冻土地区路基的主要病害分析与防治措施
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。
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。
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。
高原冻土地区路基病害防治措施
板所设计 的深度等 ，这些设计条件及要求严重地影
响着 隔热 板 路基 的工程 效 果 。
２２３ ｌ 在高原冻土地区路基工程设计中 ，依照不 ．
同的 地理 环 境 科 学 、合理 地 选 用 块 石 通风 路 基 。 在
真应对冻土路基病害可能带来的后果 ，这样才能从根本上做
到 防治 高 原 冻土 地 区路 基 病 害 的远 期效 果 。 ３结语 ．
种工程措施从多种角度防止高原冻土地 区路基沉陷及纵 向裂
缝 ，常见 的 高原 冻 土路 基 工程 保 护 措施 有 如 下几 种 ： ２２１ 高 原 冻 土 地 区 路 基 工 程 设 计 中 ，使 用 通 风 管 路 ．．在
特 点 ，能 有 效 控 制 高 原 冻 土 地 区路 基 纵 向裂 缝 和 冻 胀 病 害 的 发生。
综上所述 ，高原冻土地 区路基病害受气候 因素 、路基周
边 的 排 水 条 件 、冻 土 地 区 的土 质 类 型 、路 基 的高 度 及 路 基 路
面坡 向性 等多种 因素 的影 响 ，所 以 ，要从 不 同的角度 去分 析 ，积极运用高原冻土地区路基设计原则及路基病害防治原 则 ，多头 并进 ，共同做 好高原 冻土 地 区路 基病 害的 防治 工
藏公路 最严 重 的～段 波 浪中 ，其 波峰 与波谷 的沉 陷落差近 １５ ．米。高原冻土地区的沉 陷病害主要表 现出路基不同程度 、 不 同形状的下沉 ，从而形成路基的波浪现象、反拱现象等 ；
出 现 这 些 现 象 的 实质 就 是 因 路基 施工 ，使 原 有 的地 表 层 增 厚
做 了如 下 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。
冻土路基病害分析及应对措施探讨
冻土路基病害分析及应对措施探讨摘要针对在高海拔地区进行道路施工时，冻土问题一直是施工难点。
鉴于此，本文结合笔者工程实践经验，针对冻土地区的两种公路路基病害（冻胀和翻浆）进行深入探讨，同时就该路基病害提出合理有效的解决措施，旨在能为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词冻土地区；路基施工；冻胀和翻浆；解决措施1冻土地区的路基病害分析1）冻胀。
在有冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，当有水分供给时，水分连续地向上聚流，并在路基的顶部形成冰透镜体和冰夹层，从而引起路面不均匀隆起，致使柔性路面开裂，刚性路面折断或错逢的现象称冻胀。
冻胀性土的分类，通常是在土质分类的基础上，按强弱登记可将冻胀性土分为以下4类：轻冻胀、冻胀、重冻胀、特重冻胀。
2）翻浆：在有冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流、冻结成冰，致使在春融期间地基中的土含水过多，路基强度急剧下降，在行车荷载的作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象称为翻浆。
翻浆分类，根据水分来源导致的翻浆可将其分为以下5类：地面水类、地下水类、气态水类、土体水类、混合水类。
根据翻浆高峰时的路面变形程度，可将翻浆路段分为3级：轻型、中型、重型。
2冻胀与翻浆影响因素分析1）土质因素。
土质可分为粉质土、粉质粘土、砂质土；其中粉质土具有很强的冻胀性，非常容易形成翻浆。
这种类型的土的毛细水上升速度较快且上升水位较高，在负温度的作用下水分容易迁移，若在水源供给充足的情况下能形成特别严重的冻胀，而且在春融时期由于承载能力的急剧下降，也特别容易形成翻浆。
粉质粘土的毛细水上升虽高，但速度慢，在水源供给充足且冻结速度较慢的情况下，才会形成比较严重的冻胀和翻浆。
当粉质土和粉质粘土含有较多的易溶盐和较多的腐植质时，更易形成冻胀和翻浆。
般情况下砂质土不易形成冻胀和翻浆，因其毛细水聚冰少、上升高度小，且在水分充足时也能保持一定的强度，但若砂质土中粉粘粒含量较多时，也能形成冻胀和翻浆。
2）温度。
冻土地区公路的病害特征及防治措施
冻土地区公路的病害特征及防治措施冻土地区公路的病害特征及防治措施是非常重要的，只有了解每个细节才能更好的解决实际问题，在处理的时候要注重结合实际。
本店铺本店铺就冻土地区公路的病害特征及防治措施和大家说明一下。
1、冻土地区公路的病害特征及原因分析1．1翻浆在高寒冻土地区，由于在土壤冻结过程中汇聚了过多的水分，且土质状态不好，到春暖化冻时水分不能及时排出，从而造成土基软弱，强度降低。
在车辆荷载的作用下，路面发生弹簧、裂纹、鼓包、车辙、唧泥等现象，称为翻浆。
1．2冻胀高寒不良土质中所含的水分在负温下结晶，生成各种形状的冰侵人体而导致土体积的增大。
其主要表现是土层表面不均匀的升高。
冻胀土与结构物基础之间主要产生冻结力和冻胀力（分为切向冻胀力、法向冻胀力、冻胀反力）。
冻胀本身不仅引起道路破坏，还可引起桥梁、涵洞基础的冻害，特别对早期所修建的尤为突出。
主要表现为桥梁墩、往基础冻胀隆起，融化下沉，台身在切向冻胀力和法向冻胀力共同作用下出现裂缝，甚至墩（台）基础整体上抬或倾斜。
涵洞冻害主要表现为洞身的冻胀隆起和融化下沉，端墙及八字翼墙圬工开裂及涵洞管节的错位和脱离。
1．3融沉在多年冻土地区，由于地下冰层埋藏较浅，在施工及运营过程中各种因素使多年冻土局部融化，上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷，从而造成路基严重变形。
主要表现为路基下沉，路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑，路堑边坡溜塌等。
融沉病害多发生在低路堤地段。
1．4其他病害除了以上几种常见冻害外，还有冰丘、冰锥、延流冰等，也容易使路面产生纵向裂缝、横向裂缝网裂等。
2、试验路铺筑及观测情况为了限制公路各类冻害的发生，并了解不同性质的路面路基填料、路基高度对基底多年冻土温度变化规律的影响，从而取得冻土温度及筑路材料的热物性和路基形状、气候条件等因素之间的内在规律，确保冻土地区筑路的稳定，在两个冻土研究项目上都做了一定长度的试验路段。
2．1301国道甘一博段的试验路在交通部科研“八五”行业联合攻关项目“30l国道沿线岛状冻土地区路基路面稳定性研究”中，其在30l国道甘一博段的施工桩号k140十400～k140十800、k158十900～kl59十400，kl80十400～k18l十300三个段落上铺设试验路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
冻土地区路基的主要病害分析与防治措施兰州交通大学铁道技术学院刘敬旭201120419 摘要:结合青藏铁路的建设,对冻土地区路基的主要病害进行了分析,详细地阐述了冻土地区路基主要病害的防治措主要措施,从而为冻土地区的铁路路基的设计、施工及养护提供帮助。
关键词:冻土,路基,基床,病害引言：建设青藏铁路是西部大开发中的重头戏,而冻土( 冻土是指温度在0 ℃以下含有冰晶的土壤和岩石,冻结状态持续三年以上的土层称为多年冻土) 问题是修建青藏铁路最主要的技术难题。
青藏铁路全长1 118 km ,海拔4 000 m 以上的地段有960 km ,其中多年冻土地段约600 km ,是全球目前穿越高原、高寒、缺氧及连续性永久冻土地区的最长的铁路,将成为世界上最长的高原冻土铁路。
冻土地区路基病害在铁路运营之前很严重,在行车运营后,时隔几年、十几年仍将陆续出现新的冻害,其破坏程度是罕见的,引起路内外工程界人士的关注。
1主要病害分析1. 1 融沉融沉是多年冻土地区主要病害之一,一般多发生在含冰量大的粘性土地带,当路基基底的多年冻土上部或路堑边坡上分布有较厚的地下冰且埋藏较浅时,在施工及通车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,造成路基的严重变形。
具体表现为路基下沉,路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑,路堑边坡滑塌等。
融沉的特点有:1) 突然的大量下沉;2) 周期性的持续下降。
1. 2 冻胀冻胀是寒区铁路特有的主要病害之一,在季节冻结深度较大的地区及多年冻土地区均有发生,尤以多年冻土地区最为严重。
由于地基土及填筑土中的水冻结时体积膨胀产生不均匀的冻胀造成了线路超限。
根据铁路部门有关标准,左右两股路轨之间或每股路轨在10 m 以内的变形差不能超过4 mm ,一旦超过这个规定,视为超限,有可能发生火车脱轨、翻车等事故。
路基的冻胀病害是与气温、土质及水源条件密切相关的,主要发生在气候严寒、季节冻结深度较大的地区和多年冻土地区。
其土质以细颗粒的粘性土为主,往往富含水分。
工程上主要发生在土质的浅路堑和修筑在塔头沼泽积水地段的较低路堤上。
分析冻胀产生的原因主要有以下几个方面（1)路基基床表面不平整,积水冻结膨胀形成冻胀病害。
其最大量很少超过50 mm ,一般最多在30 mm～40 mm ,多在25 mm以下。
形成时间从10 月中旬,到11 月末便趋于稳定,一般产生在路基基床表面往下30 mm～50 mm 左右。
（2)碎石或混砂道床垫层不洁,污染严重,混入泥土较多,遇积水产生冻胀。
当含泥量为20 %～50 %时,冻胀量可达10 mm～20 mm 左右,道床冻胀在时间上从10 月中旬～11 月上旬基本稳定。
（3）地表水或地下水(或浅层水)对路基土的不均匀浸湿。
（4）路堤填土不均匀及路堑基底土质差异,因土的性质及结构不同,从而形成不同的冻胀病害。
（5）路基不同朝向形成的不均匀冻胀,如线路走向为东西向时,路基有明显的向阳和背阳坡,使路基填土的冬季含水量和冻结深度发生差异,其结果是出现单侧冻胀。
1. 3 冰害冰害主要是指在路堤上方出露地表的泉水或开挖路堑后地下水自边坡流出,隆冬季节随流随冻,形成积冰掩埋路基顶面或边坡挂冰、堑内积冰等病害,是发生在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尤为严重。
1. 4 冻融翻浆“冻融翻浆”是寒冷地区路基基床在冻融循环作用下所产生的一种特有的翻浆现象。
冻融翻浆的变形时间虽然较短,但在运营铁路线上,往往同一时间、同一地点连片发生,直接危及行车安全。
如烟双专用线在1996 年春季,一次性发生冻融翻浆17 处,长465 m ,造成基床松软、路肩挤出、道中心与碴肩冒泥,不得不插封锁线路。
（1）气候。
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。
台地区域上层滞水或丘陵区域的层间水丰富,地下水位偏高。
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。
最后,侧沟积雪较多,春融期又遇降水,造成融冻层湿度恶化。
（3）土质。
具有较强的毛细作用和渗透性较差的细粒土,薄膜水聚流性能强烈。
如B ,C ,D 基床填料中的粉质土和粘性土,在适当条件下,均会产生强烈的聚流现象。
（4）动荷载的作用。
列车动荷载通过松软基床时,动应力将远远超过基床承载力,特别由于翻浆基床的存在,加剧了列车的冲击作用,成为翻浆冒泥的直接原因。
2 防治措施2. 1 预防性措施设计通畅的地表排水系统,以确保路基不受地表水的侵害,注意在秋末宣泄路基基床附近的积水,初春清除积雪。
及时清筛脏污的道床,整治道碴陷槽,防止道床积水。
新线路基要严格使用规范规定的填料填筑基床,土质不良的路堑地段应采取换填或改良土质等措施。
如遇地下水丰富,应同时考虑降低地下水水位的措施。
2. 2 导温措施2. 2. 1 基床保温措施基底铺设隔温层,可以补偿路堤基底因表层植被及泥炭受到压缩变薄及压实而导致的热传导性能增加,亦可减少填土蓄热对基底的散热影响,起到保温效果。
隔温材料的种类,国外有采用泡沫塑料隔热板材的,但造价较高。
东北大小兴安岭地表生长的塔头草及泥炭层为良好的保温材料,可就地取材,造价低且施工简便。
铺设厚度一般为0. 2 m～0. 3 m。
基底铺设泥炭层的多年冻土路堤,在基底泥炭隔温层及两侧设置的保温护道的共同作用下,基底人为上限上升明显。
更换基床土为一定厚度的保温材料,如炉渣等,以调整路基冻结深度,减少基床上冻土的水分聚流现象,同时炉渣具有吸着薄膜水和较好的排水性能,可以促使融期基床干燥。
炉渣保温层厚度可通过冻渗理论计算,一般不少于0. 4 m。
2. 2. 2 导温盲沟导温盲沟也称冷暖盲沟,是一种由炉渣横向暖沟与卵石纵向冷沟联合起来组成的导温方案。
其原理是通过在轨道下基床间隔设置的横向暖沟,使土基冻结滞后。
而在轨道两侧设置的纵向冷沟,则由于其填料的温度传导系数大且通风良好,使其周围的基床土先行冻结,因而,轨道下基床土中的水分必然向冷沟附近的冷却区聚集。
春融时,冷沟附近冻土及冻体先行融化,土中水由纵向盲沟中排出。
这样,整个基床土分期融冻,分期冻结,使轨道下的基床湿度大大降低,并提高了基床的整体承载力。
烟双铁路专用线冷沟设计采用<40 mm～<200 mm 洗净的卵石并包裹土工布代替反滤层,效果较好。
2. 2. 3 设置保温护道多年冻土路堤的另一保温措施是设置保温护道,用以减少及削弱因热传导作用而引起的对多年冻土的影响。
防止向阳坡侧人为上限的下降和缓和坡侧人为上限的破坏。
以粘性土填筑的保温护道并可阻挡和减少路堤坡脚处地表水渗入基底,防止基底冻土融化,保证路堤稳定的效果。
护道材料宜根据“就地取材,方便施工”的原则,并结合防水综合考虑。
采用泥炭草皮或细粒土均可。
在需要加强防水的地段以土护道为宜。
2. 3 土工布、EPS导温垫床土工布具有隔离、渗滤、排水、加固和强化土体的作用,在整治一般翻浆中已广泛应用。
EPS是铁科院铁建所试验研究的一种新型防冻土工聚合材料,由可发性聚苯乙烯贮存,予发泡、成熟处理及模制过程加工而成的泡沫材料。
试验证明,密度为45 kg/ m3的EPS材料,吸水率小,含气量高,导温系数小,在受水浸湿时仍有较好的隔热效果,且能满足动荷载为200 kPa 的强度和变形要求。
近几年已在寒冷地区整治路基冻害中多处使用,效果良好。
采用EPS密度45 kg/ m3,外形尺寸为(厚×长×宽)5 cm×150 cm×75 c的聚苯乙烯塑料保温板。
2. 4 保证路堤的最小高度在多年冻土上修筑路堤,只要满足最小高度(采取保护多年冻土原则设计路堤时,能使基底人为上限维持在原天然上限位置的最小高度) ,并采取综合的保温措施后,一般人为上限最终均能较天然上限有所上升,或保持在天然上限的位置。
因此,为保持路堤稳定,防止基底人为上限下降,需要确定路堤的最小高度。
确定路堤的最小高度,需要考虑多种因素。
它既与区域气候密切相关,又与填料类别、地表下泥炭层厚度及以下的冻土介质特性和采取的保温措施有关,但最主要因素是区域气候。
国内外有采用公式计算确定路堤最小高度的,但一般都根据调查资料经统计分析后得出。
我国青藏线确定用粘土填筑的最小高度为1. 0 m～1. 5 m。
地下冰地段采用大值,饱冰地段采用中值,富冰地段用小值。
2. 5 保护地表植被及泥炭层在地表多为活地被植物及泥炭层所覆盖,这些活地被植物及泥炭层是多年冻土良好的保温层。
因为植物介于大气层和地层之间,积极参与两者之间的热量交换,对土的冻结和融化均有很大影响。
尤其夏季,植物能遮挡太阳的强热辐射,减弱地表的受热程度,减少进入土中的热量。
因此,植被能降低地表的受热程度,减缓和减少冻土的融化速度和深度。
冬季,植被使土中的热量不易散发,减小疾患土的冷却速度。
植物根系有保持一定水分的能力,若为苔藓及泥炭,吸水能力更强。
大量的水分蒸发,消耗很多热量,使相当一部分太阳辐射热达不到冻土中。
同时植物在进行光合作用时,也要吸收太阳内能供其生长发育的能量。
这就增加了土的热容量,降低了土的导热系数。
由此可见,天然植被起着非常重要的作用。
3 结语冻土路基虽然有许多的病害,但只要从设计、施工乃至养护维修各个环节都能够充分认识病害的发生机理及其严重性,并给予足够的重视,就有理由相信,并且实践也已经证明青藏铁路可以担负起开发西藏、联系西藏与中东部地区以至世界的重任,成为一条全天候运营的大动脉。
参考文献:[1]郭东信.中国的冻土[M].兰州:甘肃教育出版社,1990. 13224.[2]郭东信.大兴安岭北部霍拉河盆地地质构造在冻土形成中的作用[J ].冰川冻土,1989 ,11(3) :1142124.[3]杨海蓉.多年冻土地区铁路路基工程[A].铁道部基建总局. 铁路工程建设设计科技动态报告文集[C]. 北京:中国铁道出版社,1990. 23234.[4]铁道部第三勘测设计院. 冻土工程[M]. 北京:中国铁道出版社,1994. 2132234.。