1、10/11/20221多年地區(qū)凍土路基養(yǎng)護(hù)全面研究10/10/20221多年地區(qū)凍土路基養(yǎng)護(hù)全面研究一、多年凍土的地區(qū)特征多年凍土區(qū)路基常見(jiàn)病害及處理預(yù)防措施二、常見(jiàn)的病害現(xiàn)象與原因三、病害的處治措施四、病害的預(yù)防措施與養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)五、工程實(shí)例一、多年凍土的地區(qū)特征多年凍土區(qū)路基二、常見(jiàn)的病害現(xiàn)象與原因10/11/202231、凍土的一些基本概念凍土：土壤溫度低于0，土壤中含有冰，具有負(fù)溫或零度并含有冰的土（巖）體。季節(jié)性凍土：地表土壤冬季凍結(jié)而夏季又全部融化的土（巖）。多年凍土：持續(xù)凍結(jié)時(shí)間在2年或2年以上的土（巖）（ 青藏地區(qū)）。季節(jié)凍結(jié)層：每年寒季凍結(jié)，暖季融化，其年平均地溫0的地殼表層。（

2、針對(duì)季節(jié)性凍土）（ 東北地區(qū)）。季節(jié)融化層：每年暖季融化，寒季凍結(jié)，其年平均地溫 0的地殼表層。（針對(duì)多年凍土）。活動(dòng)層：包括季節(jié)凍結(jié)層或季節(jié)融化層、地溫年變化深度：地表以下，地溫在一年內(nèi)相對(duì)不變的深度（常用地溫年較差0.1 0來(lái)判定)。年平均地溫：地溫年變化深度處的地溫。一、多年凍土的地區(qū)特征10/10/202231、凍土的一些基本概念一、多年凍土的地10/11/20224東北凍土受緯度地帶性制約和海拔高度影響的疊加使東北多年凍土分布更具有特色,自北向南東北島狀多年凍土分布。青藏高原巨大的海拔高度決定了多年凍土的發(fā)育規(guī)律主要服從高度分帶性，在高原周邊高山區(qū)河谷深切地帶尤為突出。但在地形起伏較

3、為和緩的高原面上，凍土緯度地帶性有清楚表現(xiàn)。10/10/20224東北凍土受緯度地帶性制約和海拔高度影響10/11/20225常見(jiàn)的病害類型凍脹路基沉陷凍土路基病害類型其他病害冰錐、凍脹丘翻漿熱融滑塌10/10/20225常見(jiàn)的病害類型凍脹路基沉陷凍土路基病害10/11/20226凍脹冬季在路基土中沿著溫度的降低方向生成了冰晶體形狀的霜柱，使路面產(chǎn)生隆起的一種現(xiàn)象。10/10/20226凍脹冬季在路基土中沿著溫度的降低方向生10/11/20227冰錐涎流冰又叫冰錐涎流冰多形成于山前坡地，由于公路從山前穿過(guò)，阻擋了地下水的流通，隨著水頭壓力的增加，在地表的薄弱處將溢出水流。在寒冷氣候條件下，溢出

4、的水凍結(jié)成冰，是地下水溢出地表而形成的冰體。10/10/20227冰錐涎流冰又叫冰錐涎流冰多形成于山前坡10/11/20228河冰椎 10/10/20228河冰椎 10/11/20229凍脹丘凍脹丘也是在承壓水的作用下形成的。地表土層已經(jīng)發(fā)生凍結(jié)或者表土層較厚，地下水無(wú)法溢出地表，將在地下發(fā)生凍結(jié)。在外來(lái)水源的補(bǔ)給作用下，地下冰體不斷增厚，當(dāng)?shù)叵驴臻g被冰體充滿后，地表將在凍脹作用下向上隆起，形成凍脹丘。10/10/20229凍脹丘凍脹丘也是在承壓水的作用下形成的10/11/202210路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿春季融化時(shí)往往處于飽和狀態(tài)，這時(shí)土顆粒間水膜厚度增大，土顆粒間的摩阻力消失，土壤的強(qiáng)度

5、指標(biāo)顯著降低，造成道路翻漿。路基土凍結(jié)后，由于水分遷移和聚冰作用，使土體含水量顯著增大，翻漿10/10/202210路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿春季融化時(shí)往10/11/202211冰融化所產(chǎn)生的水排出以及 土體的融化固結(jié)引起的局部地面的向下運(yùn)動(dòng)引起的。10/10/202211冰融化所產(chǎn)生的水排出以及 土體的融化10/11/202212波浪路面路基縱向的不均勻沉陷可以產(chǎn)生波浪病害 路基熱融沉陷病害10/10/202212波浪路面路基縱向的不均勻沉陷可以產(chǎn)生10/11/202213路基橫向的不均勻沉陷又可以誘發(fā)路基縱向裂縫。路面的橫向裂縫10/10/202213路基橫向的不均勻沉陷又可以誘發(fā)路基縱10

6、/11/202214 冰楔地表水周期性注入到裂隙中再凍結(jié)，促使裂隙不斷擴(kuò)大并為冰體填充，在剖面上成為楔狀的現(xiàn)象10/10/202214 冰楔地表水周期性注入到裂隙10/11/202215凍結(jié)層上水引起“管涌現(xiàn)象”在滲透水流作用下，土中細(xì)粒所形成的孔隙通道中被移動(dòng)，流失，土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲流量也隨之加大，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流通道，土體發(fā)生破壞的現(xiàn)象。10/10/202215凍結(jié)層上水引起“管涌現(xiàn)象”在滲透水流10/11/202216病害的處置措施凍脹置換法隔溫法穩(wěn)定土10/10/202216病害的處置措施凍脹置換法隔溫法穩(wěn)定土10/11/202217置換法采用粗顆粒材料，置換深度約為最

7、大凍深的70%左右。10/10/202217置換法采用粗顆粒材料，置換深度約為最10/11/202218隔溫法控制凍結(jié)作用侵入到凍脹性路基土的深度，適用于北方聚苯乙烯薄板10/10/202218隔溫法控制凍結(jié)作用侵入到凍脹性路基土10/11/202219穩(wěn)定土凍脹土中摻入石灰和水泥，改變其凍脹性質(zhì)10/10/202219穩(wěn)定土凍脹土中摻入石灰和水泥，改變其10/11/202220提高路基冰錐的處置措施加大橋涵靜空加深上邊坡邊溝10/10/202220提高路基冰錐的處置措施加大橋涵靜空加10/11/202221加深上邊坡加深上邊溝10/10/202221加深上邊坡加深上邊溝10/11/20222

8、2翻漿 (1)地下水類翻漿 (2)地表水類翻漿 (3)土體水類翻漿 (4)氣態(tài)水類翻漿10/10/202222翻漿 (1)地下水類翻漿 10/11/202223翻漿的治理措施鋪設(shè)隔離層提高路基填土高度換鋪粒料加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)設(shè)置盲溝10/10/202223翻漿的治理措施鋪設(shè)隔離層提高路基填土10/11/202224鋪設(shè)隔離層 透水性隔離層，采用礫石、碎石、粗砂或爐渣條等材料，用于透水性路面10/10/202224鋪設(shè)隔離層 透水性隔離層，采用礫石10/11/202225做好路基排水，抬高路基，路基上部土層遠(yuǎn)離地下或地表水面。石灰土、砂墊層等同提高路基配合使用凍土區(qū)提高路基填土高度10/10/202

9、225做好路基排水，抬高路基，路基上部土層10/11/202226防凍層頂面鋪設(shè)土工布保溫層改善路面結(jié)構(gòu)層 墊層、防凍層凍土地區(qū)鋪設(shè)隔溫層10/10/202226防凍層頂面鋪設(shè)土工布保溫層改善路面結(jié)10/11/202227設(shè)置盲溝10/10/202227設(shè)置盲溝10/11/202228路基沉陷病害處理措施熱棒片石路基片石護(hù)坡通風(fēng)管遮陽(yáng)棚（板）保溫材料 土工格柵選擇級(jí)配良好滲透性好的土10/10/202228路基沉陷病熱棒片石路基片石護(hù)坡通風(fēng)管10/11/202229主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 遮陽(yáng)板主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 遮陽(yáng)棚10/10/202229主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 主動(dòng)保護(hù)凍土10/11/20223

10、0主動(dòng)保護(hù)凍土方式：片石路基主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 片石護(hù)坡10/10/202230主動(dòng)保護(hù)凍土方式：片石路基主動(dòng)保護(hù)凍10/11/202231被動(dòng)保護(hù)凍土方式：保溫法聚苯乙烯薄板10/10/202231被動(dòng)保護(hù)凍土方式：保溫法聚苯乙烯薄板10/11/202232主動(dòng)消除差異沉降：熱棒陽(yáng)坡側(cè)10/10/202232主動(dòng)消除差異沉降：熱棒陽(yáng)坡側(cè)10/11/202233主動(dòng)保護(hù)凍土方式：熱棒熱棒散熱示意圖10/10/202233主動(dòng)保護(hù)凍土方式：熱棒熱棒散熱示意圖10/11/202234主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 通風(fēng)管傍晚：通風(fēng)管開(kāi)始，降低土體溫度中午：通風(fēng)管關(guān)閉，防止土體升溫10/10/202234主動(dòng)保護(hù)凍土方式： 傍晚：通風(fēng)管10/11/202235土工格柵鐵路路基加固 10/10/202235土工格柵鐵路路基加固 10/11/202236（1）要重視公路沿線多年凍土勘察，提高凍土勘察的質(zhì)量，正確、詳細(xì)地劃分沿線多年凍土的地溫分區(qū)、含冰類型、凍土上限等關(guān)鍵指標(biāo)，采用合理的凍土路基設(shè)計(jì)原則 多年凍土區(qū)路預(yù)防與養(yǎng)護(hù)措施10/10/202236（1）要重視公路沿線多年凍土勘察，提10/11/202237（2）多年凍土區(qū)路基設(shè)計(jì)盡量遵循“寧