多年冻土地区路基养护研究第20组PPT课件

主动保护冻土方式：热棒
17.08.2020
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主动保护冻土方式： 通风管
傍晚：通风管开始， 降低土体温度
中午：通风管
关闭，防止土
体升温 17.08.2020
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土工格栅铁 路路基加固
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多年冻土区路预防与养护措施
• （1）要重视公路沿线多年冻土勘察，提高冻 土勘察的质量，正确、详细地划分沿线多年 冻土的地温分区、含冰类型、冻土上限等关 键指标，采用合理的冻土路基设计原则
表层。（针对季节性冻土）（ 东北地区）。
季节融化层：每年暖季融化，寒季冻结，其年平均地温< 0℃的地
壳表层。（针对多年冻土）。
活动层：包括季节冻结层或季节融化层、 地温年变化深度：地表以下，地温在一年内相对不变的深度（常用
地温年较差<0.1 0℃来判定)。
年平均地温：地温年变化深度处的地温。
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一、多年冻土的地区特征
1、冻土的一些基本概念
冻土：土壤温度低于0℃，土壤中含有冰，具有负温或零度并含有
冰的土（岩）体。
季节性冻土：地表土壤冬季冻结而夏季又全部融化的土（岩）。 多年冻土：持续冻结时间在2年或2年以上的土（岩）（ 青藏地
区）。
季节冻结层：每年寒季冻结，暖季融化，其年平均地温>0℃的地壳
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翻浆的治理措施
铺设隔离层
提高路基填土高度
换铺粒料
设置盲沟
加强路面结构
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铺设隔离层
透水性隔离层 ，采用砾
石、碎石、粗砂或炉渣
条等材料，用于透水性
路面
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做好路基排水， 抬高路基，路基 上部土层远离地 下或地表水面。 石灰土、砂垫层 等同提高路基配 合使用
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问答环节
Q|A 您的问题是？ ——善于提问,勤于思考
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
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河冰椎
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地表土层已经发生冻结或 者表土层较厚，地下水无 法溢出地表，将在地下发 生冻结。在外来水源的补 给作用下，地下冰体不断 增厚，当地下空间被冰体 充满后，地表将在冻胀作 用下17向.08.上2020隆起，形成冻胀 丘。
冻胀丘也是在承 压水的作用下形 成的。
道桥系
多年地区冻土路基养护研究
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GG12-1 李国勇 王强1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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多年冻土区路基 常见病害及处理预防措施
一、多年冻土的地区特征 二、常见的病害现象与原因 三、病害的处治措施 四、病害的预防措施与养护要点 五、工程实例
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东北冻土受纬度地带性制约和 海拔高度影响的叠加使东北多 年冻土分布更具有特色,自北向 南东北岛状多年冻土分布。
青藏高原巨大的海拔高度决定了多年冻土
的发育规律主要服从高度分带性，在高原
周边高山区河谷深切地带尤为突出。但在
地形起伏较为和缓的高原面上，冻土纬度
地带17.08性.2020有清楚表现。
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常见的病害类型
17.08.2020 冻土区提高路基填土高度
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改善路面结构层 垫层、防冻层
防冻层顶面铺设土 工布保温层 17.08.2020
冻土地区铺设隔温层
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设置盲沟
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通风管
热棒
片石路基
遮阳棚
路基沉陷病
片石
（板）
害处理措施
护坡
土工格栅
Leabharlann Baidu
保温材料
17.08.2020 选择级配良好渗透性好的土
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路基热融沉陷病害
路基纵向的不均匀沉 陷可以产生波浪病害
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波浪路面 13
路面的横向裂缝
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路基横向的 不均匀沉陷 又可以诱发 路基纵向裂 缝。
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冰楔
地表水周期 性注入到裂 隙中再冻结， 促使裂隙不 断扩大并为 冰体填充， 在剖面上成 为楔状的现 象
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主动保护冻土方 式：
遮阳棚
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主动保护冻土方 式：
遮阳板
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主动保护冻土方 式：片石路基
主动保护冻土方 式： 片石护坡
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被动保护冻土方式：保温法
聚苯乙烯薄板
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阳 坡 侧
主动消除差异沉降：热棒
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热棒散热示意图
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冻胀
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。
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冰锥 涎流冰又叫冰锥涎流冰多形成于山前坡地，
由于公路从山前穿过，阻挡了地下水的流通 ，随着水头压力的增加，在地表的薄弱处将 溢出水流。在寒冷气候条件下，溢出的水冻 结成冰，，是地下水溢出地表而形成的冰体。
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翻浆
路基土冻结后，由 于水分迁移和聚冰 作用，使土体含水 量显著增大，
路基沉陷翻浆
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路基沉陷翻浆
春季融化时往往处于 饱和状态，这时土颗 粒间水膜厚度增大， 土颗粒间的摩阻力消 失，土壤的强度指标 显著降低，造成道路
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翻浆。
冰融化所产生的水排出以及 土体的融化固结 引起的局部地面的向下运动引起的。
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（2）多年冻土区路基设计尽量遵循“宁填勿挖” 的原则，尽可能减少对多年冻土环境的扰动。 （3）三级和三级以下多年冻土区的公路而言，优 先考虑砂砾路面，对于三级以上的高等级公路而 言，在高温高含冰量冻土路段，要慎重选择沥青 路面，或者采用特殊的路基结构措施。
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17.08.2020
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冻结层上水引起“管涌现象”
在渗透水流作用下，土中细粒 所形成的孔隙通道中被移动， 流失，土的孔隙不断扩大，渗 流量也随之加大，最终导致土 体内形成贯通的渗流通道，土 体发生破坏的现象。
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病害的处置措施
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置换法
采用粗颗粒材料，置换深度约为 最大冻深的70%左右。
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隔温法
控制冻结作用侵入到冻胀性 路基土的深度，适用于北方
聚苯乙烯薄板
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冻胀土中 掺入石灰 和水泥， 改变其冻 胀性质 17.08.2020
稳定土
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加深上边沟
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加深上边坡
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翻浆
(1)地下水类翻浆 (2)地表水类翻浆 (3)土体水类翻浆 (4)气态水类翻浆