冻土地区公路路基病害分析与处治
多年冻土地区公路主要病害分析
一、坑洞坑洞是指道路表面出现的凹陷或塌陷现象。
多年冻土地区的坑洞主要由以下因素引起：1.冻胀与融化：多年冻土地区冬季气温较低，道路上的积雪和路面积水在融化时会产生胀冻作用，导致路面下部土体体积的不断变化，最终导致道路表层形成坑洞。
2.土壤融解和保水性差：由于多年冻土地区温度较低，土壤中的冻结水分难以完全融化，导致道路底部土体的水分排不出去，进而导致路面在压力下发生沉降，形成坑洞。
3.交通荷载：尤其是重型车辆的频繁行驶与变向，会导致路面结构层破坏和土体变形，进而产生坑洞。
坑洞给行车带来不便，严重时会导致交通事故发生。
修复坑洞需要填补空洞，常用的方法是在洞内填充砾石、碎石或混凝土修补，再进行压实处理。
二、冻胀冻胀是指土壤冻结过程中体积因冻结膨胀而引起的强度改变和变形现象。
多年冻土地区的公路冻胀主要由以下因素引起：1.冬季低温：多年冻土地区的冬季气温较低，土壤中的水分在冻结过程中膨胀，导致土壤中的冻胀力增大。
2.冻融循环：多年冻土地区的公路面临着四季冻融循环，土壤在经历多次冻结和融化过程后，容易形成空隙和裂缝，进而引发冻胀作用。
3.土壤成分和含水率：多年冻土地区的土壤通常含有较多的冻结水分，其中含水率高的黏质土和含冰含量高的土壤更容易发生冻胀。
冻胀对公路的影响主要表现为路面隆起、龟裂、破碎和下陷等问题。
为了防止冻胀对公路造成损害，可以采取以下措施：加装排水设施，确保路基排水通畅；控制含水率，通过合理的排水和防渗措施降低冻结水分的影响；加强路面结构的抗冻性能。
除了上述病害，多年冻土地区的公路还会面临其他问题，如路基塌陷、路肩塌陷、路基侧滑等。
这些问题主要与土壤的冻融性质、交通荷载、排水状况和公路设计等有关。
在公路建设中，应充分考虑多年冻土地区的特殊环境和土壤条件，采取科学合理的工程措施，提高公路的抗冻性能和承载能力，确保公路的安全和稳定性。
多年冻土区道路病害类型及防治措施分析
多年冻土区道路病害类型及防治措施分析摘要：多年冻土及多年冻土区恶劣的环境给工程构筑物的建设及维护带来了极大的挑战。
在我国，多年冻土面积占全国面积的21．5%。
季节性冻土区面积占全国面积的53．5%，多数分布在我国的大兴安岭，青藏高原，祁连山，及喜马拉雅山等地，冻土分布及发育程度受很多方面的影响，例如植被、地层岩性、温度、土体的物理性质等都对冻土的形成有着紧密的联系，这些影响因素时刻影响着季节性冻土与多年冻土的冻融，对路基造成的影响非常大，路基病害一直是道路方向的难题，本文通过探讨影响冻土地区的因素以及冻土区的病害类型，总结与归纳冻土区病害的处理技术。
这对提高行车安全性并降低工程造价具有重要的意义。
关键词：冻土区；道路病害；防治措施引言在多年冻土地区进行道路合理有效地养护与维修，就必须首先明确多年冻土地区道路存在的主要病害类型及其形成原因，方能做到有的放矢。
在多年冻土地区修筑路基以后，破坏了冻土天然条件下的热平衡状态，改变了地表与大气间的热交换条件，使多年冻土地温重新进行热平衡调整，由于冻土的冻胀融沉特性，冻土道路普遍存在着严重的病害。
1冻土形成的影响因素1.1植被覆盖度对冻土的影响冻土环境与植被的覆盖率息息相关，研究发现，冻土区主要分布在草原，沼泽，湿地，草甸等地，除了受极低的气温的影响，草本植物和小灌木的覆盖也为冻土的发育提供良好的条件，沼泽，湿地，灌木使积水严重，增加土壤的含水率，使冻土的厚度增加，同样，多年冻土使地区的土壤长期处于含水率较大的情况，土壤甚至接近饱和状态，使草甸和植被更好发育，沼泽，植被较多分布在半阴坡，常期遮挡阳光的热传导，使地下温度降低，形成大厚度冻土层，经调查，草甸区的冻土厚度大于沼泽大于高寒草原覆盖率越小，冻土上限增加。
1.2温度对冻土的影响冻土的厚度、冻土每年的深度变化等特点与全球性气候变化都很大的关系，无论是平均的大气温度还是年平均的地面温度，都会不同程度的给冻土造成影响，通常地区，在没有冻结之前，地面温度都会高于气温，在地面马上开始冻结前，地面的平均温度和最低温度都会低于同一时刻的大气温度，但是土体也有可能会冻结，原因是土中水分由于受到土颗粒表面能的束缚且含有化学物质，使冻结温度要低于0℃，地表的温度由于周期性的波动造成的温度梯度，产生相应的热能，传导于地下，在最大季节冻深内，地温变化的强烈，导致季节性冻土易随着季节变化融化和冻结，而季节性冻深以下的地温不随时间变化而变化，这种稳定的温度场给季节性冻深以下的多年冻土提供绝佳的条件，季节性冻深以上冻土的温度场同样影响着冻土中未冻水的运动迁移的方向和冻土的强度。
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。
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。
季节性冻土地基病害与整治策略分析
季节性冻土地基病害与整治策略分析路基是道路的重要组成部分，它是公路的基础，其强度和稳定性直接影响到整条道路的使用效果。
因此。
提高路基的强度和稳定性是控制整个道路施工质量的关键。
这就决定了当道路穿过季节性冻土地段时，必须对路基进行必要的处理，以防止季节性冻土对路基造成危害。
一、季冻区路基病害1. 冻胀引起的破坏当冬季赴温传入地下，路基中水分（包括通过路基土中毛细管上升到路基内部的地下水及孔隙中原有的部分水分）冻结成冰，并形成冰夹层、多晶体冰晶等形式的冰侵入体，水分冰冻后体积将增加5%～10%，引起土颗粒的相对移动，使土体体积产生不同程度的扩张现象。
如果冻胀力大于基底上的荷载，路基就可能被抬起，形成冻胀丘及隆岗等一些地形外貌。
2. 融沉翻浆在季节性冻土地区水文地质条件不良地段，冬季路基土体由于冰冻作用，使其含水量增大，春季化冻时路基中水分不能及时排除，形成潮湿软弱状态（翻浆），并且土体在融化固结过程中会产生局部地面的向下运动，使路基承载能力严重下降，危害道路的使用性能，不利于道路安全、正常、舒适运行。
二、成因分析路基的病害是与气温、土质及水源条件密切相关的，主要发生在气候严寒、具有季节冻结深度的地区，其土质以细颗粒的粘性土为主，往往富含水分。
分析季节性冻土区路基病害产生的原因主要有以下几个方面1. 气温秋末初冬，形成较大的温差梯度。
由于土中薄膜水具有自高温向低温转移的特性，较大的地温差，将使深部的土中水向基床上聚集，结成扁冰体。
初冬气候温和，降温缓慢，使冻结线在基床上层滞留时间较长，造成水分向上聚集的有利条件。
春寒较长，晚春气温急剧回升，基床上部土融化较快，大量的融冻水分无法排出，又来不及蒸发，形成流塑状泥浆。
2. 水源秋末多雨，冻结前土基原始含水量大。
土层冻结具“开系统”条件，地下水位在冻层附近。
地表排水系统不畅，积水较多，或路基有道碴槽积水，向基床渗透聚集。
路基内部毛细水密布，不能及时排出。
冬季侧沟积雪较多，春融期又遇降水，造成融冻层湿度恶化。
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。
共玉高速公路多年冻土地区路基病害分析与研究
共玉高速公路多年冻土地区路基病害分析与探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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使 用 寿命 和 正常使 用 。这就 决定 了 当公 路路 基 穿 过 冻 土 地 段 时 ，
必 须对 冻土 路基进 行必 要 的特殊
了冻 土 内部结构 。从 而 改变 了冻 土 的工程性 质 ．而工 程性 质 的改
度 及 冰 ，且 胶结 着 固体松 散颗 粒 的土 。冻 土在冻 结 时有较 大 的冻 胀 力 ，表 现为 冻胀性 ，融 化 时表 现 为融 陷性 ；公路若 通 过冻 土地 区 。当外 部 环 境 （ 度 变化 、荷 温 载 作 用 等 ） 化 时 ，地 基 土 的 冻 变
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处 理 ，以防止冻 土对路 基造 成 危 害。
１ 冻 土 路 基 的 主 要 病 害
冻土 的工程 性质 取决 于冻 土
体 内 的水 、热 、力 的平 衡 关 系 ，
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…
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分 表 、直尺 等 ，其 档案 资料 应集
中存放 ，便 于查 找 。
５ 结 语
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交 通行 业 的试 验 检测仪 器 很 多且 功能复 杂 ，强制 检定 仪器 较 少 ，需 要根 据仪 器 的功能 、作 用
作者 简 介 ：董伯 春 （９ １ ） 女 （ １ ７ 一 ， 满族 ） 河 北唐 山人 ，高 级 工 程 师 ，学 士 。
摘要 ：在介 绍冻土路基 主要病 害的基础上 ，对路基 主要 病 害冻胀和翻浆 的影响 因素进 行 了详 细的分析 ， 出了具体的 治理 措施 。 提
关 键 词 ： 冻 土 ；冻 胀 ；翻 浆 ； 治理 措 施 中 图分 类 号 ：Ｕ ６ １ ４１ ． 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ — ７ ６（ ０ ２ ０ — ０ ０ ０ ０ ２ ４ ８ ２ １ ）６ ０ ９ — ４
道路工程 Ｈ ｈａ Ｅｇｅｒｇ ｉｗｙ ｎｉｅ ｇ ｎ ｉ ｎ
分 析 口卜 治
刘 英朴 ，马煜 缨 ，张 渔
（． 西 省公 路勘 察 设 计 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ ；２中交 通 力 建 设 股 份 有 限公 司 ， 陕西 西 安 ７ ０ ７ ） １陕 １０ ８ ． １０ ５
收稿 日期 ：２ １ １ — ５ ０１ － ２ ０
故 障 、改装 或修理 记 录 。
对检 测有 重要影 响的 、主要 的仪器设 备 ，做到 一 台一档 。对 于 同类 的小 型计量 器具 ，比如百
准确 。这样 才能 保证 试验 检测 数
据 的准 确性 。
参 考 文 献
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胀 和融 陷将 引起公 路路 基 和路 面
的 开 裂 破 坏 和 翻 浆 。影 响 公 路 的
变和 恶化使 得路 基呈 现 出不 同 的 病 害类型 ，其 中路基 冻胀 和 翻浆 是 冻 土 地 区所 特 有 的 、分 布 较 广 、危害 较大 的两 种公路 病 害 。
１１ 冻 胀 ．