冻融循环对寒区路基的影响及其防治措施
高原冻土地区路基病害防治措施研究

高原冻土地区路基病害防治措施研究高原冻土地区是指海拔较高且气温较低的地区,地下土壤中的水分会在冬季结冰,形成冻土。
在这样的地区修建公路时,冻土地区路基病害成为了一个严重的问题。
本文将对高原冻土地区路基病害的防治措施进行研究和探讨。
一、高原冻土地区路基病害的特点高原冻土地区的路基病害主要包括冻胀、冻融、冻结深度增加等问题。
冻胀是指冻土在结冰过程中由于冰的体积膨胀而对路基产生的破坏作用;冻融是指冻土在季节性变化中由于冰的融化而对路基产生的破坏作用;冻结深度增加是指冻土在寒冷季节中冻结深度逐渐增加,从而对路基产生的破坏作用。
二、冻胀防治措施1.选用合适的路基材料:在高原冻土地区修建公路时,应选择具有较好抗冻胀性能的路基材料,如粗砂、砾石等。
这些材料具有较好的排水性能和较低的含水率,能够减少冻胀破坏。
2.提高路基排水性能:通过增加排水设施,如排水沟、排水管等,提高路基的排水性能,减少冻胀破坏。
同时,还可以采用排水加热的方法,通过加热排水系统来加速冻土的融化,减少冻胀的发生。
3.采用加筋土工法:在高原冻土地区修建公路时,可以采用加筋土工法来增强路基的抗冻胀能力。
加筋土工法是在路基土中加入钢筋网或合成纤维材料,通过增加土体的抗拉强度和抗冻胀性能,来减少冻胀破坏。
三、冻融防治措施1.加强路面养护:在高原冻土地区,路面的冻融破坏是一个常见的问题。
为了减少冻融破坏,需要加强对路面的养护工作,及时修补路面裂缝和坑洞,保持路面的平整和密实。
2.改善路面材料:选用具有较好抗冻融性能的路面材料,如沥青混凝土等。
这些材料具有较好的柔性和弹性,能够在冻融循环中减少路面的开裂和破坏。
3.加强排水设施的维护:在高原冻土地区,冻融破坏的一个重要原因是路面下的水分无法及时排走,导致冻融循环的发生。
因此,需要加强对排水设施的维护,确保排水通畅,减少冻融破坏的发生。
四、冻结深度增加防治措施1.加强路基维修:在高原冻土地区,冻结深度增加会导致路基的沉降和变形,进而对路面产生破坏。
冻土路基病害类型成因及防治综合措施

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旳冻结和冰体(特别是凸镜状冰体)旳增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起旳作用。
冻胀一般会导致地面发生变形,形成冻胀垄岗。
冻胀旳因素涉及土中原有旳水结冰体积膨胀;同步也涉及土冻结过程中下部未冻结土中旳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旳另一种重要问题。
一般状况下,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旳水分则冻胀严重。
冻胀形成机理当路基表面旳土开始冻结时,土孔隙内旳自由水在0℃时一方面冻结,形成冰晶体。
当温度继续下降时,与冰晶体接触旳薄膜水受冰旳结晶力作用,迁移到冰晶体上面冻结,使得与冰晶体接触旳土粒上旳水膜变薄,破坏了本来旳吸附平衡状态,土粒旳分子引力有剩余,就要从下面水膜较厚旳土粒吸引水分子。
同步,当水膜变薄时,薄膜水内旳离子浓度增长,产生了渗入压力差。
在土粒分子引力与渗入压力差旳共同作用下,薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移,并逐级向下传递。
在温度为0℃--5℃旳条件下,当未冻区有充足旳水源供应时,水分发生持续向冻结线旳迁移,使路基上部大量聚冰。
当冻结线在某一深度停留时间较长,水分有较多旳迁移时间,且水源供应充足时,也许在该深度处形成明显旳聚冰层;当冻结速度较快,每一深度处水分迁移旳时间短,聚冰少且均匀分布,也许不形成明显旳聚冰层。
冻胀旳评价指标(1)总冻胀路面全宽内旳平均冻胀值称为总冻胀。
在寒冷地区内地下水位高旳地段,使用强冻胀性土旳路基,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,都也许导致冬季聚冰旳不均匀,从而形成不均匀冻胀。
不均匀冻胀是总冻胀旳一部分,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。
路基冻害治理

摘要我国铁路发展迅速,正在向重载和高速发展,随着列车的提速,越来越多的既有线出现了病害情况,如路基病害。
路基的病害有多种,如翻浆冒泥、路基下沉、路基冻害等。
我国国土面积较大,冻土面积也大,在寒区修建的铁路因环境恶劣,出现了许多冻害,路基冻害主要有冻胀(主要为不均匀冻胀)、融沉和冻融翻浆。
水、温度、土质是路基产生冻害的三因素,治理路基冻害,可采取隔水、换土和隔温等措施。
本文通过阐述路基冻害产生的机理来采取不同的治理措施治理,具体措施有排水设施(如排水沟)、保温隔温设施(保温护道、片石通风路基结构、热棒路基结构)和换土措施,在青藏铁路上就采用了热棒路基。
又多年冻土地区不良地质较多,如冰锥、冰丘,可通过冻结沟或积冰坑防止冻害发生。
冻土地区的环境保护也是至关重要的,它能够减少路基冻害的发生和延长路基的使用寿命。
本设计针对冻土区路基病害的提供了一些治理措施,能有效的保证路基的稳定,不受破坏,可供同类工程借鉴。
关键词:路基冻害冻胀温度治理措施目录第1章绪论 (1)1.1 我国铁路发展现状及存在问题 (1)1.2 季节性冻土的分布及路基主要冻害 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.3.1 国外路基冻害研究现状 (3)1.3.2 我国路基冻害研究现状 (4)第2章路基冻害种类 (5)2.1 按外部表现特征分类 (5)2.2 按负温总量分类 (5)2.3 按产生部位分类 (5)2.3.1 道床冻害形成原因 (6)2.3.2 表层病害形成的主要原因 (6)2.3.3 深层冻害的形成 (7)第3章路基冻害的表现形式及其产生机理 (8)3.1 融沉病害 (8)3.2 冻胀病害 (8)3.3 冰害 (10)3.4 冻融翻浆 (10)3.5 铁路路基次生灾害 (11)第4章路基冻害防治措施 (13)4.1 水作用的机理及治理原则 (13)4.1.1 水作用机理 (13)4.1.2 治理原则 (14)4.2 排水系统 (14)4.2.1地表排水系统 (14)4.2.2 地下排水系统 (18)4.2.3 其它排水系统及方法 (22)4.3 温度对路基冻害的影响及治理措施 (26)4.3.1 温度与路基冻害的关系 (26)4.3.2 温度在路基中的传播方式及治理路径 (27)4.3.3 温度治理措施 (27)4.4 其他路基病害及治理措施 (34)4.4.1 冰锥、冰丘地段的路基整治 (34)4.4.2 路堑边坡失稳及治理 (36)第5章多年冻土地区的环境保护 (37)5.1 既有线运营中的环境保护 (37)5.2 多年冻土区环境监测和管理 (37)第6章结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2 展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 外文资料翻译 ....................................................................... 错误!未定义书签。
高原冻土地区路基病害防治措施研究

高原冻土地区路基病害防治措施研究高原冻土地区路基病害防治措施研究高原冻土地区作为特殊的工程环境,路基病害防治工作面临着诸多挑战。
而有效地防治路基病害对于保障交通运输安全以及推动区域经济发展具有重要意义。
本文将从病害类型、成因分析以及防治措施三个方面,对高原冻土地区路基病害的防治进行全面探讨,以期为相关工程提供指导和参考。
一、病害类型在高原冻土地区,路基病害主要表现为冻融破坏、塌陷沉降和冻胀破坏三种类型。
1. 冻融破坏:冬季,路基中的冻土会融化并形成水分。
当水分遇到气温下降后再次凝结时,会引起路基的冻融破坏。
2. 塌陷沉降:由于高原冻土区具有较大的融冻指数,路基中的冻土容易因为压实度不高、土结构变化等原因而发生塌陷和沉降。
3. 冻胀破坏:在高原冻土地区,冻土地质的冻胀性是造成路基破坏的主要原因之一。
当土壤中的冻结水遇到气温升高时,会膨胀并对路基产生较大压力。
二、成因分析高原冻土地区路基病害的成因主要有以下几个方面:1. 水分变化:冻土地质的特点是含有大量的冻结水,而水分的变化是引发路基病害的重要原因之一。
2. 温度变化:高原冻土地区的气温变化较大,冬季极冷,夏季较热,这种温度变化也会对路基造成不利影响。
3. 工程施工:不合理的施工方法和强度不足的路基设计也是引发病害的原因之一。
三、防治措施为了有效地防治高原冻土地区路基病害,需要采取以下一些措施:1. 路基加固:选用适宜的材料,采用适当的施工方法,提高路基的强度和稳定性,减少塌陷和沉降的发生。
2. 排水系统:在路基设计时,合理设置排水系统,保证冻融水及时排除,减少冻融破坏。
3. 热稳定措施:针对高原冻土地区的冻胀破坏,可以采用热稳定措施,如加温、加热、覆冰等方法来减少冻胀破坏。
4. 生态保护:在工程施工过程中,要重视生态环境保护,合理利用当地资源,减少对冻土地质的破坏。
总之,高原冻土地区路基病害的防治是一个复杂而重要的问题,需要综合考虑病害类型、成因分析以及相应的防治措施。
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。
路基病态之冻害与变形防治

保温法(隔温)
• —— 在路基表层(顶面及侧沟)设置 保温隔热层,使表层下的土层不冻结或 减少冻法深度,推迟土体冻结,提高土 中温度,减少冻结深度,其目的是使冻 胀性土脱离冻结层或部分脱离冻结层, 从而消除或减少路基土体的冻胀。隔热 材料可采用草皮、树皮、炉渣、泡沫混 凝土、玻璃纤维以及其他一些合成材料。
路基冻害的防制措施
排水及隔水
——
由于水是形成路基冻害各因素中关键性的条件,因此控制土体中的水分,其目 的在于排除地表水或降低疏导地下水及隔断下层水以消除或减少路基土体的冻胀。 ①排水设备应具有抗冻、防冻的能力,不被冻融破坏,能发挥正常排水作用。其 类型有:地表排水 —— 应进一切可能使地表排水畅通,并能将大量的地表水 由桥梁及涵洞排走并防止地表水的下渗。具体措施有:侧沟、天沟、排水沟、跌 水、吊沟、排水槽、截水沟及取土坑排水等;基床排水——多数冻害的产生与基 床不平整有关。因此基床排水在防治冻害中也起着相当重要的作用。具体措施有: 基床整形(平整基床及路肩)、挖除道碴陷槽、路肩换渗水性土壤、加设横向盲 沟、砂井、纵向盲沟、横向排水管等;排除地下水——地下水的存在和变化,能 在土中引起静水压力和动水压力,并且是土中冻、融、干、湿循环而造成各种病 害的基本条件。排除地下水的基本措施有:截水明沟、渗水暗沟(截水渗沟、边 坡渗沟、支撑渗沟)、渗水隧洞、平孔排水、积水井等。②隔水措施 —— 是 指用各种材料制成的隔水层,使地下水不能透过,或隔断毛细水的补给,阻止冻 结时所产生的水分向上迁移作用,以减少或消除冻胀。具体措施有:粘土、耐寒 塑料薄膜、土工纤维防渗布、聚苯乙烯薄板、聚氯乙烯软板、树脂类注入、电硅 化层等。另外,用改性土如乳化沥青,或灌浆、矽化加固等方法。
换填法(改土)
• .—— 对于由土质不良而造成的路基冻害,且又有 换填条件时,常广泛使用换填法,其目的是换除路基 土体中的不均匀土质,或改良土的性质,以消除或减 少路基土体的冻胀。挖除冻害地段的冻胀性土,换以 物理力学性质较好的土。换土分两种情况:一种是换 填砂垫层,主要用于冻结深度内的土层是冻胀性较强 的土;另一种是换填与周围土层冻胀性相同的土,主 要用于因土质不同或不均匀的冻害地段。因此,换土 前应调查掌握冻害深度、冻胀土的有关物理力学性质 等,准确掌握冻包(坑)高度、长度及均匀冻起的高 度等,确定换土的土质、深度、宽度、长度及纵断面 形式等。采用的换填材料主要为粗砂、砾石等非冻胀 性材料或弱冻胀性材料。换填法防治路基冻害的效果 与换填的深度、换填材料的粉黏粒含量、换填材料的 排水条件、地下水位及补给条件有关。
探究冻融循环对于软土路基强度的影响

第44卷第19期•72•2018年 7月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.44N o.19Jul.2018文章编号:1009-6825(2018)19-0072-02探究冻融循环对于软土路基强度的影响张崇康1邱泰瑞1孙侨甫2(1.东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040; 2.东北农业大学水利与土木工程学院,黑龙江哈尔滨150030)摘要:我国大部分地区处于季冻区,影响季冻区土基强度的主要原因是由季节交替产生的冻融循环,实验选取内蒙古东部地区具有代表性的软土作为实验材料,通过改变三轴试验的围压大小与土样冻融循环次数作为实验变量,测定土样的剪切峰值,以及 内摩擦角<^和粘聚力c。
关键词:冻融循环,软土,剪切峰值,粘聚力,内摩擦角中图分类号:TU470文献标识码:A〇引言软土地基是工程中的常见问题,其抗剪强度直接决定了施工难度以及工程质量。
而我国国土面积的53.3%又处于季冻区,位于季冻区的土基会随着气候自然周期的变化发生冻融循环,对于土颗粒之间形成的结构产生作用,因而导致土体的抗压强度、抗剪强度等受到影响产生改变。
因此冻融循环对于土体强度的影响一直以来都是众多专家学者的热门研究方向。
江宗斌等[1]通过三轴试验,对冻融过程特性的变化进行了研究。
王平等[2]从微观角度进行分析,得到冻融循环次数对于软土抗剪强度指标粘聚力c有较大影响的结论。
何静科等[]选取了东三省的路基黏土作为实验材料,探究发现随着冻融循环次数的增加,土体的各项力学性能指标趋于平稳。
刘寒冰等[]进行了多元非线性拟合,以塑性指数、围压大小、冻融循环周期作为参变量,确定了上述参变量对于剪切强度峰值的影响,并且拟合效果非常好。
丁智等[]通过电镜试验,从微观角度对冻融循环之后的软土土样的孔隙特征进行详细分析。
崔宏环等[]基于大量数据建立本构模型,可以较为精准的预测冻融循环作用下路基土的应力与应变之间的关系,对处于季冻区的工程施工提供了一定的参考依据。
寒冷地区公路桥梁基础冻胀的防治

寒冷地区公路桥梁基础冻胀的防治发布时间:2022-11-30T07:55:05.641Z 来源:《新型城镇化》2022年22期作者:陈光剑孙青松杨国辉[导读] 土体的不断变化,对基础的切应力也在不断地变化,切应力超过许用切应力时,地基基础就会产生破坏,破坏形式主要有以下几种:宝冶(长春)建设发展有限公司吉林省长春市 130000摘要:冻土区公路桥梁的基础工程往往会由于地基的冻融作用,而产生各种不良的基础破坏现象,进而影响到桥梁整体安全性和稳定性。
在我国新疆等寒冷地区进行公路桥梁桩基础施工时,冻胀问题是施工的技术难点和重点。
在冻土区域,当桥梁桩基础入土较浅时,容易因为土基的冻胀而使基础桩上拔,致使上部桥跨产生不均匀隆起,进而造成各种安全隐患,影响行车甚至发生交通事故。
所以在冻土区进行公路桥梁桩基础施工时,必须针对冻胀地基的工程特性来采取合理的措施,进行认真的处理。
本文介绍了寒冷地区桥梁冻胀产生的机理及主要影响因素并提出了桥梁基础冻胀的防治措施。
关键词:寒冷地区;公路桥梁基础;冻胀;防治一、冻土对地基产生的影响土体的不断变化,对基础的切应力也在不断地变化,切应力超过许用切应力时,地基基础就会产生破坏,破坏形式主要有以下几种:1)基础断裂破碎,基础局部冻胀使建筑物产生裂纹,严重的出现裂缝,呈现上宽下窄。
2)产生多条裂缝,呈现出现倒八字形状。
3)冻切力对基础产生侧向推力,使基础侧向位移。
4)条形基础局部断裂,基础侧向产生垂直裂纹。
冻土的“冻胀”“融沉”现象对地基基础的稳定性有较大的影响。
二、影响基础冻胀的主要因素冻土是指土温等于或低于0℃的且含有冰的非岩石土。
保持2年或2年以上不融化的冻土为多年冻土受季节影响在气温低时冻结气温高时融化的冻土为季节冻土。
季冻土按分为不冻胀和冻胀二类。
2.1土质种类粉性土毛细水上升较快且高在负温度作用下水流聚流严重而且土中水分增多时强度降低较快容易失去稳定冻胀快。
粘土。
毛细上升虽高但上升速度慢只有在水源供给充足在土基冻结速度缓慢情况下才逐步冻胀。
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冻融循环对寒区路基的影响及其防治措施
[摘要]在冻土区进行道路工程建设过程中,冻土问题是影响和制约整个工程建设的关键因素。
解决了这个问题,就可以大力发展寒区交通的发展,进而推动经济的发展。
本文简单总分析了路基工程冻土发生灾害的机理,并讨论了寒区路基冻融的防治措施。
[关键词]寒区冻土冻融循环防治措施
1,引言。
青藏铁路的开通,促进了西藏和东部地区的连接与沟通。
青藏铁路成功的关键在于解决了路基的冻土问题,而冻土问题不仅是青藏地区而且是所有寒区铁路路基特有的病害之一。
因此,在寒区修筑铁路,除了要使基床符合一般地区的有关规定外,还应考虑冻结层上水的发育程度及填料的冻胀敏感性。
由于地基土及填筑中的水冻结时体积膨胀,产生的不均匀冻胀会造成线路超限,路基严重变形,使得铁路的整个钢轨高低不平,甚至扭绞成麻花状,这样极有可能导致列车脱轨、翻车等事故发生,因此必须要引起我们高度重视。
2,冻融循环对寒区路基的影晌。
冻土是一个复杂的多相和多成分体系,至少由气相(包括水汽和空气)、固相(包括矿物颗粒和冰)和液相(即未冻水)三相组成。
在冻土中极易发生冻融循环,冻融循环就是冻结和融化作用交替发生的过程。
温度在o’c以上的时候,使结构体表面的冰霜融化成水滴,水分将沿着结构表面的孔隙或毛细孔通路向结构内部渗透;当温度降低为o~c以下时,其中的水分结成冰,产生膨胀,膨胀应力较大时,结构出现裂缝,结构件表面和内部所含水分的冻结和融化的交替出现。
它的反复出现,造成建筑构造的严重破坏。
而只冻结不融化也会造成冻胀破坏,致使墙身开裂。
抹灰成片脱落,重者可使墙身完全失去承载力和保温性能,冻融循环可以造成建筑构造内部的严重风化,失去耐久性。
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。
当路基基底的多年冻土上部或路堑边坡上的地下冰层埋藏较浅,在施工及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,上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷,会造成路基的严重变形,这种变形表现为路基下沉、路基路肩及边坡开裂、下滑、路堑边坡溜坍等后果。
寒区铁路成功的关键在于路基工程,冻土作为一个极为重要的关键因素,必须进行深入的研究,以此来保证寒区铁路工程的顺利实施和正常高速运营。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有地下冰,这是与其他岩土工程最为本质的区别。
多年冻土区修筑工程构筑物时,面临的两大工程问题:冻胀和融沉。
路基、桥涵、隧道等都会受到这两大工程问题的困扰。
寒区路基必须首先面临多年冻土分布、多年冻土融区分布、多年冻土年平均地温分区、高含冰量冻土的分布等重大冻土工程地质问题,这关系到寒区路基的勘测、设计以及稳定问题,另外一个重要的核心问题就是寒区路基地下冰空间分布问题。
地下冰是影响冻土路基稳定的最为重要的影响之一,是产生冻融灾害或者不良冻土现象的根本问题。
地下冰最为集中分布在多年冻土上限附近,修筑路堤后引起多年冻土上限变化,其
结果就会造成地下冰融化,导致路基产生融化下沉破坏·由于地下冰受多因素控制,在空间上的形成不均匀的和不同的含冰状态。
这种不同的含冰状态直接影响着冻土路基的工程性质,而富冰、饱冰冻土和含土冰层,高温多年冻=匕区就会对工程产生巨大的破坏。
对于其他类型工程建筑物来说,比如桥涵、路堑、高边坡等,高含冰量冻土的影响是极为关键的问题。
在路基稳定性方面,还必须同时面临冻融灾害问题,即不良冻土现象。
这些与冻融过程有关的不良地质现象,当它们威胁到铁路安全运营和工程稳定性时,就演变为一种工程灾害。
这种工程灾害主要与地下冰、冻融过程和冻土温度有关。
特别是在高含冰量、高温多年冻土的斜坡地带,微弱的工程热扰动可能就会引起冻土区斜坡稳定性变化,对于这样一些地表敏感性极强的多年冻土地带,工程勘测、设计和施工都应引起极大的重视。
对于斜坡地段出现的冰椎、冰丘,延流冰,对工程的危害非常之大,常会导致铁路运营出现问题。
对于路基附近出现的冰椎、冰丘,常会引起路基产生冻胀问题,也应对其予以极大的重视,并针对具体情况给出其防治措施。
3,冻胀病害的防治措施。
路基防冻胀的技术主要有:
3,1设置防冻层:①基床表层:级配碎石粒径、级配及材料性能除应符合规范的要求外,同时应满足颗粒粒径d≤0,75mm含量不大于5,0%(重量比),压实后颗粒粒径d≤0,075mm含量不大于7,0%(重量比);②在最大季节冻深范围内采用非冻胀性填料(细粒含量小于15%和平均冻胀率n≤1)填筑。
3,2设置隔断层:根据路基填挖形式分别在防冻层上下设置隔水材料,以防止地表和地下水的浸入。
3,3降低地下水:①在地下水埋深较浅地段且路基高度小于季节冻深地段,路基两侧设降水设施,使地下水降至季节冻深以下在进行换填和隔断等处理措施;②路堑内采用路堤式路堑结构型式,降低地下水对路基基床的影响。
3,4采取保温措施:①铺设保温材料(聚苯乙烯泡沫板(即EPS板):为防止反复冻融循环下路基结构强度损失,降低最大季节冻深,在改良土表层铺设高强度保温材料;②防冻胀护道:为防止冻胀破坏路堤边坡,在路堤边坡两侧设置防冻胀护道;⑨地下渗沟(盲沟)出口设置保温措施。
3,5加强排水:加强排水措施,使地表降水迅速排离路基本体,减少水的滞留。
4,结论。
了解了寒区路基工程冻土发生灾害的机理,并掌握了防冻胀的措施之后,技术人员就可以做出正确的判断,选用恰当的防护措施,尽可能的避免灾害的发生,.保证铁路的正常运营。
研究人员一直在对冻土问题进行着不断的研究,不论是研究广度、深度、精度都比以前有了很大的提高。
在进行施工前,技术人员也不能把一些成果照搬过来,要针对实际工程,进行现场试验观测研究与验证,采用合适的施工技术。