多年冻土地区路基养护研究第20组

四川交通职业技术学院道桥系

多年地区冻土路基养护研究

3/28/2014

GG12-1 李国勇 王强 1

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

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 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。3/28/2014 3

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 3/28/2014 地带性有清楚表现。

常见的病害类型

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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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河冰椎

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冻胀丘也是在承 压水的作用下形 成的。

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 用下向上隆起，形成冻胀 3/28/2014 丘。

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

路基沉陷翻浆3/28/2014

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 10 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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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

路基横向的 不均匀沉陷 又可以诱发 路基纵向裂 缝。

路面的横向裂缝3/28/2014 13

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3/28/2014 14

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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稳定土

冻胀土中 掺入石灰 和水泥， 改变其冻 胀性质3/28/2014

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加深上边 坡

加深上边沟

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