高寒地区涎流冰形成原因及处理措施论文
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浅谈高寒地区涎流冰形成原因及处理措施摘要:涎流冰主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及青藏高原,本文主要介绍了新疆国道314涎流冰病害的类型及形成原因,本着预防为主,防治结合的原则,对涎流冰的病害结果采取相应的防治措施。
关键词:涎流冰形成原因处理措施
1 概述
山区公路挖方边坡截断地下含水层处,含水层中的水在冬季边渗边冻,可以漫延整个路幅,长可达数十米乃至百余米,称为涎流冰。
在东北、西北及青藏高原地区,道路涎流冰病害十分突出。
涎流冰春季引起公路翻浆、山体滑坡、边坡滑塌、路基和桥涵水毁等灾害。
我国有大部分国土面积处于寒冷地区(一月平均气温低于0℃),每年对涎流冰及其引起道路破坏的治理投入了大量人力、物力和财力。
目前,对季节冻土区和多年冻土区涎流冰的形成机理和防治方法缺乏系统的认识和研究。
因此,开展寒区公路涎流冰防治技术研究,对防治各种条件下形成的公路涎流冰具有重要实践意义。
2 涎流冰类型及处理措施
2.1 河谷涎流冰
主要形成原因是河谷在此处由于河道不顺直,冬季结冰后流水不畅形成,导致冰流上路,形成涎流冰。
对于河谷涎流冰,应提高路基,并采用跨径较大的桥涵跨越,以避免涎流冰溢上路面。
2.2 山坡涎流冰
主要原因是由于路基的填筑对水流的通道起到了阻断作用,而此处因为地势较缓,原有的涵洞设置位置不当,不能及设排水,导致水流沿路基漫流,冬季冻结后逐渐形成涎流冰。
经调查,国道314奥依塔克镇—布伦口段公路建设项目仅在
k1607+650处有涎流冰出现,该段位于泥石流洪积扇上,土层为碎石土,洪积扇坡度5~8°,山前泉水和雪山融水顺着洪积扇上的水槽流至道路附近后形成涎流冰。
现使用道路在k1607+490~k1607 +760段设置了高1.4m的矮挡墙,在k1607+513~k1607+833段设置了过水路面,其中在k1607+650处常年流水,由于现使用道路在该处未设置结构物,流水漫向路面结冰,而且流向老路左侧路肩,导致左侧路肩挡墙与老路之间形成空隙,挡墙失稳。
该处地表水补给主要为泉水、雪山融水和大气降水,丰水期水流较大,枯水期较小,该段土层为碎石土,地表略有植被,地层渗透系数60~100(m/d)。
地表水流向与拟建线路近垂直。
涎流冰对路线影响较大,如地表水流量增加,会导致涎流冰漫过路面。
该处涎流冰处理措施为:在泉眼上方设置盖板水池,采用直径为50cm的pvc管,埋置深度为2m,如图1所示。
pvc管顶面深度大于季节性最大冻土深度1.73m,pvc管直接穿过路基,将水排至另一侧河中,防止水漫过路堤,形成涎流冰灾害,如图2所示。
水池为1.5x1.5m混凝土构造,高4m,如图3所示,需埋置在泉眼上端,埋置深度为3m。
3 涎流冰防治的其他措施
3.1 绕避
在设计过程中,只要技术上可行,经济上合理,应尽量绕避涎流冰地带,否则,就必须对其进行防治。
3.2 暗沟
暗沟的出水口应尽量设在较陡的坡地上,高出地面不宜小于
0.5m。
在涎流冰危害严重地段,地下排水设施应做好反滤层及隔水层,出水口应采取保温措施,或开挖纵坡大于10%的排水沟,以防水流冻结。
保温材料可采用炉渣、泥炭、苔藓等保温性能好的材料,也可选用eps板(聚苯乙烯泡沫板)等耐久性好的新材料作为保温材料。
所用新材料必要应达到相关的质量标准。
3.3 聚冰沟与聚冰坑
这两种方法都适用于山坡较缓的涎流冰。
为了使沟、坑内积冰尽早排出,节省沟(坑)的面积常常与桥涵配合使用。
聚冰沟的位置易远离路基,聚冰坑最好选择在涎流冰附近地势较低、土质可用做填筑路基。
此外还有挡冰堤、挡冰墙、挡冰栅栏、超挖边坡、扩大边沟及截水沟尺寸等处理涎流冰的方法。
4 结束语
公路建设完成后,养护部门还要注意加强养护,采取有效措施,防止涎流冰的产生和发展。
既能使采取的防治措施收到明显的效果,又能经济合理,达到根治的目的。
对涎流冰的防治,是一项技术上比较复杂,针对性比较强的工作,在选择防治方案时,本着因
地制宜,就地取材、防治结合的原则。
参考文献:
[1]jtg d30-2004,公路路基设计规范[s].
[2]公路工程抗冻设计与施工技术指南[s],吉林省交通厅.。