多年冻土地基的设计
多年冻土地基的设计
4.1 一般规定
4.1.1 在不连续多年冻土分布地区设计建筑物时,不宜将多年冻土用作地基。
4.1.2 将多年冻土用作建筑地基时,可采用下列三种状态之一进行设计:
1多年冻土以冻结状态用作地基。
在建筑物施工和使用期间,地基土始终保持冻结状态;
2多年冻土以逐渐融化状态用作地基。
在建筑物施工和使用期间,地基土处于逐渐融化状态;
3多年冻土以预先融化状态用作地基。
在建筑物施工之前,使地基融化至计算深度或全部融化。
4.1.3 对一栋整体建筑物必须采用同一种设计状态;对同一建筑场地应遵循一个统一的设计状态。
4.1.4 对建筑场地应设置排水设施,建筑物的散水坡宜作成装配式,对按冻结状态设计的地基,冬季应及时清除积雪;供热与给排水管道应采取绝热措施。
4.2 保持冻结状态的设计
4.2.1 保持冻结状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温低于-1.0℃的场地;
2持力层范围内的地基土处于坚硬冻结状态;
3最大融化深度范围内,存在融沉、强融沉、融陷性土及其夹层的地基;
4非采暖建筑或采暖温度偏低,占地面积不大的建筑物地基;
4.2.2 保持地基土冻结状态的设计,可采取下列的基础形式和措施:
1架空通风基础;
2填土通风管基础;
3用粗颗粒土垫高的地基;
4桩基础、热桩基础;
5保温隔热地板;
6基础底面延伸至计算的最大融化深度之下;
7人工制冷降低土温的措施。
4.2.3 保持地基土冻结状态的设计,宜采用桩基础;对现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的安全等级为一级的建筑物可采用热桩基础。
在季节融化层范围内应采取保持桩身材料的耐久性措施。
4.2.4 建筑物在施工和使用期间,应对周围环境采取防止破坏温度的自然平衡状态的保护措施。
4.3 逐渐融化状态的设计
4.3.1 逐渐融化状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温为-0.5~1.0℃的场地;
2持力层范围内的地基土处于塑性冻结状态;
3在最大融化深度范围内,地基为不融沉和弱融沉性土;
4室温较高、占地面积较大的建筑,或热载体管道及给排水系统对冻层产生热影响的地基。
4.3.2 按逐渐融化状态设计时,应采用下列措施之一来减少地基的变形:
4.3.2.1 在建筑物使用过程中,不得人为地加大地基土的融化深度;
4.3.2.2 应加大基础埋深,或选择低压缩性土为持力层;
4.3.2.3 应采用保温隔热地板,并架空热管道及给排水系统;
4.3.2.4 应设置地面排水系统。
4.3.3 当地基土逐渐融化后可能产生不均匀变形时,宜采用下列措施:
4.3.3.1 应加强结构的整体性与空间刚度。
建筑物的平面应力求简单;应适当增设沉降缝,沉降缝处应布置双墙;应设置钢筋混凝土圈梁;纵横墙连接处应设置拉筋;
4.3.3.2 应采用能适应不均匀沉降的柔性结构。
4.3.4 建筑物下地基土逐渐融化的最大深度,可按本规范附录B的规定计算。
4.4 预先融化状态的设计
4.4.1 预先融化状态的设计宜用于下列之一的情况:
1多年冻土的年平均地温不低于-0.5℃的场地;
2持力层范围内地基土处于塑性冻结状态;
3在最大融化深度范围内,存在变形量为不允许的融沉、强融沉和融陷土及其夹层的地基;
4室温较高、占地面积不大的建筑物地基。
4.4.2 当按预先融化状态设计,预融深度范围内地基的变形量超过建筑物的允许值时,可采取下列之一的措施:
1用粗颗粒土置换细颗粒土或预压加密;
2基础底面之下多年冻土的人为上限保持相同;
3加大基础埋深;
4必要时采取结构措施,适应变形要求。
4.4.3 按预先融化状态设计,当冻土层全部融化时,应按季节冻土地基设计。
4.5 含土冰层、盐渍化冻土与冻结泥炭化土地基的设计
4.5.1 含土冰层不宜用作地基。
4.5.2 对盐渍化冻土地基,当按保持冻结状态设计时,除应符合第4.2节有关规定外,尚应符合下列规定:
4.5.2.1 宜采用桩基础。
对钻孔插入桩回填泥浆与盐渍化冻土界面的冻结强度应进行验算;
4.5.2.2 单桩竖向承载力应按第7.3.5条的规定确定;
4.5.2.3 盐渍化冻土处于塑性冻结状态时,地基的变形计算参数,应按原位静载试验确定;
4.5.2.4 当钻孔插入桩采用石灰砂浆或水泥砂浆回填时,钻孔直径应大于桩径100mm。
4.5.3 当盐渍化冻土地基按逐渐融化和预先融化状态设计时,应按第4.3.4.4节有关规定进行,并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7的有关规定。
4.5.4 当冻结泥炭化土地基按保持冻结状态设计时,除应符合第4.2节有关规定外,尚应符合下列规定:
4.5.4.1 泥碳化程度ξ不小于25%时,宜采用钻孔打入桩或插入式热桩;
4.5.4.2 当采用钻孔插入桩时,应验算泥浆与冻结泥炭化土界面的冻结强度;
4.5.4.3 钻孔插入桩采用石灰砂浆回填时,钻孔直径应大于桩径100mm;
4.5.4.4 桩尖下砂垫层的铺设厚度不应小于300mm;浅基础底部砂石垫层的铺设厚度应大于基底宽度的1/2,其承载力应按原地基土的种类取值;
4.5.4.5 地基承载力宜按原位静载试验确定;
4.5.4.6 冻结泥炭化土处于塑性冻结状态时,其地基变形计算参数,应按原位静载试验确定。
冻土分类与勘察要求冻土地区建筑地基基础设计
冻土分类与勘察要求冻土地区建筑地基基础设计冻土是指在气温低于0℃,土壤水分凝结形成的土壤,主要分布在高纬度地区和海拔较高的地区。
冻土的特点是稳定性好、孔隙度低、质地坚硬,但受渗透力和凝冻胀缩的影响较大。
因此,在冻土地区建筑地基基础设计需要对冻土进行分类,并根据不同的冻土类型制定相应的勘察要求。
冻土一般可分为季节冻土和多年冻土两类。
季节冻土指气温低于0℃时发生的冻土现象,主要出现在寒冷季节,随着气温的回升会迅速消融。
而多年冻土是指年平均气温低于0℃,地下土壤温度在冻土表层以下超过两年以上的冻土。
根据土壤水分含量的不同,冻土又可分为干燥冻土、湿润冻土和水饱和冻土。
在进行冻土地区建筑地基基础设计前,首先需要进行冻土区划和勘察。
冻土区划是根据不同地区的气候、地形和土壤条件等因素,将冻土地区划分为不同的冻土区域。
勘察工作主要包括地质勘察、水文勘察和冻土勘察等。
地质勘察是对待建地块周边的地质情况进行调查,主要了解土壤种类、地下结构、地层分布和地震活动等情况。
水文勘察是对地下水位、水力梯度和水文地质条件等进行调查,了解冻融过程中水分的变化情况。
冻土勘察则是对冻土的性质和分布进行详细调查,包括冻土的厚度、含水量、密度、渗透性、冰含量以及冻融过程对土体力学性质的变化等进行测试和分析。
在冻土地区建筑地基基础设计中,需要充分考虑冻土的特点和变化规律。
首先,根据冻土的类型和厚度确定地基基础的类型和设计方法。
季节冻土地区可以采用常规的地基基础设计方法,多年冻土地区则需要采用特殊的液压基础或浅层基础设计方法。
其次,需要考虑冻融循环对地基基础的影响,尽量选择冻融稳定性较好的地区进行建设。
同时,还需要考虑地表和地下水位变化对地基基础的影响,合理设计雨水管道和排水系统,防止地基基础破坏。
在冻土地区建筑地基基础设计中,还需要充分考虑环境保护和可持续发展的要求。
例如,可以采用地热利用的方式,利用冻土地区地下温度较低的特点,进行地源热泵供暖和制冷系统的设计,减少能源消耗。
高寒多年冻土区桥梁基础设计
强融 沉 ,角 砾 层 属 多 冰 冻 土 层 , 弱 融 沉 。 桥 梁 为 3
本工程位于青海 省海 西州天 峻县,海拔高程在 4 0 0 0 m以上,该地 区属 内陆高寒大陆性气候,低氧 , 气候寒 冷,年 最高气温 1 9 . 8 ℃,最低 气温一 3 4 ℃,
×2 0 m简支 T梁桥,宽 1 1 . 5 m ,荷载等级为汽一 8 O
1 .多年冻土地基的设计状态 多 年 冻 土 区 的 基 础 设 计 , 首 先 应 根 据 多 年 冻 土
的 年 平 均地 温 、 冻 土 的 冻 结 与 融 化 状 态 来 确 定 多 年 冻土 地 基 的 设 计 状 态 , 多 年 冻 土 的 地 基 设 计 状 态 有
以 下三 种 :
级 。桥 型 布 置 图 及 地 层 剖 面 如 图 1 、 图 2所 示 :
毒 矗
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图 1桥 型 布 置 圈
图2 T 程地 质 剖面 图
二、 多年 冻 土 区冻 土 地 基 工 程 地 质 特征 在 高寒 多年 冻 土地 区 , 由 于 季 节 冻 融 层 的 反 复
是影 响 多年 冻 土 区 工 程 结 构 物 , 尤其 是 桥 梁 工 程 稳
定性的重要因素。
大兴安岭多年冻土地区特殊地基设计
2 在富冰冻土地段 , ) 当含水量较 大 , 公路 等级较 高时 , 且
宜采取保 护多年冻土的设计原则 。
性—— 冻结 时冻胀 , 化 时沉 降 , 融 常使道 路 翻浆 以致交 通堵 塞等等 , 国民经济 带来 很大 损失 。为 避免更 大 的损 失 , 给 在
21 0 1年 第 2期 ( 3 ) 第 9卷
黑
龙
江
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H i nj n c neadT cn l yo tr osrac e ogi gSi c n eh o g f l a e o Wae nev y C n
( o a N .9 T dl o3 )
于退化 状态 中, 多为岛状及不衔 接 的多 年冻 土。衰退 规律一
般 是先高处后低 处 , 阳坡后 阴坡 , 先 先粗 粒 土后 细粒 土 。最 后 残存于地势低洼 , 阳光不易 晒到而保温 条件 又好 的密林或
沼泽 中。
2 多 年冻 土地 区一 般 常见路 基 冻窖分 类
1 由于开挖路 基 , 富含 大量冰 的多 年 冻土 融解 , ) 使 引起 路堑坡坍塌 、 路基 基底 发生不 均匀 沉 陷 , 由于 水分 向路 基 或 上部 聚集 而引起冻胀 、 翻浆等现象 。 2 路基底 部的冰丘 、 ) 冰锥 往往会使 路基鼓 胀 , 引起路 基、 路面 的开 裂与变形 ; 当冰丘 、 冰锥 融解后 , 基又 发生不 均匀 路
此情 况下的公路路基 就需 要进行特殊设计和处理 。
3 在少冰 冻土和 多冰冻 土地 段 , ) 允许 破坏 多 年冻 土 , 并
冻土分类与勘察要求冻土地区建筑地基基础设计
冻土分类与勘察要求冻土地区建筑地基基础设计冻土是指在寒冷气候条件下,地下温度长期低于或接近冰点,土壤中的水分形成冻结状态的现象。
冻土地区建筑的地基基础设计需要考虑冻土的特殊性,以确保建筑物的稳定性和安全性。
在进行冻土地区建筑地基基础设计之前,我们首先需要对冻土进行分类,并了解其特点和勘察要求。
冻土可以根据冻结程度进行分类,一般分为以下几种类型:1.常冻土:常冻土是指地温低于0℃的土层,一年中大部分时间都处于冻结状态。
常冻土在地温降低时会失去强度,导致地基沉降和破坏。
2.季节冻土:季节冻土是指在冬季地面以下一定深度的土层,在冬季冻结,夏季解冻。
季节冻土的特点是冻结融化周期性变化,一年中有冻结期和解冻期。
3.多年冻土:多年冻土是指在冻土层存在时间较久的土层,通常在数千年至数百万年之间。
多年冻土的地质年代较古老,冻土层埋藏较深,一般超过30米。
在进行冻土地区建筑地基基础设计之前,需要进行详细的勘察工作,以了解冻土的分布、厚度、稳定性和变形特性。
勘察要求如下:1.地质勘察:包括地质地貌、地质构造、地质地貌、地层的特点和分布等。
通过地质勘察,可以了解冻土分布区域和类型。
2.土质勘察:包括土壤的物理力学性质和工程性质,如含水率、压缩性、强度等。
通过土质勘察,可以了解冻土的稳定性和变形特性。
3.温度勘测:对勘察区域的地温进行连续监测,了解地下温度随时间和深度的变化规律。
4.水文勘察:包括地下水位、地下水流动情况等。
冻土地区由于冰封状态的存在,地下水流动受到限制,需要对地下水位和水流动态进行勘察。
5.冻土力学参数测定:包括冻结点、冻结曲线、剪切强度等。
冻土的力学参数是冻土地区建筑地基基础设计的关键参考数据。
在冻土地区建筑地基基础设计中,需要根据冻土的分类和勘察结果,采取相应的设计措施和工程技术,以确保建筑物的稳定和安全。
这包括使用适当的基础类型(如桩基、浅基等)、合理选择地下结构和建筑物的抗冻措施等。
总之,冻土地区建筑地基基础设计需要充分了解冻土的分类和特点,并通过详细的勘察工作获取必要的信息。
多年冻土地区房屋基础设计探讨
压 缩下 沉 计 算 至 持 力 土 层
。
自重 压 缩 则
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保 持 地 基 多年 冻结 原 则
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即房 屋在
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计 算至 最 大 融 化 深 度 式 计算
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地 基 总 沉 降量
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施 工 和 使 用 期 间保 持 地 基 处 于 多 年 冻结 状 态
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因 此 在勘
不会 产 生 融 沉 问题
仅 可 能产 生 轻微 冻胀
察 设 计 阶段应 优 先 选 择 工 程 地 质 和 水 文 地 质
地 下 水 位 较 低 且利 于 地表 水 排 除
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这 种 基 础较 少 破坏 天 然 土壤 结 构
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适
多年冻土区桩基础
多年冻土区桩基础多年冻土区是指地下冻土层在一年之中有至少两个月冻结的地区。
这些地区的冻土层对于建筑工程来说是一个重要的挑战,因为冻土具有一定的物理和力学特性,对桩基础的设计和施工提出了特殊的要求。
桩基础是一种在土壤中采用预制或现浇的混凝土桩作为承台的基础形式。
在多年冻土区,桩基础的设计和施工需要考虑冻土的特性,以确保基础的稳定性和可持续性。
首先,多年冻土区的桩基础需要注意冻融循环对基础的影响。
当冻土融化时,桩基础会受到周围土壤的变形和沉降影响。
因此,在桩基础设计中需要考虑到冻土融化引起的沉降和变形,并采取相应的措施来减轻这一影响。
一种常用的做法是在桩的顶部设置弹簧或变形传感器,以监测和控制基础的变形。
其次,多年冻土区的桩基础需要注意冻土的强度和稳定性。
由于冻土层的力学特性与常规土壤不同,因此需要通过实地测试和试验来获取准确的冻土参数,并将其考虑到桩基础的设计中。
此外,在施工过程中,需要注意预防冻土的破坏和失稳,避免给桩基础带来不可逆的损害。
另外,多年冻土区的桩基础还需要考虑冻土层的热量传输问题。
在冻土层中,热量的传输速度相对较慢,这可能会导致桩基础周围土壤的冻结时间较长,从而延长了基础施工的周期。
为了解决这一问题,可以采取一些措施,如在桩基础周围加热、使用保温材料等,以加快周围土壤的融化速度。
此外,多年冻土区的桩基础还需考虑地震等自然灾害对基础的影响。
地震会引起冻土层的破坏和变形,从而对桩基础的稳定性产生不利影响。
因此,在桩基础设计中需要将地震荷载考虑在内,并采取相应的增强措施来提高基础的抗震能力。
总结起来,多年冻土区的桩基础设计和施工需要综合考虑冻土的冻融循环、强度和稳定性、热量传输以及自然灾害等因素。
通过合理的设计和施工措施,可以确保桩基础在多年冻土区具有良好的稳定性和可持续性。
(正文共计523字)。
多年冻土地区路基的设计探究
理设 计 。 基 设 计 的 内容 包括 路 堤 、 路 堑设 计 , 路 基 排水 和 防 护工 程 设 我 国冻 土 地 区分 不 广泛 , 多 年冻 土 地 区路 基 施 工 的关 键 技 术 对 计 。 我 国 当代 工 程 建设 质 量 有着 这 重 大影 响 。 在我 国多 年冻 土 地 区 主要 4 . 1路 堤 分 布 在大 小 兴 安岭 、 青藏高原、 喜马 拉雅 山 以及东 部 某 些 山地 。 而 我 路 堤 是指 路 基顶 面高 于 原 地 面 的填 方 路基 , 在结 构 上 分 为 上路 国全 面 建 设 小 康 社 会 当 中 ,大 力 修 建 公 路 来 加 强 东 西 区 域 间 的 联 堤 和下 路 堤 ,上 路堤 是 指 路 面底 面 以下 的 8 0 — 1 5 0 c m 范 围 内的 填 方 系 。 而这 些 地 区 的冻 土对 我 国当 代公 路 工 程 建设 影 响 是 非 常 大 的 , 部分 , 下 路 堤 是指 上 路 堤 以下 的填 方 部 分 。 在我 国多 年冻 土 地 区 , 首 路 基 作 为 工 程 建设 的基 础 工 程 ,是 受 冻 土直 接 影 响最 大 的一 项 工 先对 路 基地 形 进 行勘 察 , 了解 冻土 地 区 土 的类 别口 。 含 水量 以及 融沉 程 。为 了 保 障我 国当代 工 程 建 设 质 量 , 就 必 须 对 这 些 多年 冻 土 地 区 情 况 , 路 堤 施 工 应 先做 好 临 时 防 、 排水系统 ; 基底 、 坡 脚 及 影 响路 基 的路 基 进 行 合理 设 计 。 稳定 的范 围 内不 得积 水 浸 泡 。 傍 山修 筑 路堤 时 , 应 防止 地 表 、 地 下水 1我 国多 年 冻 土概 述 渗入 路 堤结 构 各 部位 。 填 筑 地 面横 坡 陡 于 1 : 2 . 5和 池塘 、 软 土 等 复杂 多年冻土是指持续多年冻结 的土石层 , 可分为上下两层 , 上层 路堤 , 必 须 进 行沉 降 和位 移 观 测 , 控制填筑速率 , 发 现异 常 , 应 立 即 每年夏季融化 , 冬季冻结 , 称活动层 , 又称冰融层 ; 下层 常年处 在冻 停 工 处 理 。在 不稳 定 的地 面斜 坡 及 易 于倾 塌滑 动 的 斜坡 上施 工 时 , 结状态 , 称永冻层或多年冻层 。 在我国, 多年冻土地 区主要分布集中 人 行 道 离填 方 坡脚 线 不 得小 于 5 m, 并应 设 警示 标 志 。 在青 藏 高 原 、 喜 马拉 雅 山 、 大 小 兴安 岭 等 地 区 , 我 国 多年 冻 土 地 区 面 4 . 2 路堑 设 计 积 占到我 国总 面积 的百 分 之 二 十 。在 这 些 冻 土地 区 , 地 基 土 的 冻结 路 堑是 通 过 开挖 天 然 地 面做 成 的路 基 。在 我 国 多年 冻 土 地 区 , 给地 基 工 程 的整 体 建设 造 成 了很 大 的影 响 。 中 、 低 纬高 山和 高 原地 路 堑 通 过 的地 层 结 构 比 较 复杂 , 受 各 种 自然 因素 的影 响 , 很 容 易 发 区 的冻 土层 , 主要 受 海 拔 高度 的控 制 。一 般 来 讲 , 海 拔越 高 , 冻 土层 生 变 形 。在路 堑 设 计 中 , 应 遵 循 多填 少 挖 的原 则 3 】 。 在 多 年 冻 土地 区 越厚 , 低 温 也 越低 , 永 冻 层 顶 的埋 藏 深度 越 小 。 土层 的冻 融变 化 是土 应 避 免 路 堑 开 挖 , 如果实在避免不了 , 在 设 计 选 择 工 程 处 理 措 施 时 木工 程 建设 中必 须 考虑 的 重要 因素 , 处 置不 当将 带来 严重 后 果 。 应 当在 保 证 工 程 建 筑 稳定 性 的前 提 下 , 尽 量 减 少 冻 土 的破 坏 , 同 时 2 多年 冻 土给 路 基 造成 的危 害 做好防护措施 , 路堑开挖前 , 应先做好引、 截、 排水和防渗设施。 施工 2 . 1路基冻胀 中如 遇地 下 水 涌 出 , 应先排水 , 后开挖 ; 每 级 边坡 开 挖 后 应及 时施 作 在 我 国多 年 冻 土地 区 , 海拔较高 , 气温较低 , 在 季节融冻层中 , 坡 面 防 护和 排水 设 施 。 为 了 防止 自然 降 水下 渗 而 造成 基 底 冻 土层 融 当土 层 中 的水 分 达 到 了 一定 限值 时 , 受 温 度 的影 响 , 土 层 中的 水 分 化 , 要 采用 适 当的填 充 材 质 , 同 时在 冻 土层 上 方铺 设 一层 粗 砂 。 就 会 冻结 , 水 分冻 结 就会 成 为 固 体 , 长 期 以来 , 冻 土地 区的 路基 就 会 4 . 3 排水 设 计 出现 冻胀 现象 , 给 道路 安 全 造成 一 定 的 隐患 。 水 的作 用是 造 成路 基 病 害最 主要 的 因素 。 路 基排 水 的 目的就 是 2 . 2 路 基沉 降 为 了保 障路 基 的稳 定 性 。在 我 国 多 年冻 土 地 区 , 冻 土层 结 构 的复 杂 路基 基 底 土层 分 布 着 土 冰层 ,这些 土冰 层 是 常年 受 低 温 影 响 , 性 决 定 了其 路基 必 须要 做 好 排 水工 作 。 为此 , 设 计 人 员 首先 要 根据 土层 水 分被 凝 固 , 但是 我 国 当前 路 面每 天 所 承受 的荷 载 是 连续 不 断 冻 土地 区的 地形 环 境 进行 勘 察 , 要 因地 制 宜 , 选 用适 当的 排水 设 备 , 的, 时常还会 出现负载 , 当路面受到的负荷超过路面的最大限值时 , 结合农 田水利等各种排水设施和水利工程进行综合设计 , 尤其是 在 就会 出现路基下降 , 土层之间的间隙就会缩小 , 同时冰土层就会加 路堑地段 , 要设置好挡水埝 , 防止多年冻土受 外力因素影 响而出现 速融化 , 路 基基底融化就会产生路基下沉 , 如果修筑路基工程不注 积 水 问题 , 从 而 保 障路 堑 的稳 定 性 。 重排水工作 , 就会造成积水 , 水越积越多就会产生热效应 , 使得冻土 4 . 4 防护 工程 设 计 地 区 的地 下 冰 加速 融 化 , 从 而导 致 融沉 。 我 国多 年 冻 土 地 区 的地 形 结 构 的复 杂 性 决 定 了其 路 基 设 计 必 2 . 3冰 害 须 做 好 高 防 护工 程 设 计 。在 我 国多 年冻 土地 区 , 海拔较高 , 气 候 恶 在我 国多 年冻 土 地 区 , 冬 季气 温 低 , 地 下 水 容 易结 冰 , 结 冰 后 会 劣 、 空气 稀 薄 , 在 这种 条 件 下 , 为 了保 障路 基 的稳定 性 就 要 进 行合 理 产生冻胀现象从而使得地 面被迫隆起 , 形成冰锥 , 当冰锥 面积达到 设计 。可 以 采用 浆 砌 片石 护 坡 、 护 面 墙 等 工程 防护 措施 , 为 了 防止 定范围时 , 就会使得路面出现裂缝 , 寒 冻 裂 缝 主要 由土 体 局 部 不 自然降水带来 的冲击影响 , 在采用挡土墙来进行支撑 , 保 障冻 土地 均 匀 冻胀 形 成 的路 基 横 向扭 曲 , 或 冬 季 气 温 急剧 变 化 引起 的土 体 不 区 土体 的稳 定性 。 均 匀 收缩 引起 的 。 寒 冻 裂缝 一 般 在冬 季 逐 步 出现 而 到春 季会 慢 慢 回 5 结束 语 落, 但反复冻融会破坏路基稳定性 , 在车辆振动 作用下可引起路堤 在 我 国 多年 冻 土地 区路 基设 计 工 程 中 ,受 我 国 冻 土地 区地 形 、 边坡的滑坍 , 从而不利于道路车辆以及行人的过往。 环境 、 水文 、 温度等多方面 因素影 响, 使得路基所受灾害程度越来越 3 多 年冻 土 地 区路 基 设计 的重 要性 大, 给 我 国 当前 经 济 的发 展 造 成 了一 定 的 影 响 , 通 过 对 冻 土 地 区路 近年来 , 我国建设工程规模不断扩大 , 在我国当前公路工程 中, 基 的合 理设 计 , 从路堤 、 路堑 、 排水 、 防 护 等方 面 人 手 , 有 效 的保 障 了 路基作为公路工程的一项基础工程 , 路基是行车部分 的基础 , 它是 路基质量 , 为我国经济的发展提供 了基础 , 从而使工程项 目的投资 由土 、 石按照一定 比例要求 建筑呈带状土工构筑物 , 因此 , 路基必须 发挥 更 大 的经 济 效益 和 社会 效 益 。 参 考 文 献 具有 一 定 的力 学 强 度 以及 稳定 性 , 从 而 保 障公 路 的使 用 寿命 l l l 。 然 而 在 我 国 多 年冻 土地 区 , 路 基 的稳 定性 受 到 冻 土 结 构 、 水 分 等 多 种 因 [ 1 】 李 勇, 韩龙武 , 许 国琪. 青藏 铁 路 多年 冻 土路 基 稳 定 性及 防 治措 施 2 0 1 1 ( 4 ) . 素的影响 , 使得路基质量问题一直存在。路基作为我国当前道路工 研 究 叭 冰 川 冻 土 , 程 的重 要组 成 部 分 , 它 是工 程 建 设 的 基 础 , 是公 路 的支 撑 结构 , 是我 [ 2 ] 曹 国安 , 邸旺亮 , 蒋永莉 , 等. 牙林 线 多年 冻 土 地 区路 基 下 沉 机 理 国交 通 的 基础 设 施 ,
基于多年冻土处理技术的道路工程设计方案
基于多年冻土处理技术的道路工程设计方案一、引言多年冻土是极地和高海拔地区独特的土壤类型,它在极端自然环境下形成了一层厚厚的冻土带,并在大气变暖的背景下受到破坏。
多年冻土区域的道路工程设计方案应该充分考虑冻融交替和土壤变形等问题,并采用相应的技术措施加以解决。
二、多年冻土的特征多年冻土是具有一定厚度的地下冻结层,根据冻结程度可以分为完全冻结和部分冻结。
在多年冻土区域,道路工程设计要考虑以下几个问题。
1. 冻融交替多年冻土区域的温度季节性变化十分显著,夏季温度高达16℃,而冬季温度可以低于-40℃。
这种严重的温度差异会使得多年冻土层出现冻融交替,从而导致地面沉降、裂缝和变形等问题。
2. 土壤变形当多年冻土遭遇温度波动和机械压力等刺激,其冻结程度和物理性质会发生变化。
此时,土壤中含水量的变化会导致土体体积的变化,从而引起土层的变形和开裂等问题。
三、多年冻土处理技术多年冻土区域的道路工程设计方案需要综合考虑地形、气候和土壤等多种因素,应采取以下技术措施加以处理。
1. 热熔法热熔法是针对多年冻土区域大块土层而设计的一种加强路基的土工方法。
该方法利用熔化冰层的方式加强路基,从而提高其荷载承载能力。
2. 钢筋网加固法钢筋网加固法是一种机械加固方法,它利用钢筋网作为加强体,加固道路工程中易受到冻融交替和土壤变形等因素影响的部位,增加道路的承受能力。
3. 地下保温法地下保温法是一种保温隔热防冻的技术方法。
它通过在路基下面嵌埋一层保温材料,形成一层热隔绝层,从而确保多年冻土区域道路维持正常运行。
四、多年冻土区域道路工程设计方案针对多年冻土区域的道路工程设计,应该从以下几个方面入手。
1. 选址在多年冻土区域选址时,应考虑道路的通行性、地形和空气干燥度等因素。
避免选在不便通行或气温潮湿的地区。
2. 路基设计路基设计应该采用加强土工技术,如借助钢筋网加固工程等,以保证其承受能力。
3. 道路表面设计在多年冻土区域,道路表面设计应该考虑到路面防滑和水流排放等问题。
论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用
论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用摘要:作为一种冰胶结性土体,多年冻土具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系,但由于其广泛分布于我国西北、东北等区域的大面积范围内,对该地段的路基设计又是不可避免的。
本文分析了多年冻土对路基工程质量的影响及其原因,并针对这些问题,提出了多年冻土区路基结构设计的原则与方法,以期针对不同类型的冻土对路基的不同影响而采取相应对策,有效提高路基质量。
关键词:多年冻土区,路基设计,病害Abstract: as a kind of cemented soil mass of ice, permafrost have very special properties, is a heterogeneous, complicated structure, and the soil is hard to control system, but because of its widely distributed in northwest China, northeast China and other regions within the scope of the large area, the section of roadbed design is inevitable. This paper analyzes the permafrost to the influence on the quality of the subgrade engineering and its reason, and in the light of these problems, and put forward the embankment structure design of the warm permafrost regions principle and method to the frozen soil of different types of different effects of the roadbed and adopt corresponding countermeasures, effectively improve the quality of roadbed.Keywords: warm permafrost regions, roadbed design, diseases1 多年冻土区的分布特征及类型工程上将温度≤0℃的,含有冰的各种土壤与岩土称为冻土,作为一种冰胶结性土体,冻土既有一般土壤的共性,又具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系。
我国多年冻土地区路基设计措施
我国多年冻土地区路基设计措施一多年冻土地区路基主要病害特征通过对多年冻土地区的公路路基病害进行实地调查、勘测、资料收集。
研究发现,多年冻土地区的公路路基病害出现最大的沉降变形,这是由于多年冻土的融化使路基产生不均匀下沉引起的。
另外,主要的路基病害还有横向倾斜变形、纵向裂缝与路基开裂、纵向凹陷与波浪沉陷等,在高含冰量冻土路段尤为严重。
多年冻土地区路基路基变形的产生原因与当地地质构造及地温高低、含冰条件等方面是息息相关的。
通过对多年冻土地区公路路基病害进行深入调查研究发现,多年冻土地区的路基病害与路基的高度设计存在很大的关系。
在上世纪八十年代,公路改造时,路基的平均高度比较低,还不到1米,路基病害主要以不均匀变形为主。
然而,在九十年代进行重新治理时,将路基的平均高度提高到两米以上,使得沉降变形病害大大减少。
但是由此引发了表现为纵向裂缝形式的高路基病害。
在近年进行现场调查时发现公路的路基病害形式主要以高路基病害为主,主要表现为纵向裂缝与路肩开裂等特征。
二多年冻土地区公路路基设计原则由于多年冻土地区地质构造、气候环境较差,给公路的路基设计带来很大的难度。
在对多年冻土地区的公路路基進行合理设计时,首先要明确多年冻土区公路路基的设计原则,只有在此基础上,才能提出合理的多年冻土区的公路路基设计方法。
对于多年冻土地区路基设计的原则.可主要概括为保护冻土和允许融化两种,在确定设计原则时,要根据路基下多年冻土的水热条件、生存状态和地质特征进行设计。
多年冻土地区路基设计具体可分为以下几种:(1)保护冻土的原则,就是控制多年冻土上限不下降或略有上升(2)控制冻土融化速率的原则,就是保持多年冻土融化引起的路基沉陷不影响路面使用寿命和公路的服务质量:(3)预融的原则,即让多年冻土预先融化,一直达到某一允许深度,然后根据一般路基设计原则进行设计;(4)分季节处理冻土区的原则。
在公路沿线,其多年冻土区的分布地温较高,其中地温高于-1.5℃的面积超过总公路长度的一半,并且有很多地区的路基地温温度甚至超过-1℃,对于这些地区,由于持续的高温使得冻土正在逐渐融化,冻土特征较差。
