力和稳定 性,防止冻土对建筑物的影响
注意事项:回填材料应符合设计 要求,回填后应进行夯实和检测, 确保施工质量
其他措施
冻土对环境和人 类活动的影响
当前冻土研究的 现状和不足
政府对冻土研究 的支持和投入的 重要性
政府应采取的措 施和建议
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冻土造成农作物减产:由于冻土层的存在,土壤温度较低,农作物生长缓慢,生长期延长, 导致农作物减产。 单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。单击此处添加正文, 文字是您思想的提炼,请言简意赅的阐述您的观点。
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少热量流失
搭建保温棚: 在冻土区域搭 建保温棚,使 用保温材料进 行覆盖,以保
持棚内温度

公路路基冻害处理的技巧与应对

公路路基冻害处理的技巧与应对

公路路基冻害处理的技巧与应对公路建设是国家基础设施建设的重要组成部分,公路的建设离不开路基的承载和支撑。

而冬季的严寒气候,却给公路路基带来了不小的挑战。

冻害是指路基、路面基层、路面面层、路基周边土体等处于冻融交替环境下所引起的地基变形和开裂破坏现象,亦即是因冰胀作用、流水侵蚀和物理化学反应等过程所引起的道路工程灾害。

为了保证公路的正常运行,必须要对公路路基冻害进行及时、有效处理。

下面就针对公路路基冻害处理的技巧与应对进行阐述。

一、认识冻害冻害是地面土层在冻融循环作用下发生的形变、破坏现象,主要包括以下几种类型:(1)冰胀:地下水在冻结时容积膨胀,土体随之受到压力,导致土体裂缝或者破坏。

(2)矿物物理破坏:有些矿物中的矿物结晶体积随着温度的下降而增大,从而造成土体破裂。

(3)侵蚀作用:在地下水不停侵蚀的过程中,由于渗流运动和毛管作用的影响,土粒很容易被冻起来,而形成孔隙度不同的层间更迭过程。

侵蚀土壤的冻害主要是由于土壤宏观结构的变化而引起的。

(4)不均匀沉降:当地基路基上面的土层被高速突然冻结,会使路基中的冻土层区域沉降,造成路基的不平整。

二、路基冻害的影响路基冻害对路面有着很大的影响,不仅会降低路面的承载能力,同时也会影响行车安全,具体表现如下:(1)路面破坏:路基的冻害使得路面边缘或者路基中的草皮和桥墩等处出现了坑洞或者断裂。

(2)路面塌陷:因为路面下方土壤结冰,形成了空洞,从而引起路面下沉。

(3)路面变形:随着冰胀的作用,路面会出现局部隆起,或者出现裂纹,影响路面行车平稳度。

(4)路基不稳定性增强:由于冻害作用,土体的受力特性发生变化,从而引起路基不稳定,导致整个道路结构失调。

三、公路路基冻害处理的技巧与应对已经发生路基冻害的路段,应该及时采取应对措施加以处理,以保障公路正常通行。

具体应对措施如下:(1)泼撒盐水:冻土的冻结温度和盐水的冰点降低剂作用使得盐水能溶解和渗透到土质中,从而防止地面结冰。

多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施

多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施
冻胀灾害的主要表现形式为路基鼓包、裂缝、下沉等,严重时可能导致路面开裂、 翻浆等。
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 。

冻土对公路工程的危害及应对措施

冻土对公路工程的危害及应对措施

冻土对公路工程的危害及应对措施摘要:本文详细论述了公路工程中遇到的冻土问题,从冻土的概念与分布,冻土对公路工程的危害及其作用机理,并结合工程实际论述了解决冻土问题的工程措施。

关键词:冻土,融沉,冻胀,解决措施Abstract: this paper discusses the highway engineering problems encountered in the permafrost, the frozen soil of the concept and distribution, frozen for highway engineering of the harm and the mechanism, and discusses the practical engineering problems to solve the frozen soil engineering measures.Keywords: frozen soil, thaw, frost heaving, solution measures一、冻土概念所谓冻土是指温度下降到零度或零度以下,土壤里的水分就会凝结成冰,并将土壤也冻结在一起,形成一层坚硬的冻土层。

冻土有季节性冻土和多年冻土。

当天气变暖时冻土层就会融化,我们称这种冻土为季节性冻土。

持续多年不化的冻土,那就是多年冻土。

冻土的存在主要受温度的影响。

纬度越高的地方温度就越低,因此多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。

此外,从地面往高空,越往高处温度越低。

如美洲的安第斯山脉,非洲的乞立马扎罗山以及我国的青藏高原,那里的坡地、山峰终年积雪。

我国多年冻土面积占国土面积的22.3%,居世界第三位。

其中高纬度多年冻土主要集中分布在大、小兴安岭,面积为38-39万平方公里;高海拔多年冻土分布在青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山以及东部某些山地,居世界之最。

任务四 季节性冻土地区路基施工

任务四  季节性冻土地区路基施工
路路基基施路工面技工术程
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。

冬季安全施工专项培训预防冻结土壤对道路施工的威胁

冬季安全施工专项培训预防冻结土壤对道路施工的威胁

冬季安全施工专项培训预防冻结土壤对道路施工的威胁在冬季进行道路施工时,冻结土壤给施工带来了巨大的威胁。

为了确保施工的顺利进行,保障工人的生命安全和项目的质量,必须加强冬季安全施工培训,做好预防冻结土壤对道路施工的安全工作。

一、冻结土壤对道路施工的威胁冬季天气寒冷,地面温度下降,土壤中的水分会冻结为冰,形成冻结土壤。

冻结土壤的产生和发展会对道路施工产生直接威胁。

首先,冻结土壤的体积膨胀性会导致道路表面产生隆起或凹陷,影响道路的平整度和舒适性。

其次,冻结土壤对夯实和固结的道路层具有一定的分解和破坏作用,降低了道路的承载能力。

此外,冻结土壤的破坏性位移会引起道路基础的变形和破坏,严重影响道路的使用寿命。

二、加强冬季安全施工培训为预防冻结土壤对道路施工的威胁,必须加强冬季安全施工培训,提高工人的安全意识和技术水平。

具体来说,应该做到以下几点:1.学习冬季施工知识:培训班要重点介绍冬季施工的环境特点和影响因素,包括气温、降雪、土壤湿度等。

学员应该了解不同材料在冬季的变化规律,掌握冬季施工的安全措施和施工要点。

2.掌握道路构造和施工工艺:培训班要介绍道路的构造和施工工艺,让学员了解道路结构的原理和各个层次的作用。

学员要掌握在冬季施工中土石方、路基处理、路面铺装等关键环节的施工技术和方法。

3.学习安全措施和紧急救援知识:培训班要宣传和普及冬季安全施工的一些基本规则和安全措施,如穿戴防寒衣物、戴防滑鞋等。

学员还应该学习一些常见安全事故的处置方法和紧急救援的基本知识。

4.实地操作和模拟演练:培训班要组织学员进行实地操作和模拟演练,让他们亲身体验和掌握冬季施工的实际操作技巧。

通过模拟演练,可以提高学员的应变能力和紧急处理能力。

三、预防冻结土壤对道路施工的措施除了加强施工培训,还需结合实际采取一系列措施,预防冻结土壤对道路施工的威胁。

具体措施包括:1.科学选材:在冬季进行道路施工时,应选择寒冷条件下适应性强的材料,如耐寒性较好的水泥、沥青等。

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

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。

季节性冻土对公路工程危害及防冻措施

季节性冻土对公路工程危害及防冻措施

季节性冻土对公路工程危害及防冻措施王景明!"付军!"李强#$!%新疆兵团特种机械工程公司"新疆乌鲁木齐&’(()*+#%新疆巴州工贸储运汽车修理厂"新疆库尔勒&*!(((,中图分类号-./0!#%*文献标识码-1文章编号-!(((2(’’3$#((!,(’2((’42(!在寒冷地区"冻害对公路寿命有严重的影响"这是由于路基土中毛细管里的积聚水受冻后体积发生膨胀"使路基土产生不均匀的胀力"造成公路工程的损坏"土层毛细管吸取地下水的原理可以通过实验说明"毛细管越细"水上升的高度越高5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"冬季来临"当大气负温传入地下"地表中的自由水首先冻结成冰晶体"随着气温的继续下降"结合水的最外层也开始冻结"使冰晶体逐渐扩大"并在土层中形成冰夹层"水分冰冻后体积将增加67"使土体随着膨胀发生隆起"出现冻胀现象"土中细粒越多"形成的毛细管就越多"对路基的影响也越大5寒冷地区冰冻线在#8左右"位于冻胀区内的路基"如果埋置深度浅于冻结深度"或者路基厚度小于冻结深度"就会受到路基土冻胀力的作用+如果冻胀力大于基底上的荷载"路基就有可能被抬起"使路基及路面开裂5土层解冻时"路基土中积聚的冰晶体融化"使土中含水量大大增加"加之细粒土排水能力差"或基底下还有土层未解冻"上面已融化的基层中的水渗透不到路基深处"基底土层处于饱和软化状态"强度大大降低"使路基发生下陷"称为融陷5不论冻胀或融陷"一般都是不均匀的5这样每年冻融交替"造成路基及路面开裂"在地下水位较高"土中细粒多9承载力差的土层上修筑公路冻害尤为严重"冻胀土对公路工程的危害情况有以下实例5$!,某沥青混凝土路面公路工程"因所处地段地下水位较高"冰冻线!%&8"进入深冬季节后"路面产生大量横向裂缝"间距)(8左右"缝宽):#(88"个别地方有纵向裂缝"裂缝均呈上宽下窄状"春天解冻后"缝宽逐渐缩小5$#,某高等级公路因路基设计较低"基底在冰冻线以内"路面产生大量横向裂缝"缝宽达!)885防治季节性冻土对公路工程的危害"一般采取以下几种办法-$!,设置砂砾垫层在季节性冻土地区常用砂砾垫层换掉部分冻胀土"取得较好效果5底基层设置砂砾垫层"一是能起隔离层的作用"当地下水通过路基土毛细管上升到砂砾垫层时"因砂砾垫层孔隙较大"形成的毛细管少"控制了地下水的上升数量+二是路基设置在寒冷地区冰冻线以上"基底还有不同深度的路基土受冻"如果在基底设置砂砾垫层"可减少冻胀路基土的厚度从而减轻冻土的膨胀程度"削弱冻胀土的抬拱力5一般做法是使砂砾垫层层底处于地下水位以上"砂砾垫层的厚度以’(:!)(;8为宜"砂砾垫层材料采用渗水性能好的砂砾料5$#,提高路基填筑高度选择高路基"提高路基填筑高度"使路基高度超过冰冻线的深度"避免路基土中的毛细水受冻结冰"保证基底不冻5$’,基底铺设土工织物在基底铺设土工织物"使地下水与路基土隔离"并阻断毛细水"把地下水引入边沟"把以路面浸透来的水隔开"土工织物铺设时用木桩或石块固定就位"其搭接长度纵向和横向宜为!((;85$*,设置排水沟9截水沟在路基两侧边内底部低于地下水位处"设置排水沟和截水沟"降低地下水位"排除地表水"减少路基土含水率"做到防治冻土危害的目的5施工中应注意-工程开工前应全面熟悉设计文件"发现问题及时申报设计变更5路基在冬季施工时"不得使路基土受冻"除按冬季施工规定施工外"要做到随挖随填"不得自冻土填料5要做好排水设施"防止施工和使用期间的雨水9地表水浸入路基5山区必须做好截水沟或排水沟"排走地表水和潜流水"避免因路基堵水而造成冻害5收稿日期-#((!2()2(&<4’<=>?@!&$A B 86#,C D E FG E H I J K L M NOP D K Q R M S H R J D KG L H I E K J T E R J D K U >@’#((!万方数据。

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冻土对公路工程的危害及应对措施
摘要:本文详细论述了公路工程中遇到的冻土问题,从冻土的概念与分布,冻土对公路工程的危害及其作用机理,并结合工程实际论述了解决冻土问题的工程措施。

关键词:冻土,融沉,冻胀,解决措施
Abstract: this paper discusses the highway engineering problems encountered in the permafrost, the frozen soil of the concept and distribution, frozen for highway engineering of the harm and the mechanism, and discusses the practical engineering problems to solve the frozen soil engineering measures.
Keywords: frozen soil, thaw, frost heaving, solution measures
一、冻土概念
所谓冻土是指温度下降到零度或零度以下,土壤里的水分就会凝结成冰,并将土壤也冻结在一起,形成一层坚硬的冻土层。

冻土有季节性冻土和多年冻土。

当天气变暖时冻土层就会融化,我们称这种冻土为季节性冻土。

持续多年不化的冻土,那就是多年冻土。

冻土的存在主要受温度的影响。

纬度越高的地方温度就越低,因此多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。

此外,从地面往高空,越往高处温度越低。

如美洲的安第斯山脉,非洲的乞立马扎罗山以及我国的青藏高原,那里的坡地、山峰终年积雪。

我国多年冻土面积占国土面积的22.3%,居世界第三位。

其中高纬度多年冻土主要集中分布在大、小兴安岭,面积为38-39万平方公里;高海拔多年冻土分布在青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山以及东部某些山地,居世界之最。

二、冻土的危害
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。

由于水分产生迁移并具有相变变化特征,因此冻土具有流变性。

其长期强度远低于瞬时强度特征,并具有融化下沉性和冻胀性。

这些特性造成了在冻土区修筑工程构筑物时面临的两大工程问题:融沉和冻胀。

其中,路基、桥涵、隧道等都会受到这两大工程问题的困扰。

1、“融沉”是指由于在多年冻土区修建的公路、桥涵等结构物改变了该地区的冻土环境,在温度升高的时候,冻土就会融化下沉,使得它上边的路基、桥涵结构物也随之发生不均匀沉降,从而在结构物里边产生裂缝,影响其使用性能。

2、冻胀与融沉恰恰相反。

“冻胀”是指在冬天温度降低的时候,冻土体积发生剧烈的膨胀,从而把它上边的结构物顶起,导致在冻土上修建的建筑物常常产生裂缝。

如俄罗斯西伯利亚铁路因冻土病害经常不能正常通车,能通车时平均时速也只有40多公里。

世界上几个冻土大国,都已经对冻土进行了大量的研究工作,取得了宝贵的科研数据。

我国早在20世纪60年代就开始对冻土进行了多学科、综合性的科学考察研究,现在无论是宏观冻土学研究还是微观冻土学研究,都已走在世界冻土研究的前列。

但是,冻土对已建工程和在建工程都还是一个相当大的威胁。

如青藏铁路二期工程之所以迟迟未动工,除经济方面的原因外,对冻土的认识和对冻土病害的防治水平也是一个主要因素。

三、应对措施
针对冻土问题,各国科学家提出过很多的处理措施和方法,但冻土作为一个世界性的科学难题,单一的措施将很难取得好的效果,必须根据各地的自然气候条件、土壤地质等条件进行合理的设计、施工与管理,才能保持工程结构物的稳定及其使用性能。

1、在设计阶段,根据不同的工程地质条件,土建工程采取不同的设计原则:
(1)、在年平均地温较低的稳定型多年冻土区应采取保持地基冻结状态的设计原则;
(2)、在年平均地温较高、含冰量较少、基沉降量可以得到有效控制的地段,采用施工及运营期允许融化的原则;
(3)、在极不稳定的冻土地段,可采用铺设保温层、通风路基、清除富冰冻土、热桩、以桥代路等综合技术措施;
(4)、在不融沉或弱融沉的少冰冻土、多冰冻土地区可采取不考虑建筑物热力影响的常规设计方法;
(5)、在各类冻土地区都必须加强对冻土的环境保护,对取、弃土场和路基填筑方式等制定严格的技术要求。

2、施工阶段,在冻土地区主要可以采取以下几种措施来保持路基的稳定:
(1)、适当提高路基填土高度,用天然土保温,这种方法价格低廉,可普遍采用。

多年青藏公路实践经验表明,在多年冻土年平均地温低于-1.5℃时,采用
加高路基方法就可保证路基稳定。

而高于-1.5℃的地区, 多年冻土路基仅采用加高路基的方法是不能保证路基稳定的。

因为高路堤填筑后,由于左右路肩、边坡的太阳辐射、地表湍流等地表与大气之间的热交换条件不同,使得路基的阳面地温明显高于阴面,因此阳面的融沉就大于阴面的融沉,出现路基阳面下沉、滑溜的现象。

(2)、采取主动降温技术、减少传入地基土的热量、保证多年冻土的热稳定性,从而保证修筑在上面的工程质量的稳定性。

主动降温技术有很多,应根据冻土状况的不同采取不同的工程措施:
①、在稳定的冻土地段,采取以对流交换热为主要作用机理的抛石路基、碎石护坡结构,同时采用无源重力式热虹吸技术的工程应用—“热棒”路基结构等综合措施。

当采用抛石路基结构时,夏季来临时气温升高,抛石路基表面的温度上升,空气密度降低,而路基冻土中的温度较低,空气密度较大,这样热空气与冷空气就不易对流,无形中形成了外界与冻土的隔热层;冬天来临时,冻土路基的外界温度较低,空气密度较大,而路基冻土层温度较高,空气温度较低,将自然上移,与外界进行温度交换,无形中形成了热冷对流,使路基冻土层温度降低,保护了冻土的完好性。

热棒制冷技术是一种利用液汽转换对流和循环来实现热量传输的系统,是无源冷却系统中热量传输效率最高的装置。

它具有传热能力大、传热温差小、启动温度低、均温性能好以及单向传热和安全经济等特点。

热棒由一根密封的钢管组成,里面充以液态氮,钢管的上部装有散热叶片,称之为冷凝段,置于大气中;钢管的下部埋入地基多年冻土中,称为蒸发段。

当蒸发段与冷凝段之间存在温差时,蒸发段的液态氮吸热蒸发成气体,在气压差作用下蒸汽沿管内空隙上升至冷凝段,与较冷的管壁接触放出汽化潜热,冷凝成液体。

在重力作用下,冷凝液态氮沿管壁流回蒸发段再吸热蒸发。

如此往复循环,将地层中的热量传输到大气中,从而降低多年冻土的地温,以防止多年冻土发生融化,从而达到改善路基土体力学特征的目的。

②、对于极不稳定多年冻土地段,可以采取“以桥代路”的工程结构,就是采取以桥梁结构代替公路跨越冻土地区的设计方案。

如青藏铁路极不稳定冻土区“以桥代路”桥梁由原来设计的50多公里增加到120多公里。

(3)、在路基中埋设工业保温层(PU、EPS等),一般选择5~10cm厚的保温板,1993年在昆仑山等地推广使用,效果良好。

(4)、除以上措施外,我们还可以在路基中埋设通风管,桥涵工程采用桩基础等,同时建立完善的排水设施,防止地下冰融化导致的路基下沉。

四、结语
从以上分析来看,冻土对于公路、桥涵等工程有着相当大的影响,这就要求我们必须对冻土开展持续不断的科学研究,找出更加经济合理的解决办法。

参考文献:
[1] 中交第一公路勘察设计研究院.高原多年冻土地区公路修筑技术研究(报告集),1999
[2] 李祝龙.青藏公路路基路面病害机理研究.《公路》,2001,8
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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