1、11/10/20221多年地区冻土路基养护全面研究多年地区冻土路基养护全面研究一、多年冻土的地区特征多年冻土区路基多年冻土区路基常见病害及处理预防措施常见病害及处理预防措施二、常见的病害现象与原因二、常见的病害现象与原因三、病害的处治措施三、病害的处治措施四、病害的预防措施与养护要点四、病害的预防措施与养护要点五、工程实例五、工程实例11/10/20223一、多年冻土的地区特征一、多年冻土的地区特征11/10/20224东北冻土受纬度地带性制约和东北冻土受纬度地带性制约和海拔高度影响的叠加使东北多海拔高度影响的叠加使东北多年冻土分布更具有特色年冻土分布更具有特色,自北向自北向南东北岛状多年冻土
2、分布。南东北岛状多年冻土分布。青藏高原巨大的海拔高度决定了多年冻土青藏高原巨大的海拔高度决定了多年冻土的发育规律主要服从高度分带性，在高原的发育规律主要服从高度分带性，在高原周边高山区河谷深切地带尤为突出。但在周边高山区河谷深切地带尤为突出。但在地形起伏较为和缓的高原面上，冻土纬度地形起伏较为和缓的高原面上，冻土纬度地带性有清楚表现。地带性有清楚表现。11/10/20225常见的病害类型常见的病害类型11/10/20226冻胀冻胀冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。11/10/20227冰锥涎流冰又叫冰锥涎流冰多形成于山前坡地，由于公路从山前穿过，
3、阻挡了地下水的流通，随着水头压力的增加，在地表的薄弱处将溢出水流。在寒冷气候条件下，溢出的水冻结成冰，是地下水溢出地表而形成的冰体。11/10/20228河冰椎 11/10/20229冻胀丘也是在承压水的作用下形成的。地表土层已经发生冻结或者表土层较厚，地下水无法溢出地表，将在地下发生冻结。在外来水源的补给作用下，地下冰体不断增厚，当地下空间被冰体充满后，地表将在冻胀作用下向上隆起，形成冻胀丘。11/10/202210春季融化时往往处于饱和状态，这时土颗粒间水膜厚度增大，土颗粒间的摩阻力消失，土壤的强度指标显著降低，造成道路翻浆。路基土冻结后，由于水分迁移和聚冰作用，使土体含水量显著增大，翻浆
4、翻浆11/10/202211冰融化所产生的水排出以及冰融化所产生的水排出以及 土体的融化固结土体的融化固结引起的局部地面的向下运动引起的。引起的局部地面的向下运动引起的。11/10/202212波浪路面路基纵向的不均匀沉陷可以产生波浪病害 路基热融沉陷病害11/10/202213路基横向的不均匀沉陷又可以诱发路基纵向裂缝。路面的横向裂缝路面的横向裂缝11/10/202214 冰楔地表水周期地表水周期性注入到裂性注入到裂隙中再冻结，隙中再冻结，促使裂隙不促使裂隙不断扩大并为断扩大并为冰体填充，冰体填充，在剖面上成在剖面上成为楔状的现为楔状的现象象11/10/202215冻结层上水引起冻结层上水引
5、起“管涌现象管涌现象”在渗透水流作用下，土中细粒在渗透水流作用下，土中细粒所形成的孔隙通道中被移动，所形成的孔隙通道中被移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象。体发生破坏的现象。11/10/202216病害的处置措施病害的处置措施11/10/202217置换法置换法采用粗颗粒材料，置换深度约为采用粗颗粒材料，置换深度约为最大冻深的最大冻深的70%左右。左右。11/10/202218隔温法隔温法控制冻结作用侵入到冻胀性控制冻结作用侵入到冻胀性路基土的深度，适
6、用于北方路基土的深度，适用于北方聚苯乙烯薄聚苯乙烯薄板板11/10/202219稳定土稳定土冻胀土中冻胀土中掺入石灰掺入石灰和水泥，和水泥，改变其冻改变其冻胀性质胀性质11/10/20222011/10/202221加深上边加深上边坡坡加深上边沟加深上边沟11/10/202222翻浆翻浆 (1)地下水类翻浆地下水类翻浆 (2)地表水类翻浆地表水类翻浆 (3)土体水类翻浆土体水类翻浆 (4)气态水类翻浆气态水类翻浆11/10/202223翻浆的治理措施翻浆的治理措施铺设铺设层层提高路基填土高度提高路基填土高度铺粒料加强路面结构设置设置11/10/202224铺设隔离层 透水性隔离层，采用砾石、碎
7、石、粗砂或炉渣条等材料，用于透水性路面11/10/202225做好路基排水，做好路基排水，抬高路基，路基抬高路基，路基上部土层远离地上部土层远离地下或地表水面。下或地表水面。石灰土、砂垫层石灰土、砂垫层等同提高路基配等同提高路基配合使用合使用11/10/202226改善路面结构层 垫层、防冻层冻土地区铺设隔温层冻土地区铺设隔温层11/10/202227设置盲沟设置盲沟11/10/202228路基沉陷病路基沉陷病害处理措施害处理措施11/10/202229主动保护冻土方主动保护冻土方式：式：遮阳板遮阳板主动保护冻土方主动保护冻土方式：式：遮阳棚遮阳棚11/10/202230主动保护冻土方主动保护
8、冻土方式：式：片石路基片石路基主动保护冻土方主动保护冻土方式：式：片石护坡片石护坡11/10/202231被动保护冻土方式：保温法聚苯乙烯薄板11/10/202232主动消除差异沉降：主动消除差异沉降：热热棒棒阳阳坡坡侧侧11/10/202233主动保护冻土方式：热棒主动保护冻土方式：热棒热棒散热示意图热棒散热示意图11/10/202234主动保护冻土方式：主动保护冻土方式：通风管通风管傍晚：通风管开始，傍晚：通风管开始，降低土体温度降低土体温度中午：通风管中午：通风管关闭，防止土关闭，防止土体升温体升温11/10/202235土工格栅铁路路基加固 11/10/202236（1）要重视公路沿线多年冻土勘察，提高冻土勘察的质量，正确、详细地划分沿线多年冻土的地温分区、含冰类型、冻土上限等关键指标，采用合理的冻土路基设计原则 多年冻土区路预防与养护措施多年冻土区路预防与养护措施11/10/202237（2）多年冻土区路基设计尽量遵循“宁填勿挖”的原则，尽可能减少对多年冻土环境的扰动。（3）三级和三级以下多年冻土区的公路而言，优先考虑砂砾路面，对于三级以上的高等级公路而言，在高温高含冰量冻土路段，要慎重选择沥青路面，或者采用特殊的路基结构措施。11/10/202238谢谢观赏！谢谢观赏！
