寒冷地区路基冻害整治解析
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。
寒冷地区路基冻害整治
寒冷地区路基冻害整治摘要青藏铁路格尔木至拉萨段，全长1118公里，其中多年冻土区为632公里。
青藏铁路的修建关键问题是,冻土和路基冻害。
因此解决冻土与路基冻害对寒冷地区铁路的发展有着尤为重要的意义。
首先，我们总体分析了寒冷地区铁路路基冻害的主要分布地区、类型及形成的原因对铁路运营造成的影响。
其次介绍了冻土和冻胀是产生冻害的原因以及冻土的类型地温分区、危害。
最后提出了整治各种路基冻害的综合措施和新型材料EPS板。
关键词冻土（frozen soil) 、路基冻害（frost damage)、EPS材料序言第一章路基冻害的影响路基是轨道的基础,它承受着轨道及机车车辆的静荷载和动荷载,并将荷载向地基深处传递扩散。
它必须保持稳定、坚固,这样才能确保铁路高速、高密、高载的良好状态,不出现可能危及线路正常运营的形变。
路基冻害是寒冷地区铁路线路上分布很广,影响铁路安全及正常运营的常见病害,它与寒冷的气候有关,冰冻线能达到相当深度,又涉及到土的特性。
在我国东北、西北、西南以及刚刚建成通车的青藏铁路线上都存在这路基冻害,路基冻害因其分布广、时间长、工作量大、影响行车非常严重占首位。
哈局、沈局、呼局、兰局等管内大部分都铺设在冻土地带上,路基冻害较为严重。
重要表现形式为:在冬季路基土体冻结时,除路基纵断面在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝外,还存在这冰锥、冻胀丘、路基融沉及路基边坡滑坍等一些独特的表现形式。
冻害发生发展时期,一般从每年10月中旬起至次年7月中旬止完全回落完。
对铁路线路影响很大。
每年都会投入大量人力物力来处理路基冻害。
根据历年调查统计报告,沈局关内有冻害207处多,其中冻害高50mm~300mm的冻害6处、50mm 以下的冻害198处,冰锥3处。
冬季线路冻胀凸起冰锥流水成冰,冰水漫及线路影响行车。
为了预防冻害事故的发生,在冬季需派人看守观察组织刨冰,每年仅用于刨冰的工数就达5000多工日。
夏季路基融沉病害情况严重,在管内就有200多处严重下沉地段。
浅论寒冷地区路基病害综合整治
到饱和状态 ， 动强度显著减小 ， 从而使道床工作性 和站场 疏通或修建防渗侧沟、 天沟、 排水沟等地表 能急剧下降 ． 甚至会导 致线路产生严重的不平ｌ而 排水系统； Ｉ 顷 使基床土经常保持疏干状态。ｈ 提高基 影 响行 车安 全。 床表层强度。 适用于基床表层土承载力不足导致的 ３ 铁路路基病害检测 基床病害． 如裂土病害。防治措施一般采用换渗料 为了对路基病害进 行合珂整治， 必须准确检 ±（ 二合土或三合±） 及换砂。 换填深度应以满足承 测病害状况 ， 分析病害成因。 载力要求为原则。蠛 面廊力降低或均匀分布。 根据铁路既有线的特点，路基检测应不干扰 ４ ２路基滑坡的防治 行车或少干扰行车 ， 为此需采用的榆测手段直力求 滑坡按其牦 可进行各种不同的分类。中国 准确、 可靠、 快速 ， 从而为将来的整治丁作提供准确 钞路按滑体的物质组成及其成因， 把滑坡分为粘性 可靠的信息。 可采用轻型动力触探 、 地质雷达、 瞬态 土滑坡 、 黄土滑坡、 堆填土滑坡、 堆积土滑坡 、 破碎 面波法和取土试验等多种手段对线路进Ｕ ２ 检 岩 石滑坡 和岩体滑 坡等六类 。 ｐ ＂ ￣ 测， 具体步骤和方法如下： 防治滑坡的原则ａ 预防 对有可能新生滑坡
面波法 的不足 。 瞬态面波 方法对在 土 中频 散曲线 比
１ 滑 坡 ． ２
滑坡指影响路基稳定的土（ 体滑动。分为 岩） 边坡 的深层 滑动 、 路基滑 移及 山体滑坡 。 １ ３路基冲刷 边坡冲刷指较高大的土质路堑 、 路堤边坡 、 岸 坡（ 滨河 、 河滩 、 海滩和水库（ ） 塘 的路堤边坡） 或严 重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀 、 冲刷作边 坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。 边坡冲刷 分为边坡淘刷和边坡冲沟。 １ ＿ ４冻害 冻害 发生在 寒冷地 区 ，如路基 土为 透 水性 较 差 的细 粒土 ， 当含水 晨较 高 或基 面积 水 ， 在冻 结 过 程中， 土巾水重新分布和聚集形成冰块 又引起不 均匀的冻胀现象。 ２ 铁路路基病害产生的机理 路基病害的产生和发展 与 路基填料的：程性 Ｉ ： 质、 地表水与地下水、 列车振动荷载、 土的动力强度 特眭和温度及其变化有关。 主要是路肆填料 、 、 水 列 车荷载和温度变化等各项因素综合作用的结果 归 纳起来主要有两 个方面：病害的发生取决于特定 ａ 的地质环境；病害的发生与相应的气候变化和列 ｈ 车振动荷载息息相关。 前者是病害发佳的 衍 者 是病害 发生 的外闪 。在雨季 ， 康 碴 ｝ ，昂达 基 ｋ 禽
铁路路基冻害的原因及措施
铁路路基冻害的原因及措施1. 引言随着冬季的到来，铁路路基冻害问题日益凸显。
由于冻害对铁路路基的严重影响，给铁路运输安全和可靠性带来了极大的挑战。
因此，深入了解铁路路基冻害的原因，并采取相应的措施来减轻或消除冻害对铁路路基及其设施的影响，是当务之急。
本文将对铁路路基冻害的原因进行分析，并提出相应的措施。
2. 铁路路基冻害的原因铁路路基冻害的原因可以归结为以下几点：2.1 温度变化冬季的温度变化是导致铁路路基冻害的主要原因之一。
当温度下降到冰点以下时，路基中的水分会结冰，导致路基的体积膨胀而破坏路基的稳定性。
而在白天温度回升时，冻结的水分会融化，使路基产生收缩变形。
这种温度变化引起的收缩和膨胀循环会导致路基的裂缝和变形，进而影响铁路的安全运行。
2.2 土层质量土质是影响铁路路基冻害的另一个重要因素。
部分地区的土层质量较差，含有过多的粘性土和水分，导致其易于受冻融周期的影响。
当土层中的水分结冰时，粘性土的胶结力会变弱，土层的稳定性下降，从而引发路基的破坏。
2.3 排水问题不良的排水系统也是铁路路基冻害的重要原因之一。
如果路基的排水系统存在问题，如排水管道堵塞或排水槽设计不合理，将导致积水在路基表面积聚。
这些积水在夜间温度下降时容易结冰，形成冰块，严重影响路基的稳定性。
3. 铁路路基冻害的措施为了应对铁路路基冻害问题，可以采取以下措施：3.1 路基改造对于土质较差、易出现冻害的路段，可以进行路基改造。
首先，应加强路基的排水系统，确保路基下方的水分能够及时排除，避免冻害产生。
其次，可以采用加筋土工格栅等材料来增加路基的强度和稳定性，抵抗冻害的影响。
3.2 温度控制为了减轻冻害带来的影响，可以采取一些措施来控制铁路路基的温度。
例如，在寒冷季节里，可以通过铺设保温层或使用地下管道输送暖气，以提升路基温度，减少冻害的发生。
此外，定期对路基进行巡检，及时发现并修补路基的裂缝和变形，也是减轻冻害影响的一种措施。
3.3 技术创新随着科技的进步，一些新的技术和材料可以应用于铁路路基的建设和维护中，以减轻冻害的问题。
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施摘要：在寒冷地区,在铁路路基中经常见到的一种问题就是冻害,特别是在北方区域的铁路路基只要到天气寒冷的时候就会出现冻害的情况,要紧的将对交通安全造成影响。
通常出现的是因为土壤特性的差异而导致的不平均,在道路上出现凹凸不平的形状各异冻包、双股异向冻起、单股侧向冻起等冻害状况,最后因为土壤融冻降低, 水份在土壤中从头分拨,导致路基翻浆冒泥、坡面塌陷、道碴陷槽以及路基沉没等路基问题,削弱了线路水平以及线路上部设备使用寿命,提高了许多的修理资金。
对于不同的冻害现象,经过认真探讨,运用完善的治理方法,保证交通的安全同行。
关键词：季节性冻土；路基冻害；措施引言我国国土辽阔，季节性冻土区占总面积的55%左右，而铁路路基遭受冻土区路基冻胀的破坏，严重威胁了铁路运营的安全。
无碴轨道在寒冷地区的高速铁路路基冻胀难题是一个世界性的问题，现阶段我国铁路行业没有丰富的经验可以借鉴，也没有精确的规范。
根据议事规则维护方式与沉降控制，高铁路基工后沉降要小于15mm，横向结构物交界处如路基、桥梁等工后沉降要小于5mm。
所以说高速铁路极为严格的管控路基变形，路基最大冻胀变形量要小于5mm，这极大的增加了设计和施工难度，同时要保证防冻技术对策的有效性。
1.季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害1、路基基床面平整度差，容易积水路基基床面凹凸不平，非常容易导致基床面出现积水的情况，由于基床表面有积水的浸入，土层含水量过大，超出了起始冻胀含水量，水分在表层中结冰，造成体积胀大，冻结锋面又有水分补充，水含量较冻前增加很多，导致发生冻害。
由路基机床面平整性差而造成的冻害，通常在50mm以内，基本在30-50mm之间。
道碴囊和道碴陷槽的深度决定了冻害的深度。
在我国东北一些铁路局管内，通常在路基机床30-50mm的深度范围内。
2、不是匀质特性的表层路基土体因为路堤自身的土质问题来路不一样,还有就是在进行填筑的时候压实的密实程度以及土层中厚与薄也是不一样的;路堑的土体因为是天然的,可是土的掩盖堆放层次以及厚度也完全不一样。
北方寒冷地区铁路重载路基的冻害整治及消减
收稿日期:2014-02-15作者简介:刘朝霞(1969—),女,汉族,辽宁省大连市人,就职于呼和浩特铁路局呼和工务段,工程师,学士学位,研究方向:铁道工程、土木工程及工商管理。
北方寒冷地区铁路重载路基的冻害整治及消减刘朝霞(呼和浩特铁路局呼和工务段,内蒙古呼和浩特 010050) 摘 要:介绍了内蒙古地区京包铁路的大同—包头线路路基冻害发生的基本状况,根据试验分析了既有线重载路基冻害的机理特征和客观成因,寻求总结路基冻害的整治方法,以挖盲沟铺盐法为重点,介绍试验整治、施工方法、技术要点和实施效果。
推广本地区实用、经济的季节性铁路路基冻害整治方法,对迅速改善和控制既有线冻害,保障铁路重载高速运输具有重要的现实意义。
关键词:寒冷地区;路基;冻害;整治中图分类号:U 213.1+5 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2014)08—0093—031 京包线集宁-包头段路基冻害概述铁路是我国国民经济的大动脉,京包铁路是连接西北、华北物资运输的重要通道,在国家西部大开发和内蒙古经济快速增长的进程中,具有重要的战略地位。
其中集宁—包头是京包铁路最繁忙的一段,是以货运为主的重载电气化铁路,60k g/m 无缝钢轨,Ⅲ型混凝土轨枕,客车最高速度为120k m /h,目均开行轴重25t 的C 80重载货车50对,年运量超过2亿t 。
集宁—包头段地处黄河、大黑河等冲洪积平原以及内蒙古高原,属于中温带干旱大陆性气候,冬季寒冷,夏季较热,极端最低、最高气温-37.4℃~39.4℃,温差较大。
京包铁路自民国时期修建以来,由于历史局限、冲刷沉积、设计标准、施工条件、填料配比、装备水平、管理认知等原因,虽经历年不断建设、改造、大修,但在既有路基中仍存在大范围的季节性冻土,产生了较多的路基冻害。
随着铁路的高速度、高密度、重载化方向发展,这些冻害的存在不仅给铁路的维修保养工作带来很大困难,对行车安全的威胁也越来越大,严重制约着铁路的高效运营。
严寒地区路堑边坡冻融破坏机理与防治措施
严寒地区路堑边坡冻融破坏机理与防治措施在严寒地区，路堑边坡的冻融破坏是一种常见而严重的问题。
冻融破坏是由于土壤经历低温冻结和高温融化的循环过程中引起的。
当土壤中的水分冻结时，它会膨胀，导致土壤颗粒之间的结合力减弱，从而使边坡面上的土壤发生位移和滑动。
当冰冻的土壤开始融化时，土壤又会发生沉降和收缩，导致土壤的稳定性降低。
为了防止路堑边坡的冻融破坏，需要采取一系列的措施。
以下是一些常见的防治措施：1.合理设计和改善边坡结构：在严寒地区，边坡的设计要考虑到冻融破坏的可能性。
通过增加边坡的倾角、加强边坡支护结构（如挡墙、锚杆支护等）可以提高边坡的稳定性。
2.排水系统的建设：良好的排水系统可以减少冻融破坏的可能性。
在边坡中设置排水沟、排水管道等可以有效排除土壤中的水分，减少冻结和融化的水分对土壤稳定性的影响。
3.冻结加固：冻结加固是一种常用的防治措施。
通过在边坡中设置冻结管或注入冻结剂，可以使土壤冻结成为一个坚固的“体积”，从而增强边坡的稳定性。
4.减少冻融循环次数：在边坡的设计和施工中，可以尽量减少冻融循环的次数。
例如，在施工阶段，可以采取覆盖边坡的方式，保持土壤温度的稳定，减少冻融的发生。
5.加固土壤：在边坡中加固土壤是另一种有效的防治措施。
可以通过添加填充材料、加固土壤的结构等方式来增强土壤的稳定性，减少冻融破坏的可能性。
除了以上措施，定期的检测和维护也是预防冻融破坏的重要手段。
通过定期检查边坡的变形情况、排水系统的状况等，可以及时发现并修复潜在的问题，确保边坡的稳定性。
总之，在严寒地区，防治路堑边坡的冻融破坏需要综合考虑边坡结构、排水系统、土壤加固等多个方面的因素。
只有通过科学合理的设计和有效的措施，才能有效预防冻融破坏的发生，确保道路的安全和可靠性。
寒冷地区路基冻害原因分析和整治方法 毕业论文
寒冷地区路基冻害原因分析和整治方法福前线位于三江平原腹地，西起福利屯站，东至前进镇站，全长226.3KM。
路基土质不良，大部分为砂粘土、膨胀土、质泥土，渗透土差，地下水丰富，加之全年平均气温在零下3℃，属寒冷地区。
路基土质为冬季冻结、春季开始融化、夏季全部融化的季节性冻土，每年冬季冻害发生频繁。
所谓冻害，为土体在冻结过程中因冻胀所引起的病害。
由于土中的水在冻结过程中能向冷冻锋锋面迁移，并不断冻结排出冰层，且体积增大9%，即造成土体的冻胀，在融化时又会造成土体的沉陷，由于路基土体在融化过程中存在下卧隔水层还会产生翻浆冒泥等病害。
因此，路基冻害是严寒地区分布很广的线路病害之一，路基冻害的存在，不仅给线路养护工作带来一定的难度，而且制约了列车安全、提速、重载目标的实现，抑制了铁路跨越式发展战略的实施。
１前言冻害是我段以及哈尔滨铁路局管内分布很广，表现非常明显的季节性病害。
就我公司气候特点，冻害期一般为每年的10月份至次年5月份（见图1），从冻害的发展，可以将其分为三个阶段，即发生期（10月15日~12月15日），平稳期（12月30日）。
图1冻害发展变化图发生期，即冻害产生的阶段，这一阶段冻起高度很大，冻高呈正值快速增长，随着气温的降低冻高速度不断加剧，一般以11月15日~12月15日前后为变化迅速阶段，这一阶段对行车安全构成的威胁较大，但其是一个上涨过程，检查人员容易发现，可以及时进行处理。
平稳期，这一阶段气温相对较为稳定，冻害发展变化缓慢，其冻起高度相对稳定，对行车安全的危害较小，但需经常检查线路，以防天气的突然变化。
回落期，亦称冻融期。
这个阶段随着天气的转暖，冻害的变化呈负增长趋势，一般每年4月5日~5月30日左右为冻融速度最快阶段，因这一阶段轨道几何尺寸的变化不是很大，检查人员不易发现，因此这一阶段对行车安全的影响最大。
２路基冻害的分类２.１按纵向外部形态分⑴冻峰：路基面在短距离内的冻胀高度大于相邻两地段的冻胀高度所形成的凸起部分（图2）。
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寒冷地区路基冻害整治摘要青藏铁路格尔木至拉萨段，全长1118公里，其中多年冻土区为632公里。
青藏铁路的修建关键问题是,冻土和路基冻害。
因此解决冻土与路基冻害对寒冷地区铁路的发展有着尤为重要的意义。
首先，我们总体分析了寒冷地区铁路路基冻害的主要分布地区、类型及形成的原因对铁路运营造成的影响。
其次介绍了冻土和冻胀是产生冻害的原因以及冻土的类型地温分区、危害。
最后提出了整治各种路基冻害的综合措施和新型材料EPS板。
关键词冻土（frozen soil) 、路基冻害（frost damage)、EPS材料序言第一章路基冻害的影响路基是轨道的基础,它承受着轨道及机车车辆的静荷载和动荷载,并将荷载向地基深处传递扩散。
它必须保持稳定、坚固,这样才能确保铁路高速、高密、高载的良好状态,不出现可能危及线路正常运营的形变。
路基冻害是寒冷地区铁路线路上分布很广,影响铁路安全及正常运营的常见病害,它与寒冷的气候有关,冰冻线能达到相当深度,又涉及到土的特性。
在我国东北、西北、西南以及刚刚建成通车的青藏铁路线上都存在这路基冻害,路基冻害因其分布广、时间长、工作量大、影响行车非常严重占首位。
哈局、沈局、呼局、兰局等管内大部分都铺设在冻土地带上,路基冻害较为严重。
重要表现形式为:在冬季路基土体冻结时,除路基纵断面在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝外,还存在这冰锥、冻胀丘、路基融沉及路基边坡滑坍等一些独特的表现形式。
冻害发生发展时期,一般从每年10月中旬起至次年7月中旬止完全回落完。
对铁路线路影响很大。
每年都会投入大量人力物力来处理路基冻害。
根据历年调查统计报告,沈局关内有冻害207处多,其中冻害高50mm~300mm的冻害6处、50mm 以下的冻害198处,冰锥3处。
冬季线路冻胀凸起冰锥流水成冰,冰水漫及线路影响行车。
为了预防冻害事故的发生,在冬季需派人看守观察组织刨冰,每年仅用于刨冰的工数就达5000多工日。
夏季路基融沉病害情况严重,在管内就有200多处严重下沉地段。
有的地段融沉很快,几天就的抬道一次,全年累计下沉达200mm~300mm,情况严重的,如潮乌线8km ,在1972年曾发生过5小时内,路基连续融沉达1。
4m,造成列车颠覆事故。
每年用于路基冻害融沉抬道的砂石料数量就达30000多立方米,使用的劳动里有20000多工日。
可见,路基冻害的存在,不仅增加了维修养护劳动里,影响了正常维护,加大了维修养护的成本,而且使的线路质量下降,使用年限大大缩短,因此如何整治寒冷地区路基冻害减少维修养护工作量,确保行车安全一直受到各级领导的高度重视。
经过多年的研究和实践,总结出了一套防治冻害的措施,实验了多种处理病害的新方法,取得了一系列成果,进一步完善了寒冷地区路基冻害的防治技术,对今后的设计和施工具有重要意义。
第二章冻胀的形成原因路基冻害是一个物理力学过程，土冻结是由于水热动力变化而产生的应力应变状态。
凡温度等于或低于摄氏零度且含有冰的土称为冻土（frozen soil)。
冻土冻胀时能够引起铁路线路变形而形成冻害。
当以冻胀的土融化时由于融土的透水性和压缩性提高而使其承载力显著下降，当水分过饱和时又会产生路基基床翻浆冒泥等。
因此对路基冻土的发展变化规律的研究就非常重要。
冻土是一种复杂的天然复合体，土在冻结过程中是有条件的。
如果条件全则冻土冻胀量大，反之则其冻胀量小或不冻胀。
因此冻土的冻胀必须应当具有土、水、温及力四个条件既：（一) 土质对冻胀的影响冻胀的一个重要物理指标是土的分散性，即表示矿物成分形状，粒度成分及结构特性的土的离散性强度。
根据土颗粒同水相互作用的主动性，土具有不同的冻结变形能力。
通过大量的现场观测得知：一般情况下，颗粒粒径大于0。
1mm组成得碎石、砾石、砂类土，无冻胀性或冻胀很小；颗粒粒径小于0。
1mm组成得粘性土有较大的冻胀性；特别是粉、粘粒含量大于15%、容重较小的粉质土冻胀性最强烈。
另外土的密实度对冻胀有着一定影响，在同一含水量下，干容重不同，冻胀系数可相差很大。
其变化规律，在相同条件下，冻胀系数随含水量的增大而增大。
（二）温度对冻胀的影响温度是冻胀的四大要素之一,也是唯一的自然因素。
温度特征，在土冻胀过程可由温度间隔（梯度）来表示，温度变幅的极端值，即冻胀过程的起始温度及冻胀停止温度。
实践证明，这个温度变化幅度相当大，它取决于土的分散性、骨架特性、土的水理和物理化学性质。
所谓温度对冻胀的影响，主要是指环境温度对路基土体冻胀的影响作用。
其作用有：一是土层内的冷却速度（冻结速率）与冻胀的关系。
冻结速率直接影响冻胀率，冻结速率快时冻胀率小，但也不是冻结速率越慢则冻胀量越大。
而是对某一种特定条件的土，都有一个最适宜的冻结速率，在这个冻结速率下的冻胀量最大；二是在整个相转换区内各种土温（包括温度梯度）与冻胀的关系。
当土层温度处于相转换区，且冻结速率较小时，土中水分迁移的条件最充分，可以形成较大的冻胀。
（三）水分对冻胀的影响在土冻结过程中，水分这一内在因素是影响冻胀的很主要因素。
土中有水分是造成冻胀的必要条件，但含水的土不一定都会有冻胀。
只有在土的含水量达到或超过一定的数值后，才发生冻胀，在有地下水补给时，就会发生强烈的冻胀，因此，含水量的变化直接左右着土的冻胀强度。
（四）外部荷载对冻胀的影响外部荷载对冻胀具有压抑或防止的作用。
因为在荷载作用下土被压密，使土的起始温度降低、初始含水量减少，且水分迁移过程也受到抑制。
这是强夯法能防止冻害的基本原因。
实践证明：当已冻和未冻水总体的增量超过了该土体原来无孔隙水的空隙体积时，才是冻土冻胀的基本条件。
如果无空隙水的空隙体积大于或等于结冰水的增量，使不能产生土的冻胀。
在寒冷地区因大气负温影响会使土中水冻结从而成为冻土。
而水又与冻土紧密相关,我们知道土中水分区分为结合水和自由水两大类。
结合水根据其所受分子引力的大小分为强结合水和弱结合水,自由水又分为重力水与毛细水。
重力水在0摄氏度时冻结,毛细水因受表面张力的作用其冰点稍低于0摄氏度;结合水的冰点则随着共受到的引力增加而降低,弱结合水的外层在-0。
5摄氏度时冻结,越靠近土料表面其冰点越低,弱结合水要在-20~-30摄氏度时才会全部冻结,而强结合水在-78摄氏度仍不冻结。
当大气温度降至负温时,土层中的温度也随之降低,土体孔隙中的自由水首先在0℃时冻结成冰晶体。
随气温的继续下降,偌结合水的外层也开始冻结,使冰晶体逐渐扩大。
这样使冰晶体周围土粒的结合水膜件薄,土粒就产生剩余的分子引力,另外由于结合水膜的减薄,使得水膜中的离子浓度增加(因为结合水中的水分子结合成冰晶体,使离子浓度相应增加)这样就产生渗透压力(当两中水溶液的浓度不同时,会在他们之间产生一种压力差,使浓度较小的溶液中的水向浓度较大的溶液渗流)。
在这两种引力作用下,附近未冻结的区域水膜较厚处的结合水,被吸引到冻结区的水膜较薄处。
一旦水分被吸引到冻结区后,因为负温作用,水既冻结,使水晶体增大,而不平衡引力继续存在。
若未冻结的区域存在水资源(如地下水距离冻结区很近)及适当的水源补给通道,就能够源源不断地补充被吸收的结合水则未冻结的水分就会不断地向冻结区迁移积聚,使冰晶体扩大,在土增中形成冰夹层,土体积发生隆胀想现象。
这冰晶体的不断增大一直要到水源的补给断绝后才停止。
如上所述,正是由于水的补给,冻结的深度,范围不断增大,才会引起各种问题,冻结时的情况,在土中形成了冰的透镜体。
冻胀现象是由冻结时,往往回发生土体膨胀,使地面隆起形成丘,即所谓的冻胀现象。
①土的毛细作用显著,并且透水性很强。
②可供毛细管作用的下层水源充分。
③0℃以下温度持续时间长。
第三章冻结深度的调查及计算方法（一）冻结深度的调查可靠的方法是实地勘测，观测的仪器有冻土仪、地温仪及直接挖验观测，由于受气温变化的影响及存在的滞后现象，冻结深度是一个变化值。
测试及挖验一定要注明时间，表示当时的冻结深度值。
最大冻结深度出现在最低月平均气温之后，并随冻结深度每增加1m，滞后近一个月，一般在三、四月份。
（二）冻结深度的计算《工业与民用建筑地基基础设计规范》（TJ7-74）中的冻结深度计算公式是：Z=0.28√∑Tm+7-0.5（m）式中Z—冻结深度（m）∑Tm—低于0℃的月平均气温的累计值（取多年平均值），以正号代入。
(见下表)多年冻土地区地温分区表:这是斯蒂芬公式的简化形式，使用时根据地区土质的类型，对式中的三个常数进行修正，以获得更好的精度。
第四章路基冻土的分类及危害冻土的冻胀会使路基隆起,使柔性路面鼓包、开裂;使刚性路面错缝或折断;冻胀还使轨道变形,扭曲引起事故。
路基冻害基本都是由冻土的冻胀造成的。
冻土是一种复杂的土颗粒、水、冰组成的天然复合体是一种非均质,各向异性的介质。
它对冻土地区的路基稳定性有着极大的影响。
根据冻土存在的时间纬度海拔高度,可分为:①持续三年以上的多年冻土;②冬季冻结夏季全部融化的季节性冻土;③若冬节冻结,一二年不化的土层称为隔年冻土。
其中多年冻土和季节性冻土占路基冻害的主导地位。
（一）多年冻土我国多年冻土主要分布于东北大小兴安岭、青藏高原以及西部高山区-天山、阿尔泰山及祁连山等地区,占全国领土面积的22。
3%。
东北地区的多年冻土属于高纬度地区多年冻土,基分布和冻土厚度受纬度地带性控制,自西北向东南,由大片连续分布变为岛状分布。
西部高山地区,具有明显的垂直分带特点,同时也具有水平分布的不完整性和径向差异性。
青藏高原是我国面积最大的多年冻土地区又称高原冻土。
世界海拔最高的铁路,被人们称为"天路"的青藏铁路经过多年的研究实践,运用片石路基、以桥代路等多种先进技术手段于2006年7月1日竣工通车,是我们铁路人永远的骄傲。
多年冻土按其含水量的不同可以分为:少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土和寒土冰层。
各种冻土地区的总含水量、融化后的潮湿程度及融沉分级如下表:注：1。
ωp---塑限。
2。
黏性土总含水量界限中的+7、+15、+35为不同类别黏性土的中间值，黏沙土比该值小，黏土比该值大。
3．黏粒土为含碎石类土、砾沙、粗沙、中沙的土。
4．粗粒土及砂类土总含水量界限为该两类土的中间值，大小与粉、黏粒含量或颗粒大小有关。
5．表中总含水量是指冻土中所有形式的总重量与冻土骨架质量之比。
多年冻土地区的不良地质现象危害如下：(1) 厚层地下冰厚度大于0。
3m的冰层称为厚层地下冰。
厚层地下冰是由于多年冻土层层上水发育,季节融化层多呈饱和状态,当冻结时,水分向上转移,如果冻土层上限有条件上升则形成厚层地下冰,有时厚度相当大。
也有的厚层地下冰是埋藏的冰川水。
(2) 寒冻裂缝寒冻裂缝主要由土体局部不均匀冻胀形成的路基横向扭曲,或冬季气温剧烈变化引起的土体不均匀收缩引起的。