冻土路基病害类型成因及防治措施概述

冻土路基病害类型成因及防治措施

一、病害类型

1、冻胀

冻胀是由于土中水的冻结和冰体（特别是凸镜状冰体）的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。冻胀一般会导致地面发生变形，形成冻胀垄岗。冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀；同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的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的另一个重要问题。一般情况下，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的水分则冻胀严重。

冻胀形成机理

当路基表面的土开始冻结时，土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。当温度继续下降时，与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力作用，迁移到冰晶体上面冻结，使得与冰晶体接触的土粒上的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，土粒的分子引力有剩余，就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。同时，当水膜变薄时，薄膜水内的离子浓度增加，产生了渗透压力差。在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下，薄膜水就

从水膜较厚处向水膜较薄处迁移，并逐层向下传递。在温度为0℃--5℃的条件下，当未冻区有充分的水源供给时，水分发生连续向冻结线的迁移，使路基上部大量聚冰。

当冻结线在某一深度停留时间较长，水分有较多的迁移时间，且水源供给充分时，可能在该深度处形成明显的聚冰层；当冻结速度较快，每一深度处水分迁移的时间短，聚冰少且均匀分布，可能不形成明显的聚冰层。

冻胀的评价指标

(1)总冻胀

路面全宽内的平均冻胀值称为总冻胀。在寒冷地区内地下

水位高的地段，使用强冻胀性土的路基，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，都可能导致冬季聚冰的不均匀，从而形成不均匀冻胀。

不均匀冻胀是总冻胀的一部分，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。

(3)冻胀系数(或冻胀率)

平均冻胀值h与其相应的冻结深度z的比值，称为冻胀系数。

在高地下水位地段，使用强冻胀性土的路基，冻胀系数可达0.15-0.20。

路基冻胀产生的原因主要是路基水在冬季受低温影响，温度较高的水向温度较低的土层方向转移，在温差聚水作用下，水分迅速聚集并逐渐形成聚冰层。

(4)治理方法：

1)将路基地表水引向路基外排除，切断浸蚀路基的水源。

2)设置隔温层，防止水的冻结和路基土膨胀。

3)在路堤下部设置隔断层，以隔断毛细水上升，防止路基冻胀。隔断层应采用渗水性良好的粗粒料填筑，其位置宜在路基的中部或底部，厚度一般是40～50cm，其底面宜设反滤层，也可用清砂，防渗型土工织物等不透水材料修筑。

2、翻浆

成原因;处理方法

一、公路路基翻浆形成的原因分析

1.土质因素导致翻浆问题的形成

通常情况下，道路路基中运用的土质包括粘性土、粉性土以及砂性土三种。粉性土的毛细水能够使地下水产生高速且大量地向上凝聚，在负温作用下，会有严重水分聚流，也会容易产生冰冻，导致土体强度降低，散失了土体的稳定性，因此，粉性土是容易形成路基翻浆的因素。虽然粘性土毛细水有所上升，但存在相对较慢的速度，因此，在干旱季节，仅依靠地下水是很难导致路基翻浆问题形成，若到了雨季，粘性土的水资源存在较大的过滤能力的问题则是集中体现，容易导致较大的翻浆问题，因此粘性土不适宜应用与雨水较多的区位。而砂性土存在较强的过滤水能力，自身也更容易有稳定性形成，受力强度在三者中属于最好的，通常情况下该，不会有路基翻浆问题形成。因此，在建设道路时应尽可能运用砂性土，使的由于土质因素导致的路基翻浆问题形成的现象得到避免。

2.温度因素导致翻浆问题的形成

作为翻浆形成的一个充分条件，冻结深度及冷量发挥着一定的作用。在冻结深度与冬季寒冷相同的条件下，负温度特性，冻结速度较快，对翻浆缓慢形成的影响较大。通常情况下，初冬温度仍不会太冷，且容易有较大温差及冷热不均的现象产生，同时存在较长的温度停留期，在路面下较浅位置有冻结线长期停留，从而在路面很近的地方有大量水分聚流。其次，由于车辆对路面持续不断的压力，两者的作用很容易有翻浆现象发生。若在持续低温条件下，冷冻线很容易降低至与路面相距较深的位置，土基上部聚冰少，则不易有翻浆现象出现。除此之外，翻浆的产生还会受到春季气温的变化特点及化冻速度的影响。

3.水分因素导致翻浆问题的形成

翻浆过程就是土基上水分的转移和变化的过程，因此作为翻浆防治中的基本点，控制路基可能接触的水分成为关键。地势低洼的路基附近的地表水及浅的地下水能够对充足的水源进行提供，导致翻浆形成的重要条件。在进入雨季后，地区的降水量会进一步增加，结合土基含量较大及车载效应，增高了地下水水位及路面不稳定，那么含有可能导致较大规模的路基翻浆形成。

4.路面结构因素导致翻浆问题的形成

翻浆受到路面结构的影响较大，路基状态的不同导致翻浆受到的影响也各不相同。若在较为潮湿的土基上对黑色路面进行铺筑，路面结构的不完整会存在较差的透气性能，使路面的水分容易有堆积形成或以气体的形式存在，随着温度的变化而转换形态，因此路基中的水分无法从表面蒸发中顺畅地排出，进一步降低了路基强度，为翻浆提供充分的形成条件，同时在行车荷载的作用下，水分的作用会更为显著的体现，使路基不仅有翻浆出现，而且一般都较为严重。

5.行车荷载导致翻浆问题的形成

车辆在道路行驶的过程中，必定会由于力的作用导致路面路基有损坏形成，因此，虽然荷载不会导致路基翻浆形成，但对路基翻浆发挥着推动作用。通过车辆荷载的作用，道路翻浆问题会逐渐展现，当其他条件相同时，在翻浆季节及翻浆路段上存在的交通量越大、车辆越重，翻浆现象则越来越显著。

也就是说，导致路基翻浆产生的原因是多方面的，不论是直接原因还是推动原因，都会直接影响到翻浆的形成。在严重情况下，翻浆会对路面安全造成严重危害，特别是对于较低温度且不稳定的地区，则跟应对翻浆的形成进行控制，在重点时期是时候重点排查，从人为的角度尽可能将路基翻浆的产生得到控制。

二、路基翻浆的防治措施

1.提高路基

与实际情况相结合，对路基进行加高，使路基上部土层与地下或地表水面远离，结合当地冻土深度、水文情况以及路基土质对路基加高的数值，将路基最小填土高度及临界高度的方法实施确定。通常情况下，应确保路基处于干燥状态。该方法在平原区的土路和其他地区容易取土的路段中得到适用。若当地只能对粉砂土进行填筑使用时，由于毛细水上升较高，仅依靠路基无法彻底将翻浆根治，此时，除了对路基进行提升以外，还应运用砂垫层实施综合治理。不得在交叉口或城镇街道对提高路基的方法进行运用。

2.路基地上水、地下水处理的加强

(1)对路基排水做好，运用边沟深度扩大1,1.5m的方法，使宽底处于1m左右，该方法无法在平原洼地内得到适用，设置截水沟对山坡流向路基的水流实施拦截，并通过对节水暗沟进行设置的方式，促使地下含水层的水分得到截除。

(2)为了避免地下水大量向路基上部土层进行提升，可采用降低地下水的方法进行操作。

(3)管渗沟的修筑。在路基两侧的边沟底上，向下对一道深沟进行开挖，与现有的地下水位再深一些，现在沟底对四周带孔的瓦管进行安放，在管上对碎石、砾石或碎砖进行填满，运用厚度为20cm的粘土在最上层进行夯实封口，在粘土和碎石等颗粒之间对一层厚度为3cm的草皮进行铺设，促使地下水通过瓦管得到排出，实现地下水位的降低。

(4)通过在沟底对较大石块进行垒起的方法是好奇发挥瓦管的作用，运用盲沟使地下水位得到降低。

3、融沉

冻土融化时的下沉现象。包括与外荷载无关的融化沉降和与外荷载直接有关的压密沉降。

冻土融化时发生着两个相反的过程：压密和膨胀。

①冻土中的各种冰融化后体积缩小,使土因自重下沉;冰变成水后通过孔隙逐渐

排出，使土压密而进一步下沉。

②土粒及其集合体在融化时由于水化作用而膨胀。通常情况下，冻土融化时的压密大于膨胀，故产生融化下沉。当整体冷生构造的冻土融化时，其融沉量一般不大。但层状和网状冷生构造的冻土融化时,常有明显的沉降,有时会发生突陷。当冻土的融化速度很快时，会出现冰变成水的速率大于水能从土中排出的速率，从而使土中的孔隙压力增加，常造成斜坡和各种建造物的不稳定。融沉是多年冻土区建造物破坏的主要原因。在天然情况下，冻土的融沉会形成各种热喀斯特现象

4、融冻泥流和滑塌

融冻泥流又叫冻融泥流、泥流、土溜、土滑、冰滑等冻融泥流指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后，在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象。

冻融泥流指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后,在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象。其堆积物称冻融泥流堆积。主要由粘性土和砂砾组成,是一种没有层理和分选性的杂乱尤章的堆积物,成分与坡地的岩性一致,常有泥炭、古土壤夹层。在滑移过程中遇阻,常出现小型褶皱、断裂或形成台阶状的泥流堆积体,称泥流阶地。

性质描述

发生在消融季节者为块体运动，年流动速度一般＜1米。其产生和运动速度的大小，除气候条件外，主要取决于地表物质组成和坡度。若地表物质粗大，没有粘性土，水分可自由下渗，融冻泥流即不会产生；坡度＞30°的山坡，细沙土不易聚集，含水性差，不利于融冻泥流的形成。故在坡度为5～20°、地表物质以细沙土为主、含水量较多的坡地，最适于形成融冻泥流。

分类

融冻泥流的地貌形态包括泥流坡坎、泥流舌、泥流阶地及石川等。泥流坡坎和泥流舌呈鱼鳞状顺坡分布，前缘弧形突起。泥流阶地沿等高线分布，呈倾斜平台，长数十至数百米，高数米，宽数米至数十米。石川是顺坡地沟谷分布的由石块组成的舌状体，长可达数百米至1～2公里，末端流速可达1～1.5米/年。

危害

冻融作用引发泥流对工程建筑造成的危害。冻融泥流的危害主要表现在两个方面：在滑移、堆积过程中,对‘房屋、铁路、公路以及农田等产生破坏,造成工程设施变形位移；泥流堆积物具有特殊的工程地质条件,如作为建筑工程地基,容易产生沉陷、滑移。冻融泥流和冰雪融化形成的冰川泥石流是两种小同的现象：冻融泥流是冻结层融化后自身发生小规模蠕动、滑移的现象；冰川泥石流是冰雪融化后的水流挟裹大量泥砂石块形成的具有一定流速的特殊洪流。

5、冰锥、冻胀丘

冰锥是由于天气寒冷，地下水或河水流出封冻地表而形成的锥状冰体

冻胀丘（又称冰堆丘）是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，称冻胀丘。冰锥是在寒冷季节流出封冻地表和冰面的地下水或河水冻结后形成丘状隆起的冰体。

冻胀丘（frost mound）是由于土中水分冻结所造成的地表局部隆起现象。根据生长期长短，分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘冬季隆起夏季消失，既可以发生于季节冻土区，也既可以发生于多年（永久）冻土区。

多年生冻胀丘也常被称为冰皋，是指具有一个冰核的多年生冷丘体。冰皋是多年冻土区所特有的冰缘地貌现象之一。它的直径由几米到上百米，高度可达

50m。大多冰皋成圆丘形，也有的成拉长丘形。根据是否与下层非冻土相连，冰皋被分为封闭型和敞开型两种。

6、热融湖塘和沼泽化湿地

热熔湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高原上尤为集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘时要注意路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂等问题，同时湖塘积水也容易引起路基湿软，加剧冻胀和沉陷。

热熔湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高原上尤为集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘时要注意路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂等问题，同时湖塘积水也容易引起路基湿软，加剧冻胀和沉陷。

7、其他不良工程地质现象

从环境保护的角度看，多年冻土，特别是高含冰量冻土对地表的扰动十分敏感。地表的一些不大的改变，如雪盖和植被的变化都会引起多年冻土重大的不可逆的变化，从而产生严重的后果。低温和短的生长季节也造成了冻土区植被一旦被破坏后恢复缓慢的特点

二、影响公路冻胀与翻浆的因素

1、土质

粉性土是易发生翻浆的土质，这种土的毛细水上升较高且快，在负温作用下水分聚流严重，土体强度降低快，失去稳定性；粘性土毛细水上升虽高，但速度慢，只有水源充足情况下，才能形成翻浆；砂性土在一般情况下不会发生翻浆。在整治文化路翻浆现象时采取了换土的形式。

2、水

翻浆过程就是水分在土基中转移、变化的过程。在齐市地势低洼路基附近的地表水及浅的地下水能提供充足的水源。这是该地区形成翻浆的重要条件，加之秋雨过多，土基含量加大，地下水位增高，所以会形成翻浆现象。

3、温度

一定的冻结深度和冷量是形成翻浆的重要条件。在同样的冷结深度和冷量的条件下，冬季负温作用的特点和化冻结速度的快、慢对形成翻浆的影响也很大。我市初冻温度较暖，且冷暖交替出现，温度在O~5℃之间停留时间较长，冻结线长期停留在路面下较浅处。大量的水分聚流到路面很近的地方，报容易发生翻浆现象。反之，如果冬季一开始就很冷，冻结线很快下降到距离路面较深的地方，土基上部聚冰少就不易出现翻浆现象。除此以外春季气温的变化特点和化冻速度对翻浆也有影响。如果春季化冻快天气骤暖土基急速融化则会加重翻浆的程度。

4、路面

翻浆现象和路面结构是有紧密关系的。路面结构对翻浆有一定的影响。如果在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面。因该路面结构透气性差，路基中的水分不能通畅地从表面蒸发出来，使路基强度降低，在行车荷载的作用下就会出现严重的翻浆现象。

5、行车荷载

道路的翻浆现象是通过行车荷裁的作用形成暴露出来的，当其他条件相同时在翻浆季节和翻浆路段上交通量越大、车辆越重，翻浆也会越多越严重。

三、路基病害整治措施

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、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。

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。

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。

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。

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。

公路季节性冻土路基施工工艺及方法

公路季节性冻土路基施工工艺及方法 一、编制依据 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006） 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-2004） 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）释义手册 二、适用范围 适用于冻土地区公路路基工程。 三、交底内容 1、施工准备 1)审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2)利用已批复的水准点、导线点定出路线边线、中线及标高控制点。 3)会同设计单位现场交接标桩及施工复测，贯通线路中线及水平，对中线控制桩要测设护桩并作记录。边桩根据贯通后的中线水平测设。在地形、冻土地质条件变化处加测施工断面。施工便道贯通，平整场地。 4)根据实际编制实施性施工组织设计，在编制中力求考虑周到，措施得力，便于操作。并上报监理工程师批复。在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，详细核对设计文件，搜集施工地段的多年冻土工程地质、水文地质资料，了解多年冻土层的岩性成份、工程类别、季节融化层以及地表植被覆盖情况等。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 5)施工便道贯通，平整场地，根据设计文件要求，进行测量放样，进行相关物资准备，检修施工机械等。 6)施工相关材料应符合质量要求，并已进场，有相应土源。 2、材质要求 1)路床填料宜优先选择矿渣、炉渣、粉煤灰、砂、砂砾石及碎石等抗冻稳定性较好的材料。 2)路床或上路堤采用粉土、粘土填筑时，可按设计要求使用石灰、水泥、土壤固化剂等单独或混合进行稳定处理，填料的改善或处理应根据路基抗冻胀性能要求，结合填料性质经试验确定。 3)冻土、非透水性过湿土不得直接填筑下路堤。 3、季节性冻土地区路基施工工艺流程：

中铁某局永冻土层路基施工技术

中铁某局永冻土层路基施工技术 永冻土地区公路路基施工技术中铁某局第四工程处 2001 年 9 月目录 《1、永冻土地区公路路基施工技术》项目合同 ; 《2、永 冻土地区公路路基施工技术》研究报告 ; 《3、永冻土地 区公路路基施工技术》测试资料 ; 《4、永冻土地区公路 路基施工技术》建设单位意见 ; 《5、永冻土地区公路路 基施工技术》主要参考文献。中铁某局科技开发计划项目合同项目名称 : 301 国道博克图—牙克石段 A 合同段永冻土地区公路路基施工技术研究负责单位:中铁某局第四工程处项目负责人:起止年限 : 二 OOO 年至二 OO 一年一、研究现状及简要说明永冻土即多年冻土，在我国，多年冻土主要分布在内蒙古自治区和黑龙江省大小兴安岭一带以及青藏高原和甘肃、新疆高山区。我国冻土力学研究开始于二十世纪六十年代，五十年代初期，道路建筑事业迅速发展，由于技术标准低，没有采用有效的防抗冻措施，致使道路的冻胀翻浆破坏大量出现，严重阻碍交通运输业的发展。人们通过野外道路实际情况调查，因地制宜的采取换填石灰土、粉煤灰土、天然沙砾等方法处理道路的冻胀翻浆，取得了一定成绩。近年来我国也有许多冻土工作者提出各种计算冻深、 冻胀量、冻胀力的公式。 188 5 年俄国工程师斯图金伯格提出了冻土水分迁移假说，将冻胀形成同土的毛细管作用相联系。1916-19 30 年由美国学者泰伯研究出结晶力作用下迁移理论使水分迁移理论向前跨出一大步。 ”概念，将地下水、土颗粒美国学者贝斯考提出了冰析出和冻胀的土颗粒“临界尺寸

性质、毛细管性质综合起来评价土的冻胀情况。 195 7 年美国学者潘纳提出一个假说，认为水冰边界上的吸力和水向生长起来的冰晶的迁移决定于土系的孔隙尺寸，他将土中水分迁移和冰析出、同土的分散程度和孔隙率紧密联系起来。另外，也有一些学者将水分迁移变化、冰析出、土冻胀和冰结锋面的水分冷却、自由能、土水势的变化联系起来，探讨冻胀问题。应该说，现今的研究是试验、理论并举，并都已有了长足的进步，并有相当一部分成果应用于工程实践，但是理论与实践仍未能很好的统一，缺乏相互支持，没有形成完整的永冻土地区路基施工方案，和具体的施工细则。我处承建的 301 国道博克图至牙克石段二级公路 K18900 0 — K199000 及K201000— K 217000，全长 2 6.60 9km，跨越大兴安岭，海拔高度 729 米至 1037 米。公路沿线属于温带大陆性气候，年最高气温 36.5? ，最低气温— 46.7? ，全年无霜期仅有 137 天，冰冻深度 ? 3 米，最大积雪厚度 3 1 厘 米。公路地处零星岛状永冻土带，永冻土主要分布在山间谷地、河漫滩、阶地及阴坡植被覆盖地带，在公路里程上体现为 K190 000— K20 4000 以及 K 210000 — K213000 段内。我处在铁路路基施工中已取得一些经验，高寒地区永冻土公路路基施工在我局尚属首次。通过该工程的建设，总结永冻土地区公路工程的施工方案及冻土地区各种不良地质的处理技术。二、要研究内容及关键技术一、永冻土的性质和分类; 二、保护永冻土的方案和材料; 1 三、永冻土路基的沉降情况; 四、永冻土地区不良地质的处理技术; 五、永冻土路基的边坡防护; 三、达到的目的、技术经济指标及成果形成一、通过立项研究，制定科学合理的施工方案，正确指导和控制并掌握永冻土的性质和永冻土路基工程的施工工艺及操作细则，使路基沉降

冻土路基病害类型成因及防治措施样本

冻土路基病害类型成因及防治措施 一、病害类型 1、冻胀 冻胀是由于土中水的冻结和冰体( 特别是凸镜状冰体) 的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。冻胀一般会导致地面发生变形, 形成冻胀垄岗。冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀; 同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的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的另一个重要问题。一般情况下, 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的水分则冻胀严重。 冻胀形成机理 当路基表面的土开始冻结时, 土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结, 形成冰晶体。当温度继续下降时, 与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力作用, 迁移到冰晶体上面冻结, 使得与冰晶体接触的土粒上的水膜变薄, 破坏了原来的吸附平衡状态, 土粒的分子引力有剩余, 就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。同时, 当水膜变薄时, 薄膜水内的离子浓度增加, 产生了渗透压力差。在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下, 薄膜水就

从水膜较厚处向水膜较薄处迁移, 并逐层向下传递。在温度为0℃--5℃的条件下, 当未冻区有充分的水源供给时, 水分发生连续向冻结线的迁移, 使路基上部大量聚冰。 当冻结线在某一深度停留时间较长, 水分有较多的迁移时间, 且水源供给充分时, 可能在该深度处形成明显的聚冰层; 当冻结速度较快, 每一深度处水分迁移的时间短, 聚冰少且均匀分布, 可能不形成明显的聚冰层。 冻胀的评价指标 (1)总冻胀 路面全宽内的平均冻胀值称为总冻胀。在寒冷地区内地下 水位高的地段, 使用强冻胀性土的路基, 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, 都可能导致冬季聚冰的不均匀, 从而形成不均匀冻胀。 不均匀冻胀是总冻胀的一部分, 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。 (3)冻胀系数(或冻胀率) 平均冻胀值h与其相应的冻结深度z的比值, 称为冻胀系数。 在高地下水位地段, 使用强冻胀性土的路基, 冻胀系数可达 0.15-0.20。

冻土地区铁路路基设计

冻土地区铁路路基设计手册（新修订） 第一节季节性冻土 一、季节性冻土的定义 表层冬季冻结，夏季全部融化的土（岩）称为季节性冻土。 二、季节性冻土的分类（级） 季节性冻土应根据土的类别、冻前天然含水率，冻结期间地下水位距冻结面的最小距离和平均冻胀率分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五类，详见表18—1。 表18—1 季节性冻土的冻胀分级 土的类别冻前天然含水率ω （％） 冻结期间地下水 位距冻结面的最 小距离h w（m） 平均冻胀率 η（％） 冻胀等级 及类别 粉黏粒质量不大于15％的粗颗粒土（包 括碎石类土、砾、粗、中砂，以下同）， 粉黏粒质量不大于10％的细砂 不考虑不考虑 η≤1 Ⅰ级不冻胀 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细砂 ω≤12 ＞1.0 粉砂12＜ω≤14 ＞1.0 粉土ω≤19 ＞1.5 黏性土ω≤ωp+2 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细砂 ω≤12 ≤1.0 1＜η≤3.5 Ⅱ级弱冻胀 12＜ω≤19＞1.0 粉砂 ω≤14 ≤1.0 14＜ω≤19＞1.0 粉土 ω≤19 ≤1.5 19＜ω≤22＞1.5 黏性土ω≤ωp+2 ≤2.0 ωp+2＜ω≤ωp +5 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细纱 12＜ω≤18 ≤1.0 3.5＜η≤6 Ⅲ级冻胀 ω＞18 ＞0.5 粉砂14＜ω≤19 ≤1.0 19＜ω≤23 ＞1.0 粉土19＜ω≤22 ≤1.5 22＜ω≤26 ＞1.5 黏性土ωP+2＜ω≤ωP+5 ≤2.0 ωP+5＜ω≤ωP+9 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细纱 ω＞18 ≤0.5 6＜η≤12 Ⅳ级强冻胀 粉砂19＜ω≤23 ≤1.0 粉土22＜ω≤26 ≤1.5 26＜ω≤30 ＞1.5

多年冻土路基解决办法

新浪网：中国科研者研究冻土已有半个世纪了吧？吴青柏：上世纪50年代初期，中国政府最初提出修建青藏铁路。当时成立了冻土大队，奔赴高原研究冻土问题，这其实也就是现在中国科学院寒旱所的前身。虽然后来青藏铁路工程上马一波三折，但中国科研者对青藏高原冻土的研究却没有停止过。新浪网：青藏公路也是修建在冻土层之上，怎么解决冻土问题？吴青柏：青藏公路修建于上世纪50年代，那时对冻土的认识还非常浅，也没有什么新方法、新技术。当时只是采用了将路基加高到一定的合理高度，以减少路面热扰动对冻土层的影响这一最简单的方法。新浪网：现在的青藏公路有些路段坑坑洼洼，受到冻土影响还是较为严重。吴青柏：相比铁路，公路的使用年限较短，要求也不高，一般经历12-15年就要进行大修。实际上，青藏公路的整修工作从没有停止过，近年来也加入了很多解决冻土问题的新技术，路况已大为改善。新浪网：1984年，青藏铁路工程历时10年，从西宁穿越高山、戈壁、盐湖、沼泽修到了700公里外的格尔木，但工程却嘎然而止。是不是因为那时冻土问题还没有得到破解？吴青柏：是。当时科研者对冻土已有深入研究，但思路还是属于被动解决。打个比方，夏天卖冰棍都装在木箱子里，怕化了拿棉被捂上，原来修路大概就是这个思路，但拿棉被捂冰棍早晚要化。直到中国科学院兰州分院院长、冻土专家程国栋院士提出了“冷却路基”的思路，冻土难题才最终得到破解。新浪网：能解释一下什么是“冷却路基”吗？吴青柏：所谓冷却路基的思路，就是变被动为主动，将“棉被”换成“冰箱”，通过技术手段将冻土层的温度降下来，青藏铁路才敢最终拍板决定上马。 二新浪网：冻土问题大家都很好奇和关注。冷却路基的思路听起来非常神奇，能具体讲讲吗？吴青柏：其实说起来很简单，中学物理我们都学过热有三种方式：辐射、对流和传导，我们也就是通过材料、结构等很简单的办法调控这三种传热方式，最终达到降温的目的。新浪网：在青藏铁路中，解决冻土运用最多的是什么方法？吴青柏：块抛石路基，俗称“土空调”。青藏铁路的路基与传统的土方路基有所不同，是一种“肉夹馍”的结构??在土层路基中间，填筑了一定厚度的块碎石。目前青藏铁路已经建成的路基中，有80%以上采取了以块抛石路基和块、碎石抛石护坡为主的路基新结构。新浪网：块抛石路基这种特殊的“肉夹馍”结构如何降温？吴青柏：抛石路基的新技术来自一次野外的无意发现。在青藏高原冻土区考察中，科研人员无意间扒开了一片碎石堆，在下面发现了冰雪，而附近的地面因阳光照射升温都已翻了浆。科研人员把这个意外发现模拟进了铁路施工，实验证明：块碎石间因有空隙，相当于一个半导体，冬季从路堤及地基中排除热量，夏季较少吸吴青柏：块抛石新浪网：块抛石路基的降温效果如何？收热量，起到冷却作用。． 路基的成本较很低廉，但它却很有效，能有效地降低将路基下部土体的温度降低0.5℃以上。。新浪网：青藏铁路沿线，路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2米的铁棒。这种铁棒也是一种降温设施吗？吴青柏：是的，我们叫它热棒，但很多旅客误以为是雷达测速。热棒在路基下还埋有5米，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单，当大气温度低于路基内部的受外界影响温度上升时，液状氨受热发生气化，气化的氨上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却变成了液态氨，靠重力作用又沉入了棒底。而热棒最独特的性能是单向传热，热量只能从地下向上端传输，反向则不能传热。热棒就相当于一个天然制冷机，而且还不需动力。新浪网：青藏铁路沿线，

高寒地区多年冻土路基施工工法

高寒地区多年冻土路基施工工法 1前言 高寒区多年冻土地区，由于路基的修建，改变了原有永冻土地质的水热状况，引起水热的重分布，导致路基的融沉、塌陷、路面裂缝等病害，交通无法正常行驶或中断交通，影响道路使用寿命。 加漠公路漠河机场至北极村段A1合同段位于I1区，年平均气温-4.4℃，冬季最低气温-52.3℃，属于岛状多年冻土地区，最大冻深达11m，龙建路桥股份有限公司会同设计和科研单位在充分掌握当地气候和多年冻土数据规律基础上，针对路堤、路堑以及填挖过度段三种路基断面形式分别进行制定施工技术方案，经实施推广应用是成功的。该工法解决了高寒区多年冻土地区高等级公路路基病害技术难题，确保了路基的稳定性。降低路基病害，节约工程造价，缩短建设工期，有广泛的经济效益和社会效益。本工法经科技查新国内未见相同报导，该工法经黑龙江省交通运输厅科技鉴定，处国内领先水平。 2 工法特点 2.1多年冻土区路堑堑顶加设挡水埝、U形防渗截水沟；基底及边坡采用换填保温材料；根据永冻土的地段工程地质、气候条件和施工力量等情况合理安排各道施工工序，最大可能减少多年冻土的暴露时间，减少对冻土的人为扰动。 2.2多年冻土区路堤采用路基不同层间分别填筑不同粒径级配填料，使同一粒径水平的颗粒填筑在同一层，并把粗颗粒填料放臵于表层，保证路基结构稳定基础上，尽量增加粗颗粒层的孔隙度。同时在

细粒填土中铺设水平排水板；并在路堤边坡外采用清表土及弃土设臵大于4m宽的护坡道。 2.3多年冻土区填挖过度段采用保温防渗结构，在整个过渡段铺设保温材料，并在路肩线以下设臵了复合土工膜防渗层。 2.4本工法与“以桥代路”、“挖除冻土换填”、“碎石挤密桩”路基施工技术比较，节省工期，施工方法简便，安全可靠、节能高效、保护环境，节约大量的施工建设成本。 3 适用范围 本工法适用于高寒区多年冻土地区道路修建。 4 工艺原理 4.1多年冻土区路堑施工原则就是有效防止地表水或地下水对路堑边坡及路基的侵害，充分利用冻土的强度，并保护好冻土不被融化，而发生热融沉陷。 4.2多年冻土区路堤施工是对原始填料进行粒径级配筛分组合，形成级配良好的细粒土层，减少水分渗透，和同一粒径粗颗粒的碎石水平组合层，增大孔隙性。充分运用孔隙的隔热作用，减少地表热量向下传递。这样在路堤结构中形成3种级配层，即粗、中、细颗粒级配层和水平排水板组成，3种级配层按照由细到粗从上往下填筑，从而阻止高温下传递确保永冻土不被破坏。并在路堤边坡外采用清表土及弃土设臵大于4m宽的护坡道，有效对路基地表以下冻土保护和减少水源对路基的侵害。 填挖过度段是在路肩线以下，设臵了复合土工膜防渗层，复合土工膜防渗层的下部是工业保温材料隔热层。消除了原有冻土产生冻胀

多年冻土路基病害与整治

多年冻土路基病害与整治 1、研究背景及内容 全球多年冻土的分布面积约占陆地面积的23%，主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的阿拉斯加等地，其中我国的多年冻土分布面积高达215万km2，约占世界多年冻土分布面积的10%，占我国国土面积的22.4%，是世界上第三大冻土大国，而我国的多年冻土主要分布在青藏高原、大小兴安岭、祁连山、天山和阿尔泰山等高山、高纬度地区。 多年冻土是一种特殊土类。其特殊性主要表现在它的性质与温度密切相关。常规土类性质主要受颗粒的矿物和机械成分、密度和含水量控制，多半表现为静态特性。多年冻土的性质除受上述因素控制以外，同时它的性质随温度和时间都在变化，表现为动态特性。所以，冻土是一处对温度十分敏感且性质不稳定的土体。 随着全球气候的逐渐变暖和人类活动加强，多年冻土上限呈现出下降的趋势，多年冻土也在不断退化，对路基路面的稳定也造成了极大威胁。关键的是冻土在冻结、融化时具有特殊的物理、力学性质变化。土壤冻结时最重要的物理过程是水分的迁移和重分布，而冻土融化时最重要的是物理力学变化是结构、强度的急剧衰减。从而在冻融循环中不断地改变着土层的形态结构和物理力学性质，导致工程建筑物基础的反复变化与破坏。在大多数情况下，病害的发生发展过程与变化结果具有单向、不可逆的规律。 冻土地区筑路工作中的问题除了一般寒区道路中常见的路基冻胀、翻浆路面冻融松散低温开裂外，还有冻土地区特有的道路病害——路基热融沉降、边坡热融滑塌。 2、多年冻土路基病害 2.1 热融沉降（陷）

因气候转暖，或森林砍伐与火灾，或修建工程构、建筑物，特别是采暖型的建筑，破坏了原来地面的植被和热力动态，使其冻结与融化深度加大。导致地下冰或富冰土层融化，于是在上覆土层自重及建筑物荷载作用下，地基土便出现沉降或深陷现象，从而使建筑物无法正常运行，甚至破坏。这是多年冻土区各种建筑物遭受冻害的主要原因。 2.2 融冻滑塌 在地下冰发育的斜坡上，由于路堑工程或挖方取土，或河流侵蚀坡脚，使地下冰层或富冰土层外露，而不断融化，造成上覆植被或土层失去支撑而不断下滑。 2.3 冰丘、冰椎、延溜冰 在季节融化层中含有丰富的地下水层时，冬季地表冻结过程中，随着地表冻土层增厚，由于下卧多年冻土层隔水，季节融化层中的地下水流受阻而承压。当该孔隙水的压力足够大时，在地表较薄弱处即被不断增加的受压孔隙水顶托而逐渐隆起，形成丘状体，称之为冰丘；当地表层不足以承受水压力时，空腔水与孔隙水便破土而出，在地表漫延，并冻结成冰椎。 延溜冰的产生主要由于公路上侧土壤中的过饱和水分、泉水、沟溪中的水，在移动过程中，水流被下降的气温自下而上逐层冻结，水源不断供给，形成较大面积的冰覆盖层。延溜冰沿公路长度分布少则几米，多达几百米，冰的厚度有几厘米到几米。它一般发生在冬季或初春，持续的时间较长。根据调查发现，延溜冰多发生于林区、山岭、坡地、沟谷，以及泉眼、河流附近，受气温、地形、冻深及水分条件影响。 2.4 季节融化层的冻胀 冻胀是冻土区筑路时需要考虑的另一重要病害现象，在多年冻土地区，处于不良地质、水文条件下的路段，路基土冻结过程中会发生水分迁移现象。水分不仅向冻结锋面迁移，而且在冻结中凝结成冰，由于冰的密度略小于水，故在冻结的过程中伴随着体积的膨胀，从而造成路基土的冻胀。冻胀的发生是需要两个必要条件的，一是有充足的水分补给源，二是有水分补给的通道。

水泥混凝土路面病害的防治措施

水泥混凝土路面病害的防治措施 随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善，水泥混凝土路面发展的速度较快，在技术、经济上也将显示出明显的优势。然而水泥路面的迅速增长，水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。主要现象为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。引起各种病害的原因是不相同的，有外界因素，设计缺陷、施工问题及养护等原因，现在根据多年的施工经验，分析如下：。 一、水泥路面常见病害的成因 水泥路面破损的原因，主要是由于混凝土板、基层、路基的缺陷引起的。这些缺陷除了设计因素及施工质量的原因之外，一般是在行车和各种自然因素作用下形成的，而水和超重荷载是主要因素。 （一）水是形成病害的主要原因 前几年水泥路面的横缝均是采用沥青灌缝，纵缝为施工缝不灌缝，路肩盲沟排水的设施基本没有设置。特别是“先行工程”建设期间对水泥路面性能认识不足，相当一部分排水设施配套不到位。如果养护不及时，经过多年的行车作用，一种是路面板块间相互挤压，原路面横缝接缝的填缝料老化剥落破损。路面的雨水通过裂缝接缝渗入基层，造成基层软化。另一种是低洼地水排不掉，两侧就会产生积水，积水向路基渗透，通过毛细作用逐渐向上，使路基上部土层变湿。在车辆荷载的重复作用下，出现基层承载力不足，地基不均匀下沉。产生唧泥将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆，最后出现断板破碎。 （二）车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因 由于经济的发展，车流量不断增加，特别是市场竞争急烈，运输户只雇经营利益，绝大部分的货车进行改装，加高车厢，加厚大梁等等，严重超载，据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在23～24t、三轴车辆总重均在35～45t，荷载大大超过路面设计荷载，造成混凝土板块疲劳，形成水泥板断裂、破碎，大大缩短正常使用年限。 （三）施工控制质量不严，造成水泥路面破损 路基密实度不足造成不均匀沉降，病害大部分布在路基填挖交界，高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处，因为路基不均匀下沉造成路面的沉降，在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥路面破损。路面材料质量控制不佳，配合比达不到要求，拌和不

多年冻土地区路基施工技术浅析

多年冻土地区路基施工技术浅析 摘要:首先分析多年冻土的冰害特点以及冰害的种类，并从路基施工角度，对多年冻土病害的处理方法进行简要介绍，并着重强调多年冻土地区路基施工的注意事项。本文介绍了多年冻土的概念以及对公路路基的影响，分析并阐述了多年冻土地区修筑路堤和路堑的施工技术和注意事项。 关键词:多年冻土；路基；路堤施工；路堑施工 0.概述 冻土是指温度为负温度或零温度并含有冰晶的一类土体。多年冻土按含冰量分类，可以分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层五类。多年冻土的工程力学极不稳定，容易受到水体、土体温度的影响，在此类地区进行路基施工，要特别加以注意，并采取一定的技术手段，以保证路基的稳定和公路的施工质量。 多年冻土对土的物理、力学、水文地质、工程地质等性质有很大影响，在这一地区修路，尤其是修筑高级公路，一定要采取特殊办法与措施来对付这种影响。否则，由于开挖路基使含有大量冰的多年冻土融解，会造成边坡坍塌、路基沉陷、路面翻浆等。或因路基底冰丘、冰椎使路基膨胀，导致路基、路面开裂与变形；当冰丘、冰椎融解后，路基发生不均匀沉陷，造成公路路面更严重的破损。 1.路堤施工技术 多年冻土地区路堤施工要考虑到多年冻土地区的特殊性、复杂性，应根据冻土环境和现场冻土地质情况进行相关结构设计、相关调控地温的工程措施设计以及处理不良冻土地质现象的措施设计。由于现阶段成熟的相关施工技术规范还没有跟上，所以多年冻土区公路在设计阶段还应同时给出相应的关键施工技术要求，以保证冻土路基设计在特定的施工条件下达到预期的效果。 1.1关于路基设计高度的起算点 当路基设计高度经计算确定后，路基设计高度的起算点也是一个很重要的设计参数。由于地形条件不同，其起算点若选择不合适，同样可能引起路基失去其稳定性。因此，路基设计高度的起算点应以设计最安全为目标，也就是以地表至路基设计高度的最小距离的位置为路基设计高度的起算点。即路基通过地形平缓地表时，路基设计高度以路中心为起算点；路基通过地形横坡较大时，则应以地形较高一侧路面边缘所对应的地面点为起算点 1.2填料的选择与路基借土 多年冻土区筑路应尽量减少对冻土环境的破坏，应合理设计路基取土坑，不得在路基两侧随意取土。取土坑的位置依照地形、地质、地表排水条件确定，尽

冻土路基病害成因及处理

冻土路基病害成因及处理 冻土路基病害成因及处理 摘要：随着我国公路建设事业的不断推进，寒地冻土区域的公路建设事业也取得了蓬勃的发展。从已建成的公路、铁路等交通基础设施运营效果看，多年冻土工程建设面临着许多新的问题。尤其在高温冻土区，如何在解决冻土路基热稳定性的前提下，保持路基工程的长期稳定性问题，是目前冻土区道路工程研究的重要课题之一。本文首先分析了冻土路基病害的形成机理和冻土工程地质特性，然后重点探讨了冻土路基病害的主要类型及成因，最后详细阐述了冻土路基病害的治理措施。 关键词：冻土；路基；病害；冻胀翻浆；排水 Abstract: as China's highway construction business, the continuous progress of the cold permafrost area highway construction business has made rapid development. From the completed highway, railway and other transportation infrastructure operation effect look, permafrost engineering construction is faced with many new problems. Especially in the high temperature permafrost region, and how to solve the frozen soil subgrade under the premise of thermal stability, maintain the long-term stability of the subgrade engineering, is the permafrost region road engineering research one of the important issues. This paper first analyzes the permafrost roadbed disease formation mechanism and frozen soil engineering geological characteristics, and then probes into the frozen soil roadbed disease of the main types and causes, and finally elaborated on frozen soil roadbed disease control measures. Keywords: frozen soil; Subgrade; Disease; Frost heave pumping; drainage

路基路面常见病害及治理措施

路基路面常见病害及治理措施 摘要：本文主要论述不同地区公路路基路面常见的一些病害以及治理措施，分析其病害原因，并作相应处理，以确保道路工程中路基路面的施工质量，保证路基和路面的稳定性和整体性。 关键词：公路路基路面的病害及防治措施。 引言 我国幅员辽阔、物产丰富、人口众多、为了促进国民经济的发展提高人民的物质文化生活水平，确保国防安全，必须有一个四通八达且完善的道路运输系统。而最重要的运输道路就是铁路和公路。对于公路安全质量而言最主要的就是路基和路面的安全稳定性。 路基是天然地面按照道路的设计线和横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物，是道路的基础，更是保证路面质量的关键。路面是路基顶面的行车部分用各种混合材料铺筑而成的层状物。在现实中，路基和路面都要反复承受各种荷载和自然因素的作用，会导致路基路面的形状、边坡坡度发生改变，严重影响了路基和路面的质量和稳定性。由于所处地区和自然气候以及外界环境的影响，路基和路面的破坏程度和破坏形式也是多种多样的。影响路基强度和稳定性的因素大的方面分为自然因素和人为因素，自然因素就是地形、气候、水文及水文地质、土质、地质以及植物覆盖；人为因素又分为荷载作用、路基结构、施工方法、养护措施等。最常见的路基破坏形式有边坡崩塌、滑塌，路基变形等，产生的原因涉及土质、人为的破坏、养护和管理等因素。彻底的控制路基病害的产生是不现实的，因此，只能找出其产生的原因并做好防范，采取一系列切实可行的措施，将其产生的可能性降到最低程度。 一、不同地区公路路基病害的类型及其危害 不同的地区，由于所处的地理环境不同以及多方面因素的影响，会造成多种公路路基病害，常见的有以下几类： 1）我国西北部黄土沙土地区 我国西北部黄土地区公路路基病害类型及其危害。黄土土壤中土颗粒比较松散，且无层理，而且这些地区的平均降水量比较少，所以土壤的含水量较小，而土壤的含水量却是路基路面稳定性的最主要的影响因素。沙土具有很大的湿陷性和易溶蚀等特征，因而容易产生路基的局部塌陷和整体沉降。另外还有路基边坡面的剥落、冲蚀和整体失稳；填方路基不均匀沉陷；沥青面层的裂缝等。这些普遍存在的路基病害，会严重影响这些地区的路基路面破坏，从而导致各种病害的发生。

32-多年冻土路基施工工艺(080709)

多年冻土路基施工工艺 随着经济建设的不断深入，在多年冻土地区修建路基工程已得到国家的大力扶持。多年冻土是指持续多年或永久不化的冻土，它的分布一般是受到地理纬度和海拔高度影响的。在我国，多年冻土主要分布在内蒙古自治区和黑龙江省大小兴安岭一带以及青藏高原和甘肃、新疆高山区。 1 工艺特点 （1）多年冻土地区必须全部实现机械化施工，全线分区段平行作业，区段内流水作业，提高工程进度； （2）通过对关键技术的控制，可保证工程质量； （3）实现多年冻土地区路基施工规范化、标准化，机械组织合理，通过分段平行作业，段内流水作业，提高工作效率、保证施工质量，其效益非常突出。 2 适用范围 本工艺适用于多年冻土层路基的施工。 3 施工工艺 多年冻土地区路基施工作业应按标准化、程序化进行，路基填筑过程分为三个阶段、五个区段、八个流程。 三个区段：准备阶段、施工阶段、竣工阶段。 五个区段：填土区、晾晒区、平整区、碾压区、检验区。 4 施工流程 多年冻土地区路基施工工艺流程见图1。 5 操作要点 5.1 关键技术方案 关键技术方案主要有：保护多年冻土施工方案；破坏多年冻土方案；深挖路堑的施工方案。 5.1.1 保护多年冻土施工方案 所谓保护多年冻土施工方案，就是要有效的采取综合保温措施并使路堤填高大于最小临界高度，使成型后的路基基底人为上限控制在一定深度内，保护路基下多年冻土不融化，以确保路基稳定。具体内容如下： （1）施工季节的选择。采用砂卵石及碎块石等粗颗 图1 多年冻土地区路基施工工艺流程图

粒土进行路基填筑的路段，可选者在寒冻季节施工，基底需要换填的冻土路基开挖最好安排在寒冬季节施工，采用爆破法开挖，这种施工安排可以使全年施工较为均衡，又不影响施工质量；多年冻土地区在融化季节施工应考虑路基沉降引起的沉降土方量，并预留路肩加宽，以免路堤下沉后路肩宽度不足。 （2）安排在融化季节进行施工，施工中采取快速分修的施工方法，全线分区段平行作业，区段内流水作业，这样既保证了工程进度，又避免了因冻层暴露太久、多年冻土上限下降而引起的路基沉陷破坏。 （3）路基底面上和整个公路用地范围内从路基中心算起50～100m 范围内保持青苔植被不破坏，其作用是隔热、保护冻土和减弱地表水的下渗。 （4）路基第一层填方作业时，采用端部卸土的方法进行填筑（滚填），汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持它以前，禁止在坡道上进出。 （5）在农田段设置2.0m 宽的护道；在草地或荒地地段设置3.0m 宽的护道；在沼泽和湿地路段保证路基填高≥2.5m，在路堤下部1.5m 高度范围内填筑碎石土（含土量≤15%），并设置防水保温护道，自然地面以上1.5m 高度范围内路基两侧各加宽1.0m。 （6）多年冻土区路堤填筑均采用了集中取土。对于位于倾斜地形上的路基，取土坑应设在路堤上侧上坡，取土坑与路基坡脚间天然护道宽度不小于20m，路基两侧取土坑的最大深度不得超过天然上限的80%。宽度不宜超过20m，取土完毕后应将取土时挖出的草皮回填，填入坑中靠路基一侧并大致铺平，使其形成完整坡面。春季，在解冻天气到来之前，需将取土坑和挖方段落上的积雪和青苔植被清除（堆放在一起），以加快土壤融化。 （7）净沙和砾石最宜于作路基填料，当路堤高度较小时可在路堤下部先填一部分细颗粒土，厚度一般不小于1.0m。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时，要控制土的湿度，碾压时含水量不超过最佳含水量+2%，不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。 （8）通过热融湖（塘）的路堤，水下部分用渗水良好的土壤填筑，并应高出最高水位0.5m。 （9）多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚，并力求排水畅通，不得在路基边坡附近形成积水洼地，更不能在边坡积水，以免引起路基多年冻土的融化，影响路基稳定。为此，施工中采用的排水沟多为宽浅形式，以减少对多年冻土的热干扰；施工的临时性排水与永久性排水相结合，使排水系统始终保持畅通；对于路基坡脚无法与排水沟连通时，施工时用路基填料将积水坑回填，把积水挤至路基坡脚5m 以外。此外，为了排除地下水，施工中还采取了加深边沟、设置渗沟等方法将水排除至路基外。 （10）多年冻土地区路基边坡防护也要采用相应的防护方案。路堑边坡设置保温层是解决边坡防护的比较好的方法。有保温要求的部位应尽量使用细粒的粘性土和砂性土，此外，苔藓、草皮、泥炭、塔头草也是良好的当地保温材料。填方路段的边坡防护采用浆砌片石护坡和网格护坡（网格内种草）相结合的办法，边坡基础埋深1m，均采用浆砌片石砌筑。个别地段采用护面墙或挡土墙加以防护。 5.1.2 破坏多年冻土方案 所谓破坏多年冻土方案，就是在路基建成后允许路基下地基中的多年冻土全部或部分融化，或在筑路时预先使路基下的多年冻土融化，从而使路基施工按非多年冻土进行施工。在岛状多年冻土的外边缘，多年冻土层厚度很薄，且公路路基与岛状多年冻土外边缘交界处多为零填、低填（填高

冻土路基施工工艺

浅析冻土路基的施工工艺 摘要：本文分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程 和桥涵基础工程所采取的设计原则，指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键，以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结，另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。 关键词：路基冻土施工工艺 abstract: this paper analyzes the characteristics of the permafrost and permafrost regions subgrade engineering and taken by the foundation engineering bridge design principle, points out that the construction technology of the right choice is to solve the key technology of subgrade construction, mining and the ming dig foundation construction foundation technology is studied and summarized, also for many years of permafrost regions of the concrete construction technology makes detailed discussion. key words: frozen soil subgrade construction technology 中图分类号：u213.1文献标识码：a 文章编号： 一、冻土的概念 冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。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

高三地理冻土问题精选

高三地理冻土问题 青藏铁路要穿越“千年冻土”区，必须攻克的难题之一是：只有设法保持该区域的冻土不受夏季高温影响，确保路基坚固、稳定．大家都知道：严寒的冬季，冻土是坚硬的，而外界气温升高时冻土会熔化，使路基硬度减弱，甚至变软，火车的重压会使路基及铁轨严重变形．因此，如何确保冻土的状态在夏季与冬季一样，就成了必须解决的难题．我国科技工作者创造性地解决了这一难题，并且，其中的三个关键措施都只运用了简单的物理知识． 一是“热棒”：被称为不用电的“冰箱”．在冻土区，路基两旁插有一排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒，这就是“热棒”．它们的间隔为2m，高出路面2m，插入路基下5m．棒体是封闭中空的，里面灌有液态的氨，外表顶端有散热片．我们知道，酒精比水更容易变成气体，而液态氨变成气体比酒精还要容易．正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作，使它成了在夏季保持路基冻土的“冰箱”． 二是“抛石路基”，被称为天然的“空调”．在冻土区修筑路基时，其土层路基的中间，抛填了一定厚度的碎石块，碎石之间的空隙不填实，并且与外界空气相通．这样的结构具有“空调”的功能，使得冻土层的温度基本不随外界气温变化，能有效地保持冻土的稳定性． 三是“遮阳板路基”，又称旱桥：被称为隔热“外衣”．遮阳板路基，是在路基的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效地减弱太阳热对路基温度的影响． 热棒工作原理 在可可西里地区，在铁路和公路两旁可以看到很多竖立的“铁棒”，有关技术人员说，这其实是一种高效热导装置，叫做“热棒”.车站工作人员告诉记者，热棒是青藏铁路在运营过程中处理冻土病害、保护冻土的有效措施. 据了解，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米.具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端

路基、桥梁、隧道、质量通病及防治措施

IB411060路基工程质量通病及防治措施 IB411061路基压实质量问题的防治 一、路基行车带压实度不足的原因及防治 (一)原因分析 路基施工中压实度不能满足质量标准要求，甚至局部出现“弹簧”现象，主要原 因是: 1.压实遍数不合理。 2.压路机质量偏小。 3.填土松铺厚度过大。 4.碾压不均匀，局部有漏压现象。 5.含水量大于最佳含水量，特别是超过最佳含水量两个百分点，造成弹簧现象。 6.没有对上一层表面浮土或松软层进行处治。 7.土场土质种类多，出现异类土壤混填;尤其是透水性差的土壤包裹透水性好的土壤，形成了水囊，造成弹簧现象。 8.填土颗粒过大(>10cm) ,颗粒之间空隙过大，或采用不符合要求的填料(天然稠度小于 1.1,液限大于40,塑性指数大于18)。 (二)治理措施 1.清除碾压层下软弱层，换填良性土壤后重新碾压。 2.对于产生“弹簧”的部位，可将其过湿土翻晒，拌和均匀后重新碾压，或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。 3.对于产生“弹簧”且急于赶工的路段，可掺生石灰粉翻拌，待其含水量适宜后重新碾压。 二、路基边缘压实度不足的原因及防治 (一)原因分析 1.路基填筑宽度不足，未按超宽填筑要求施工。 2.压实机具碾压不到边。 3.路基边缘漏压或压实遍数不够。 4.采用三轮压路机碾压时，边缘带(0-75cm)碾压频率低于行车带。 (二)预防措施 1.路基施工应按设计的要求进行超宽填筑。 2.控制碾压工艺，保证机具碾压到边。 3.认真控制碾压顺序，确保轨迹重叠宽度和段落搭接超压长度。 4，提高路基边缘带压实遍数，确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。 (三)治理措施 校正坡脚线位置，路基填筑宽度不足时，返工至满足设计和规范要求(注意:亏坡补 宽时应开蹬填筑，严禁贴坡)，控制碾压顺序和碾压遍数。 1B411062路堤边坡病害的防治 路基边坡的常见病害有滑坡、塌落、落石、崩塌、堆塌、表层溜坍、错落、冲沟等。 一、边坡滑坡病害及防治措施 (一)原因分析 1.设计对地震、洪水和水位变化影响考虑不充分。 2.路基基底存在软土且厚度不均。

冻土地区路基设计指南

震后交通基础设施重建技术系列指南之七多年冻土地区路基设计指南 交通部西部交通建设科技项目管理中心 二○一○年四月

前言 2010年4月14日，青海省玉树地区发生了7.1级地震，这是继两年前“5.12汶川大地震”后，在我国境内发生的又一次破坏性大地震，给玉树人民的生命财产造成了巨大的损失，也给玉树地区的公路、桥梁等交通基础设施带来了巨大的破坏。为响应党中央国务院关于抗震救灾和灾后重建的指示精神，贯彻落实交通运输部的抗震救灾部署，支援玉树灾区抗震救灾和灾后重建工作，我们遴选了部分与抗震救灾有关的西部交通建设科技项目成果，并编印了《震后交通基础设施重建技术系列指南》，希望能为灾区交通基础设施重建提供参考，并藉以为灾区重建做出我们应有的贡献。 交通部西部交通建设科技项目管理中心 二○一○年四月

目录 1 总则 (1) 2 路基设计 (2) 2.1 一般规定 (2) 2.2 路堤设计高度 (3) 2.3 低填浅挖路基 (8) 2.4 路基边坡及护道 (10) 2.5 路基排水 (10) 2.6 其它不良地质地段的路基设计 (12) 2.7 路基借土 (13) 3多年冻土道路环境检测与管理 (14) 多年冻土地区路基设计指南附录 (15) 附录一沥青路面路基设计高度公式中S的确定 (15) 附录二 XPS板隔热层路基设计主要参数 (17) 附录三通风管路基设计参数 (18) 附录四热棒路基的设计参数 (18) 附录五碎石路基设计参数与要求 (19) 附录六冻土融土的热物理参数 (20)

1 总则 第1.0.1条本设计指南依据部颁《公路工程技术标准》和多年冻土地区公路工程设计任务，并参考《公路路基设计规范》和其他多年冻土地区研究成果中所确定的原则编制，其目的是指导多年冻土区公路路基设计。 第1.0.2条多年冻土地区路基工程设计中，为确保路基稳定，使路基设计经济合理，降低全寿命成本。应根据“有的放矢、合理经济”的设计原则，对不同的冻土类型，分别采用不同的设计方法。 第1.0.3条公路路基宽度设计原则上按《公路工程技术标准》级公路标准进行，特殊地段可适当降低技术标准。 第 1.0.4条采用本设计指南时，尚应符合国家现行有关规范或规定的要求。 第1.0.5条路基工程设计应在综合分析勘察资料基础上，吸收消化国内外成功的研究成果，充分考虑建设环境的影响，论证地确定路基工程设计方案，以保证路基设计的合理性和可靠性。 第1.0.6条对于旧路建设整治工程，路基设计时，低温多年冻土地区（放热型、吸热型）路基设计以“保护冻土”为原则；高温多年冻土地区（过渡型和残留型）路基设计以“控制融化速率”为原则，采用“主动降温与被动保护相结合、治理路基病害与治理环境相结合”的工程措施，路基临界高度不再是高温多年冻土区路基设计的主要控制指标。 第1.0.7条对于新建公路路基，路基设计时，低温多年冻土地区路基设计以“保护冻土”为原则；高温多年冻土地区路基设计以“控制融化速率”为原则，采用“主动降温与被动保护相结合、保护冻土路基与保护冻土环境相结合”的工程措施，路基临界高度不再是高温多年冻土区路基设计的主要控制指标。

关于东北冻土区路基施工中的一些要点

关于东北冻土区路基施工中的一些要点———浅谈如何解决冻融冻胀问题 1 冻土介绍 北黑高速处于东北寒冷地区，所经冻土区域较 多，随着施工的深入，我们难免要遇到和考虑冻土 这样的地质地貌。针对冻土地区对路基施工的影响 和危害，我们不仅要高度重视，还要充分认识冻土 这种地质构造，对路基施工所产生的影响，积极总 结施工经验和合理的施工方法。 就冻土而言，直观上我们可以理解季节性冻土 和多年冻土，即常年伴随大气温度改变而融化的冻 融层为季节性冻土，而自然因素不可以影响到融化 的冻层为多年冻土层。而根据冻土面积所占区域的 比例，我们仅把冻土区分为连续冻土区( 冻土面 积＞ 80%) 和岛状冻土区( 冻土面积＜ 80%) 。当 然根据含水率、土质类别、融化后潮湿积度和融沉 性又可将多年冻土分为少冰冻层、多冰冻土、富冰 冻土、饱冰冻土、含土冰层，暂不缀述。季节性冻 土可以随着施工方法可以消除影响，所以对路基产 生危害的主要是多年冻土。 2 冻土的危害形式和影响因素 多年冻土的危害主要有冻胀和沉陷两种，冻胀 即为水份冻结成冰产生的体积膨胀。主要影响因素 有土质﹑水份温度。冰度层厚度冻结速度，当温度 和土质一定的时候，水份是影响冻胀力的主要因 素。所以，施工中要注意减小填筑材料的含水率， 可以减少冻胀对路基的影响。当水份和温度一定 时，土质的颗粒组成和冻胀力有密切关系。不同土 质的冻胀温度也不近相同，但纯净的粗颗粒土尽量 处在不充分饱水条件下也几乎不产生冻胀，由此说明，我们在施工中选择适当的回填材料，对减少冻 胀的影响也很重要，经前人多年的施工经验总结， 为了保证道路结构层中的自由水及时排除，并满足 防冻的要求，在水温条件不好的地段( 湿、中湿 地段) 砂砾是最理想的填筑材料。路基的冻胀不