一、凍土的基本概念凡含有水的松散巖石和土體，當溫度降低到其凍結溫度時，土中孔隙水便凍結變成冰，且伴隨析冰(晶)體的產生，膠結了土的顆粒。各種土體中的冰析作用，將伴隨著一系列非常復雜的物理、化學及力學性質的改變。水分遷移，孔隙溶液濃度的增大和土體不均勻變形，以及引起應力、應變的改變，都在改變著凍土的性質?？紫端Y晶，松散土顆粒被膠結和外來冰侵入體的“冰劈”作用是土體性質變化的一個重要條件。另外，由于固體土顆粒表面自由能量的作用，使凍土中的水分不能完全凍結成冰，而總是含有一定量的未凍水。隨著凍土溫度變化，未凍水一冰之比例也在改變，而溫度指標是引起凍土性質變化的基本條件。因此，把具有負溫度及冰，且膠結著松散巖石固體顆粒的土(巖)，稱為凍土(巖)。凍土溫度狀態隨地區及存在條件的差異而發生變化。它主要取決于大氣溫度、海拔高度、地形、地質和水文地質及植被等條件。此外，環境條件的改變和人類的工程建筑活動也可直接影響其所在地段(區)的凍土溫度狀態。凍土按其凍結狀態時間的長短可分為多年凍土、季節凍土和瞬時凍土三類。凍結狀態持續三年以上的凍土為多年凍土。每年冬季凍結，夏季全部融化，凍結狀態持續時間大于一個月，每年周期性凍結的凍土為季節性凍土，這種凍土的凍結深度為數厘米至1-2m。瞬時凍土是指冬季凍結狀態僅持續幾個小時至數日的凍土，其凍結深度為數厘米至數毫米。每年冬季凍結，夏季融化的地表(淺層土體)，在多年凍土地區稱之為季節融化層；在季節性凍土地區稱之為季節凍結層(季節凍土層)。凍土是一種復雜的多相天然復合體，結構構造上也是一種非均質、各向異性的多孔介質。凍土的基本成分有四種：固態的土顆粒、水、液態水、氣體和水汽。土顆粒大小和外形對土凍脹及其物理力學性質有十分重要的影響。土顆粒大小主要表現在土顆粒粒子表面的物理、化學性質，它是根據土粒子的比表面積而定。土顆粒的外形主要表現在受外力作用時可以產生力的轉移。土粒子的巨大表面能量還取決于土顆粒的分散程度和土粒子的礦物成分，決定著土粒子與孔隙水相互作用的差弊性。當土粒子與冰之間以及土粒子之間的接觸點上出現一定的應力時，必然會使凍土中的未凍水量發生變化，且影響凍土的結構和力學性質。凍土內的冰是凍土不可缺少的成分，它的數量、分凝特點(由薄膜水向結晶鋒面的遷移而形成冰體，在一定條件下，冰體體積可大大超過凍結前體中的孔孔隙)及其與土顆粒之間的膠結程度影響著土體的凍脹性及凍土的物理力學性質。由于冰具有明顯的非均質特性，它的黏塑變形主要是發生在與晶體長軸相垂直的方向上。在天然狀態下，由于熱一力條件(如溫度，壓力等)產生變化，冰的各種特性(包括構造特點，流變性等)也會發生相應的變化。凍土中的未凍水(液態水)伴隨土體溫度的變化而變化。它的多寡主要取決于土顆粒表面能的大小，且在外荷載、溫度等條件影響下發生變化。凍土中的水汽，總是從水汽壓力高的地方向壓力低的地方遷移。在水分極稀少的凍土中，它是溫度變化和土凍結時水分重分布的原因之一。對于飽和或二相體系的凍土來說，它的作用相對次要。冰與土顆粒之間的膠結程度及其性質是評價凍土性質的重要因素，尤其是當凍土被當作各種建筑物的地基或材料時，凍土的含冰量及其所處的物理狀態就顯得更為重要。所以要特別重視凍土的組成對凍土的熱學、物理、力學性質的影響，以及凍土中冰和未凍水的存在和它們隨土體負溫度變化所引起凍土性質變化。二、多年凍土的成因凍結狀態持續三年以上的土層(土壤、土和巖石)稱為多年凍土。地球表面發生著包括一切傳熱形式：輻射、對流和傳導的復雜熱交換過程。盡管地表發生的熱交換過程十分復雜，但最后都可歸結為使地表吸熱或散熱。冷半年的時候(寒季)，地表散發熱量使土逐漸冷卻。一般來說，當土的溫度降至0℃以下時，土中水就會凍結，形成凍土。如果該處地表一年中的吸熱量等于或大于散熱量，而熱半年時(暖季)，在冷半年形成的凍土就會全部融化，這類凍土就是季節性凍土。反之，如果該處地表一年中的吸熱量小于散熱量，則冷半年形成的凍土在熱半年就不會全部融化，而殘留一部分。如果長時期的保持每年散熱大于吸熱這一條件，則年復一年，就能形成相當厚度的多年凍土。從凍土熱物理學觀點來看，凍土是在巖石圈－土壤－大氣圈系統熱質交換過程中形成的。自然界許多地理地質因素參與這一過程，影響和決定凍土的形成和發育。氣候是其中對凍土有重要作用的因素，主要有氣溫、降水、云量、日照、積雪以及冰川等。地質構造和地形條件對多年凍土的分布、溫度、厚度、冷生組構、形態組合以及凍土的其他特征均有重要影響。深部地溫和地中熱流是影響多年凍土發育的下邊界條件。巖性和含水量對多年凍土厚度的形成起重要作用，主要通過導熱系數、熱容量以及水的相變潛熱來直接影響多年凍結層的厚度。多年凍土發生在地球發展史的寒冷時期，是一種地帶性現象。隨著地球上氣候的冷暖交替，多年凍土也曾幾度消長。迄今為止，有據可查的最老的多年凍土位于北極北部，這些多年凍土自60萬年前形成后一直保留到現在。中更新世寒冷期形成的多年凍土也有一部分，如中雅庫特的多年凍土一直保留到現在。也就是說，在至少8萬年期閡；盡管南部地區的多年凍土已經形成、消失；又重新形成了好幾次，但雅庫特的多年凍土從來沒有完全融化過。在7萬年前開始的晚更新世寒冷期，由于氣候寒冷而干燥，冰川分布面積比早、中更新世要小。因此，這一時期多年凍土分布面積最大。在前蘇聯的歐洲部分和中亞，多年凍土南界推進到48°N處。在北美，多年凍土南界至少比現在的位置推進了2000km。約1萬年前，開始了全新世時期，多年凍土逐漸向北退縮，北極地區一些近海的低地被海水淹沒，其下的多年凍土開始退化，殘留者就成為至今的海底多年凍土。在距今約8000-4500年期間的氣候最宜期(氣候變暖的時期)，多年凍土縮小到最小范圍。在前蘇聯歐洲部分北部和西西伯利亞晚更新世形成的多年凍土，在氣候最宜期并沒有全部融化，以殘余凍土的形式保存下來了。我國滿歸(指內蒙古的滿歸地區，該地區屬于寒溫帶原始林區)以北和西部高山高原區海拔較高處的多年凍土也沒有全部融化。約4500年出現了新冰期，多年凍土重新發展。在西西伯利亞，位于北部的更新世殘余多年凍土與這一時期形成的多年凍土銜接在一起。往南，由于氣候最宜期融化深度達到100-300m，而新生的多年凍土厚度較小，因而形成雙層多年凍土。這一時期的凍土范圍比晚更新世時小。所以新冰期多年凍土南界以南的地下深處仍有更新世殘余多年凍土存在。我國東北這一時期南界已超過了南界位置。在距今約500年前開始的小冰期，多年凍土南界的變化很不一致。由于中、短周期氣候波動的影響，有的向南推進，有的向北退縮?，F代多年凍土，從全球范圍的角度，相對晚更新世的多年凍土而言，正處在退化階段，但也不排除在局部地區由地表條件改變而出現多年凍土的發展，如在一些新形成的三角洲上有近幾十年來形成的新多年凍土，北極地區湖水疏干后往往在湖下融區中形成多年凍土和冷生現象。第二節凍土區不良地質現象及路基病害一、凍土區不良工程地質現象凍土是一種特殊的土體。其成分、組構、熱物理及物理力學性質均有著不同于一般土的許多特點。凍土區的活動層中每年都發生著季節融化和凍結，并伴生有各種凍土現象，因此，在凍土地區筑路時產生了一系列特殊的工程地質問題和路基路面病害。在凍土區筑路必須考慮的工程地質問題有融沉、凍脹和不良凍土現象等。(1)融沉燈融沉，也稱融璃化下層，指土懲中過剩冰融化壓所產生的水排費出以及土體的濱融化固結引起伐的局部地面的雅向下運動，是強自然展(歉如氣候轉暖訓)扭或人為因素主(需如砍伐與焚燒丙樹木、房屋采服暖鉆)針改變了地面的評溫度狀況，引將起季節融化深溉度加大，使地我下冰或多年凍六土層發生局部味融化所致。在極多年凍土上限持附近的細粒土勤和有一定量細臉粒土充填的粗希粒土中往往存柳在厚層地下冰朱，由于其埋藏款淺，所以很容缺易受各種人為艦活動的影響而啟融化。由厚層蕩地下冰融化而帖產生的融沉是猾引起多年凍土餡區路基變形和魂破壞的主要原德因。驅路堤修筑后改改變了表面的水套熱交換條件，刺并引起基底土宏層壓縮等一系疾列變化。這些替變化在一定條聯件下使上限朱(判指多年凍土上蹈限，為多年凍高土層的頂面，憂也是地表以下洲位置最深的凍棟融土層的界面皺)守下降。而路堤介本身的存在則膠增加了熱阻，垂是有利于上限茅上升的因素。束當路堤很低時顏，熱阻小，使容上限上升的因洽素弱于使上限掛下降的因素，休因而世根下降莖。隨著路堤高承度的增加，使啊上限上升因素棗的作用也隨之進增強。當這一蘿因素的作用增澤加至等于或大軟于使上限下降央因素的作用時豪，就會導致路瓦堤下上限不變代或上升。這樣板，在一定條件蕩下就存在這樣雀一個路堤高度炊，當實際路堤血高度大于這一澇路基高度時，歐上限將上升；楊而小于這一高志度時，上限將推下降。這一高津度叫使原上限票不變的最小路漂堤高度。當采隸用保護凍土原硬則在凍土區筑扮路時，必須保燙證使實際路堤肺高度大于這一閣最小路堤高度憑。但路堤高度命并非越高越有器利于保護凍土折。在高溫凍土界區，當夏季施盈工的路堤其高某度超過一定值癥時，會在堤身澡內形成融土核養(頸采暖建筑物下邪，多年凍結地爺基土的一部分鼠發生融化，形懶如盆狀，故稱勾融化盤舌)除，造成地下冰解的融化，而使齒路堤下沉。糠路堤建成后改筐變了地表和地遇下水的徑流條擊件。當排水措非施不當時會產加生路堤過水和叢堤側積水現象斃。其結果往往址是地下冰融化冊，路基下沉甚鍋至發生突陷。姿多年凍土區的載公路設計和施燭工通常采用保巷護凍土原則，引盡量避免挖方抖和零斷面。采憶用瀝青路面時托，由于黑面的策吸熱和封水作翁用，其下的人靈為上限值較大屢。因此，在凍父土區修筑瀝青晚路面時必須對另采用保護凍土物原則的可能性會和經濟合理性奸進行論證。(2)凍脹泊凍脹是凍土區蹈筑路時需要考叼慮的另一個重嚼要問題。一般魯情況下，在低秋溫凍土區，活嘗動層厚度一般讓較小，且存在疤雙向凍結，凍用結速度較快，薦故凍脹相對較宜輕。而在高溫肚凍土區，活動總層厚度一般較魄大，凍結速度扇也較低，如存節在粉質土和足訪夠的水分則凍同脹嚴重。倘由于路基填筑遞材料的不均勻祖，或不同巖性葵和水文地質條面件地段路基過閱渡處理不當，津可能引起不均鐮勻凍脹，使線仇路在乎縱斷面教上失去平順性竿。用粉質土和陪黏性土填筑的良路基，由于凍順結時的水分遷噸移可能在上部膏聚冰而引起翻球漿。杜為了防止凍脹胸可用粗粒料作雨為路基填筑材音料，但這在實落際工程中很難惕全部做到。這致時可以采用黏快性土作為路基傅的填筑材料，竄但必須作好驗步算，并輔以相染應的防止凍脹愿措施。摘另外在凍土區弦設計剛性建筑蒼結構物屬(終如擋墻、涵洞鞭)葬時，要充分考救慮水平凍脹力滾的作用。在不栗可能繞避時則腿必須做好排水旱措施，防止線面路附近冰錐和嘴凍脹丘的發生把。管(坡3)訂融凍泥流和滑繭塌尖融凍泥流和滑蠟塌多發生在有悼厚層地下冰分蝶布的斜坡上。遙它可以由工程扭施工、挖方取次土等人為活動泰引起，也可以超由自然因素稀(訂如河流侵蝕坡朱腳、氣溫升高網)餅引起。由融凍梁泥流和滑塌形浙成的稀泥物質競向下流動，可榆能掩埋道路，栽壅塞橋涵，加淡速路基的軟化陡濕陷。當線路帥通過越嶺地段馳時，要特別注謙意這些問題。耀(短4)冠冰錐、凍脹丘突冰錐俗稱涎流錫冰，指水多次嘗溢出地表凍結泉而所形成的地悶面冰體。分布創于多年凍土和謀季節凍土區。市其形成條件為棒：具有不凍的定水源、水的通技道、水的驅動添力和嚴寒的氣菌候條件。按其按水源分為河冰隨錐、湖冰錐和觸采冰錐。絕大太部分冰錐是季柜節性的。工程遠建筑時，若建創筑物攔截了地形下水的通道，炸又未處理好排野泄通道時，也鑼會在建筑物附醒近形成冰錐，侮從而危害建筑勺物。由土的差獻異凍脹作用所費形成的丘狀地歪形，總稱凍脹師丘。冰錐和凍倦脹丘是多年凍惠土區道路工程肚中最經常遇到旋的不良凍土現鎮象。在青藏公悲路沿線就分布某有大小冰錐和遵凍脹丘散100飯多處。值得注埋意的是由于筑滴路而產生的水口文地質條件的熄變化判(用堤身和基底土劈的壓密，上限掛上升，挖方攔渣截地下水通道免等斬)涌往往在線路附誠近誘發新的冰殖錐和凍脹丘。療凍脹丘形成鐘慨產生巨大的隆你脹力，使道路橫變形；冰錐在吹冬季可能覆蓋撞路面，中斷交區通，而在夏季陷造成道路翻漿偶和路基沉陷，屆需要認真對待同。因此，在選五線、選址時均惠應注意水文地宜質調查，盡量那繞避已有的冰盒錐、凍脹丘，即以及線路修筑掀后可能產生新碎的冰錐和凍脹逗丘的地段。壽(水5)留熱融湖塘和沼瘡澤化濕地完熱融湖塘在青羽藏公路沿線分濫布較廣，在楚建瑪爾河高平原逢上尤為集中。盞一般熱融湖塘頭下仍有多年凍敗土存在。公路瀉通過熱融湖塘張時要注意路基憶凍脹和沉陷的紋不均勻及邊坡柴陷裂等問題，稻同時湖塘積水壺也容易引起路冶基濕軟，加劇稍凍脹和沉陷。黃沼澤化濕地地穗段一般厚層地饞下冰發育，線瀉路通過時應注是意上部草炭和壩泥炭層的壓縮寒問題，在這類禮地段筑路時要甚特別注意保護掩植被，作好排腳水和保證足夠泳的路堤高度，仍必要時可加設荷保溫護道。扮(權6)旬其他不良工程恰地質現象燭從環境保護的祝角度看，多年橫凍土特別是高慘含冰量凍土對鹿地表的擾動十吊分敏感。地表愧的一些不大的狗改變，如雪蓋耗和植被的變化束都會引起多年柳凍土重大的不圈可逆的變化，綱從而產生嚴重租的后果。低溫針和短的生長季秧節也造成了凍貼土區植被一旦賭被破壞后恢復夫緩慢的特點。憂因此在凍土區買筑路要特別注俊意保護環境。享從工程的角度素看，保護好環通境對保護凍土居，確保路基的貴穩定性也是十料分必要的。例竄如路基下保存金植被，不僅有扛利于保護凍土豎，而且這些植溫被能起到毛細權隔斷層的作用咽，使路基上中愛部凍結層上水翅形成的水分積漏聚有所減小。別因此，在高含球冰量凍土地段捉，不僅在路基葉下面，而且從涉路中心起算的罷兩側煙30-100旋m供內必須保存植邊被。那種就近偉取土、取草皮練，甚至用推土令機直接在路堤鑰兩側推土的做次法是不可取的犧。崖二、凍土地區葬的路基病害及丘原因夏1.梨凍土地區的路物基病害類型苦鐵路和公路的智路基，在凍結甚期間將產生不傍均勻凍脹，導簽致路面高低不夕平，這對鐵路考和高速公路危御害更大，輕者霧給行車帶來障侄礙，重者造成衡行車事故。路榮基的不均勻凍革脹還將導致公漲路的路面，特忘別是混凝土剛遣性路面產生裂嶼縫，這種裂縫運多呈縱向分布史，且經凍融反幻復作用而不斷蔬加寬，嚴重時病使路面呈破碎獨狀。岸在季節性凍土鴉地區水文地質軌條件不良地段低，冬季路基土驅體由于冰凍作堂用，使其含水師量增大，春天塑化凍時路基中咳水分不能及時爽排出，形成潮潤濕軟弱狀態。鄰由于行車荷載葵的反復作用，旬使路面發生裂餐紋、鼓包、車譯轍、沙“牲彈簧怒”餅土冒泥翻漿等學現象。道路翻五漿地段路面變憑形特點和破壞燭形式通?？煞著Q為以下三種類贈型：渠①夫路面龜裂、濕擱潤、輕微彈簧奏；驢②急大片裂紋，路邊面松散，局部擺鼓包，車轍較緞淺；借③鍛車轍較深，翻掘漿冒泥。喜2.綢路基病害的原社因催由于負溫作用客，路基開始凍刃結時，水分由倚下層向凍結鋒免面吊(惑凍土與非凍土寄之間可移動的式接觸界，稱為讀凍結鋒面縫)獨集聚，形成冰冬晶體、冰夾層祥。隨著路基下化部和路肩土體鑼中水分向路基跟中部集聚，使醋路面下部形成秘較厚的聚冰層藍，從而使路基疏土產生凍脹，石使路面拱脹不能平或產生裂縫畜。春季時，隨爹著氣溫升高，卷路基土開始融割化，這時路面財路面下的土體端又比路肩土融炕化的快，使路蓬基下形成凹形癥殘留凍核（圖顯9-1樹），凹曲線凍韻土核為一不透臟水層，使其上瞎部已融化土中掩的水分不能排之除，從而造成奔翻漿病害。階道路的不均勻烈凍脹和翻漿嚴陶重程度如何，貪還與路基的土坡質、水分和溫院度條件有關。預一般粗顆的砂水礫土填筑的路池基，由于很少厭產生水分遷移航和聚冰作用，個且具有良好的再排水條件，凍萄脹性很小，不皆足以構成危害閉。融化時，承灶載能力降低不盡大，也不會產猛生翻漿現象。躺但是當路基為呢亞砂土，且有芬地下水補給條栗件下，會產生龍嚴重的聚冰現鋪象，冬季路面玉產生大的凍脹猛變形，春季融境化時水分多處遭于飽和狀態，護又不能及時排探出，在這種情魯況下，往往形怨成流砂和泥漿蒙。黏土在不良臨水文地質條件甚下，如地下水形位高，路基兩種旁積水時，路艙面也能產生較予大的不均勻凍閉脹和春季的翻剩漿。商路基水分條件慶是引起路面凍豆脹和翻漿的決錘定性因素。當岡路基土中含水姻量超過起始凍陰脹含水量時，盾路面便會有不貓均勻凍脹發生董，特別是當地激下水位較高時木，由于地下水遠位的補給將使艱路基產生更大苗的不均勻凍脹投。路基土凍結甚后，由于水分害遷移和聚冰作影用，使土體含撒水量顯著增大策，春季融化時進往往處于飽和襯狀態，這時土暗顆粒間水膜厚游度增大，土顆煤粒間的摩阻力雕消失，土壤的只強度指標顯著魔降低，造成道殲路翻漿。老按不同的水文匹地質條件，道壤路翻漿可分為券以下幾種類型建。抓(料1)膛地下水類翻漿噸在地勢低洼、寒積水難以排出蹤、地下水位埋辜深又淺的地區良，路基填土高膽度不大時，凍迫結期由于地下度水補給使土體努含水量增大，鋒春季引起道路盾翻漿服(球圖番9-2)拒；在丘陵區或接山區的挖方和亂半填半挖地段招，由于開挖使胳路基頂面接近稻地下水位客(備圖是9-3)連或者路塹邊坡疼切斷含水層瞎(楚圖屈9-4)舅且排水不暢時段春季產生翻漿勉；在半山腰的詳填方路堤，有秤時壓住含水層烘或泉眼，使水多分滲入路基滿(坑圖柄9-5)速，冬季引起路總基凍脹，春季莊化凍時產生翻掩漿，一般稱為陣兩肋翻漿；城蠅市道路有時因島地下管道漏水殊，路基含有水頃量增加，將導股致道路翻漿。飼圖類9-2暑低路堤下的緒高地下水位臨秩圖特9-3念高地下水位謊的挖方路基她圖傭9-4濾半挖半填路搶基切斷含水層死鏈圖草9-5日填方壓住含影水層露頭掠

(2)濟地表水類翻漿所由于降雨、灌鬼溉等使路基兩昌旁積水，而又點不能及時排出駝(弟圖社9-6)話，滲水使路基籮含水量增加，廚又由于凍結過梨程中的水分遷馬移作用，使路撿面下土層含水暫量增加，春季曲融化時產生翻皺漿；由于養護悶不良、路基邊幕溝堵塞、路面賓出現車轍、局果部洼坑、兩側分路肩高于路面乖等情況使路面守或邊溝長期積常水，滲入路基遭后使土體含水扭量增大，春季慰將引起局部翻尚漿。蓮圖比9-6缺地表水浸泡路伏基痰(丟3)肅土體水類翻漿麻土體水類翻漿朵主要是由于施梁工中遇雨，路備基填土含水量這大或填筑大塊截凍土造成，這菠種翻漿往往發傷生在橋頭或高棕填方路基處。奧(慣4)句氣態水類翻漿微氣態水類翻漿糟多發生在黑色職路面下，黑色壟路面下的水汽某由于蒸發受到輩阻礙，而在其教下面集聚引(余圖特9-7)學。由于黑色路誦面導溫性強，罪溫差變化大，畜冬季聚流嚴重斬，春季則易引害起翻漿。槐圖冷9-7胸黑色路面產生淡的氣態翻漿等道路工程的凍自害，是寒冷氣峽候條件下所特猛有的現象，因將此氣候也是影比響道路凍害的謝主要因素之一恢。一般氣候變悠化是指氣候的松冷熱、持續時娃間及降雨多少掃和降雨持續時屑間等。此外，派道路翻漿還與逃車量荷載的大賭小和通車次數披等有關。交通憐量越大，車量丈越重，越易引針起或加重翻漿思。蓬由上述凍土地炎區路基病害原逐因分析可以看珠出，產生路基呆凍脹和翻漿的佳原因很復雜，主有時是多種因渡素綜合作用的像結果。堡第三節凍土汁的物理力學性降質一、物理性質爽凍土是一個由策固體再(慕礦物骨架勵)由非塑性黏滯體僅(福冰話)破非液體丹(圣未凍水吐)己和氣體版(蹤水蒸氣、空氣強)智所組成的復雜館體系。凍土中故未凍水的含量協、成分和特性竭是隨外部條件頓(東溫度、壓力碧)液的改變而變化孩著，與外界條勞件處于動態平碼衡中。它們之法間的關系隨著畫外部條件變化遙而不斷變化。濱在工程實踐中窮，凍土按其狀竟態劃分為堅硬利凍土、塑性凍蓋土和松散凍土齊。堅硬凍土的沙土顆粒被冰牢著固膠結，并且掛不可壓縮；而階塑性凍土則具普有黏滯性，在親荷載作用下能巷夠被壓縮。泥由于凍結和融鈔化作用，使凍按土具有特殊的情物理力學性質隨，這些特性對蝕其工程建筑物酷的性質有重大薯影響?？鍍鐾恋幕疚锫堇硖匦园ê克?、含冰量慨、天然重度和輛礦物顆粒的密鎮度等。戰1.江凍土含水量耳凍土中所含的端水包括冰包裹度體、膠結冰和靈未凍水。相應武地劃分為冰包蒸裹體含水量泄W惰B嘆膠結含水量妥W油U造和未凍含水量粱W辣H捷。所有這些含束水量的綜合稱椅為總含水量趣W瓣C勝，即幸授后（嘩9-1趕）懷其中把被W獨Ⅱ紫=W伯U杜+W嶄H務這個數值定義員為土的礦質層繭含水量。當凍革土含水量不能驟用試驗方法確御定時，該含水選量可以近似采沒用美W窗Ⅱ娃≈損W育P交事團（租9-2藏）式中：允W劍P覽——草塑液含水量。瓶

W攝B殖,W差U鴨,W名H共和繁W習P蹤是該種水的質價量與土骨架的誓質量之比，而召總含水量字W撤C棟是各種水的總低質量與土骨架糞的質量之比，廳通常都用小數濾表示。囑2.師凍土含冰量怖凍土總含冰量件是指凍土中所念含的各種冰的霞數量，它又分輛為質量含冰量睛I鳥和體積含冰量偷i火。質量含冰量爛等于冰質量與細土骨架的質量紀之比，體積含等冰量等于冰的升體積與凍土體漸積之比，均以壁小數表示。總灌含冰量等于膠輕結冰含量辯Ⅱ漏U籠和冰包裹體含鼻量很Ⅱ饞B枝的總和，即剃Ⅱ蛋C下=菊Ⅱ譜U磁+獻Ⅱ倒B案于旱（往9-3挖）其中青式中：聰ρ飲s默——仿礦物顆粒密度墊（頁kg/cm吼3村）；每ρ龜i神——在礦物顆粒密度庸（攀kg/cm兆3劈）。驕此處，還有相妥對含冰量，它餅等于冰的質量奔與土中全部水政的質量之比，非即辭凱析（殘9-4率）3.重度睛凍土重度分為寺三種：泳（臘1利）原狀凍土的竟重度登γ鈔0美（天然重度）擱，它等于天然姑土的重量與他饒的體積之比；責（賤2膜）骨架重度巾γ左d瀉，等于干土重厭量與它在天然耐狀態時的體積簡之比；萄（膛3己）冰包裹體之性間凍土層的骨統架重度賣γ教di煩。痛其中后兩者是辯附加的重度指劑標。4.密度哄凍土礦物顆粒栽的密度置ρ泊s柿，就是袍1m豈3灰土礦物顆粒的欠質量。水的密欄度屯ρ逆s虧≈濟1000kg戚/m料3扶；冰的密度坊ρ獸s柄≈挑900kg/闊m飾3乘。酬5.肌計算的物理指池標堆根據前面直接奴用實驗方法確倚定的基本物理富指標償W惑C茂，瞞i職0脊，香ρ蛙s爆和凍ρ喪i傳，可以計算出聞其他一些物理脈指標。這些指忠標是：暴(澆1)傲總含水率館土中所有各種室水的質量與天羨然狀態濕土質顏量之比：昆猴毫（誕9-5親）蛾（弟2兵）體積含水量異憲擴（虛9-6榆）村（濁3彩）土骨架重度杯階某（性9-7糊）（4）孔隙比呼橡升（萌9-8陷）淺（茄5國）單位體積土很中氣體的體積缺筍（夢9-9客）二、變形性質調1扒．恐屠土的凍脹率練土的凍脹率定棄義為：符衛賺（故9-10調）層式中：間h蝴——歌正在凍結的土東層厚度登△廟h碼——所該層土因凍脹院而升高（膨脹辮）的數值。密土的凍脹率取爆決于他的成分暗、含水量、潛營水位和凍結條貓件。扁2.鮮凍土蠕變特性玩凍土在固定的驟長期荷載作用襯下，其變形隨止時間而增加的右現象叫做蠕變說。蠕變與作用括的荷載大小有跳關，它可能是拘衰減的或非衰陶減的。如果有驚效應力鍵δ剃比長期強度的女極限壓δ靈∞似小，就會出現踏衰減蠕變。在劈衰減蠕變中，速變形過程是隨僚時間的增加而線逐漸穩定，變伍形亦趨于最終柏的數值。險當應力蠢δ和超過長期強度認極限冊δ餃∞筒時，非衰減蠕帖變過程獲得發肅展。這個過程黃包括以下幾個而階段：在最初撥的有條件的瞬贏時變形之后，取發展為變形速帆度減小的衰減汪蠕變階段，然蓬后進入約以大牽致固定速度變墻形的黏塑著—驗流階段；其后汽，它就轉為變最形速度增大的側漸進流階段，絮這一階段將引靜起土的脆性破找壞或黏滯破壞猶。浮蠕變過程的強矛烈程度主要取會決于凍土的溫仁度，溫度愈低狡，蠕變發展的蒜強烈程度就愈巡小。予3.憑凍土流變性夠如果在凍土上滔施加的荷載不淘太大，那么恒繞速流變皮(領就是速度相等手的流變答)燦過程可能經歷醒很長時間并處紫于主要地位。臥這個過程可用粥塑性很—紫黏滯流方程表議示：稅聾柿（飄9-11趕）康式中：噴——丈某一區段上的輩流變速度；萄σ——孤有效應力放(鋸Pa)盼；策σ突T夫——夫流變極限挽(Pa)燈,礦σ拋T鼻=踢σ段∝企；條n英——吳冪指數；H——參數。怠參數類n皺和優H克由試驗確定，雹它們取決于凍執土的性質。參蓄數損H墻除與凍土性質雹有關外，還是民溫度的函數。唯應力和凍土流廈變速度之間的揀關系，可用圖吹9-8難表示。凍土蠕盡變規律性和特似性由緊(驢單軸壓縮，純敵剪或三軸壓縮遼)益試驗確定。持攀4.客凍土的壓縮性畏凍土特別是塑賀性凍土，在荷濱載作用下，它桑能被壓密，并應使建筑物地基遲土下(乎未融化狀態加)雁發生顯著下沉搜。由于空氣和饞水從土中被擠社出來，使凍土施變得密實，減陶小了孔隙度。墾壓密變形包括魔初始的有條件乒的瞬時變形和毒隨時間而發生鮮的變形。斤凍土壓縮試驗傅可用壓縮儀忙(皮固結儀揪)別進行，在試驗瘋時，不允許側隱向膨脹。圖兩9-9罷是根據試驗得揭出的壓縮曲線火，它反映了壓樣縮荷載門P冷與壓密變形僅(厚相對壓縮扛)瞞之間的關系。額曲線包括幾段奴，表征凍土壓朱密過程中結構耍的變化：礙尤深（惑9-12邪）散式中：炮a扔0干——艙壓縮系數，取蹤決于荷載大小錯和試件的溫度疑。米圖筐9-8已凍土的蠕變蟻曲線運始圖父9-9興凍土的壓縮抱曲線永當荷載變化不煙大時，溝P趙和協e孟之間的關系可續取其為直線，竊并把系數提a看0奇?？闯墒浅悼怠Ｆ嚎s系數黨a們0麥，其數值與變羊形模量正成反器比，即虛六箭（尺9-13鬧）式中，要三、凍土的強滅度唯凍土強度是指群凍土抵抗破壞雨的能力，它是弄凍土力學性質蘋的基本指標之紹一。瞎1.材瞬時強度和長蜓期強度筍根據凍土在不販同荷載作用速租度下表現出不構同的強度和變慨形特性，我們丈將凍土的強度肯分為瞬時強度被和長期強度。錯瞬時強度，是葵指凍土抵抗快結速加荷的抗力科踺介指標是用澆來計算短期荷刑載和動荷載作朋用下的凍土強犯度。長期強度恨，即凍土抗長單期荷載作用的烏強度。歡如前所述，凍井土在荷載作用眼下會產生引起環破壞的蠕變變萌形。如果我們況對同一種土樣雅施加不同的荷掃載進行試驗，嬸可得以下結果委：當很快加荷減時，試驗破壞蝦所需的荷載很關大，這個破壞態值相當于瞬時窮強度丈δ刮0幸；如果對另一史個試樣所加的最荷載小于瞬時盡強度，那么它顆同樣也會被破科壞，但時間要背長些，較小的類荷載要經歷更辛長的時間才能脫使土樣破壞。信在某個荷載作孩用下，變形是銷衰減變形，但壓并不發生破壞叉，這個荷載就嗓叫做長期極限緣強度恥δ恒∞雄。破壞荷載扮δ參與產生破壞所訊經歷的時間雞τ寶之間的關系反畜映了凍土強度捷隨時間降低的志過程，并可用謊下式表示：瓦盟苗（殖9-14匹）騙式中：汁β五(kg饒／投cm船2湯)敢，芳B(h枝)病——出由試驗確定的逼系數。擾隨著凍土溫度破降低，其強度革(嶄瞬時強度和長姑期強度兇)維就增大。并取沒決于膠結冰的閘強度增加和未袍凍水含量減少杏。凍土強度與圍溫度的關系可棕描述為：上向償（眨9-15琴）群式中：內σ闖0籃——吩某一溫度時緣(略例如在決-0孝℃柜時榮)宿的強度；耐b索——崗與土種類有關狀的參數；服——敗土溫的絕對值燕。并取決于膠惹結冰的強度增弊加傾當土的含水量喘小于其孔隙完惜全被冰填滿的桶那個界限含水謙量時，土的強情度隨著含水量丈的增加而增大陣，超過這一界駝限含水量后，閥土的強度隨著凡含水量恭(紡使土顆粒分開歲的含水量堡)送的增加而減小末。在自然條件頑下，常常遇到蝕的是后浙+條種現象。凍土勝中冰包裹體含斗量增加，使瞬丈時強度增大，籠這是因為冰的鐮瞬時強度很高已；但使長期強渠度減小，原因宇是冰不存在長券期極限強度，忠并在任何荷載螺作用下都會發出生流變。僅.棗2.唱極限長期強度誦極限長期強度挑由公式鏟(旺9-14)橡確定，如果它熔的時間極限值辨為喜τ瑞Ⅱ牙P背，例如，對工鞠程而言，取其李為寫50瘋年或辜100蓄年，則長期強到度為：慌籃測（減9-16否）彼極限長期強度針是瞬時強度的阻1藏／矩5-1景／甘15扮，它用于計算讀長期承載力。陵可用不同的糖(尼固定的撥)榨荷載作用于一崖組試樣的試驗小來確定。顯然燦，抗壓強度大距幅度下降是發血生在開始比較納短的時間內。珠圖腹9-10針是根據試驗繪秀制的長期強度習曲線。曲線的吸漸近線決定長含期極限強度。著長期極限強度蹦也可用下列方潮法確定：欺

(1)革分級加荷試驗溉，每一級停留摩較長的時間，物其中，逆δ等∞無值就是產生恒偵速非衰漸變形毯的那個最小的雕荷載；姐(兼2)逼根據蠕變曲線頌確定，這條曲怪線在應力軸上罩的截距就是長桌期極限強度；陳(自3)耀根據一些相對隸短期的試驗資炎料按公式頂(愉9-16)封求得。3.凍脹力秒當活動層凍結飄時，由于正凍雨土螞(哄指正在凍結的教土體紫)信體積膨脹，活哥動層中就會產狡生凍脹力。凍三脹力分為法向震凍脹力和切向中凍脹力悔(是凍拔力誼)揉。脹法向凍脹力垂都直作用于土與尺建筑物的凍結定面碎(勇指凍結的土與謠建筑物的接觸凡表面赴)黑上，例如棕.卡垂直于基礎底約面或地下室的容墻面。桌切向凍脹力脾S怪Ⅱ慶Y重Ⅱ聾平行于基礎側謀面，它不超過胖沿著固定基礎幕滑動的土的凍質結力：輝S續Ⅱ誓Y佳Ⅱ便≤靠S影YCT僻瓣芒童(乖9-17)男式中：青S查YCT畜——領穩定凍結力膛(裝強度憐)召，亡S故YCT格可以在特制的叨儀器上通過對蝦與土凍在一起傲的咸(蒼基礎模型薯)瘋加壓方法來確禾定。據加壓的速度恒弊定，并且等于疊自然條件下的哨凍脹速度。鑼S已YCT武的大小取決于邀土的溫度，計房算公品.爸式為：羅S止YCT削＝棵c+bt.燥揪樣爹(9-18案)答式中：模t夕——商溫度的絕對值漆；扇c交，路b旗——指參數，對粉質蔽亞砂土和亞黏攀土蘭c缺≈瀉30-40k急Pa慮，慕b搏≈極10-15k驟Pa死／惡℃門。紙切向凍脹力醉S弦Ⅱ旬Y凳Ⅱ鏡值可在野外直訂接觀測確定，善例如在野外用鋼測力計測定，齒這是較可靠的趨方法。打切向凍脹力沿攪基礎的不同高扒度分布不均勻陪，但由于缺少秤資料，一般可渠采用平均值，春即基礎局.仰側面單位面積鬼上的切向凍脹戰力，計算公式粉為：雄傻份沖(召9-19)柔式中：以T姓——翅基礎側面的總怠凍脹力；迷U厚——吸基礎周邊長度頃；暈h畢AKT替——戲土的有效凍脹瓶層厚度，約等矩于活動層的描2/3(宋在銜接的多年己凍土的條件下號)密。偵根據土的凍脹汪程度計算時，攀S緊Ⅱ劍Y近Ⅱ許值可采用個60-100積kPa港。新四、凍土的熱涉物理性質扣土的熱物理特禾性包括導熱系吧數、熱容量美(渡比熱和容積熱筍容量朱)失及導溫系數。陰凍土導熱系數供決定于包括有見機質、礦物骨枯架、水和冰各泛組成部分的導亂熱系數。礦物劇的導熱導.幅系數在零點幾鄙到幾十的范圍來內變化研[感單位為嶄kcal扶／執(談m剃·披℃愉·西h)]困，實際上與溫叉度無關；結合難水與自由水的橡導熱系數吉λ浪B末采用死0.5kca貌l宇／市(年m莊·竹℃懼·鳳h)晶；沒有氣泡的醫零度純冰的平荷均導熱系數入撒λ墨Ⅱ汽為開1.944k怖cal摘／建(間m股·受℃柴·窄h)掉，隨著溫度降期低，冰的導熱雪系數稍有增加尚。講由于各組分的情導熱系數與溫巖度的關系不大海，因此融化狀鳳態或完全凍結場狀態下各自的遞導熱逃.觸系數，同樣可孝被認為與溫度燥無關。但可分味成融土導熱系外數殃λ輕T蒼，饅(陸它們是在溫度穿為偉+4偷℃敲和撫+20謊℃渣時測定的禮)取和凍土導熱系獲數久土λ艷M乖(琴在溫度為督-10追℃信和珠-15田℃傻時測定的蛾)于。由于凍結時尺水變成冰，因深此一般貢λ缺M勿/烘λ效T竿>1渴。各類土這個閘比值的平均值變為熊1耳：抹1想—菜1驢：挑3舉，而且與重度鮮和含水量有關共。在極松散的距土中，比值久崗λ讓M痛/氣λ工T族可能小于箭1尾，這是由于凍脆結時冰晶的增拘長使有機圍-冤礦物顆粒發生哄位移惡.射并使密度減小閣。訂正融土和正凍紅土與融土和完敲全凍透的土的順差異在于，它陶們的導熱系數歲λ揉M彎(沫t)日和溫度有密外.搬切關系。由于蝶冰和未凍水的哲導熱系數有很柱大差異，而在粱凍結時，含冰太量和未凍水含燦量之間的比盲.初值在不斷變化傅。因此若假濁設后λ針M郊(糞t)都值隨溫度的變幟化與可凍結水按分的含量成正呼比，則：厘（飾9-20交）貓式中：交W唱H咐——粒未凍水含量。焰融土的比熱由饑下式確定；循夢恨蠶（尾9-21批）膽式中：梯C蝦MNH課－有機質惜-思礦物骨架的比鉗熱；腐踢C傳B遞－水的比熱。襖由于冰的比熱熄C塞Ⅱ座大約為不的比胃熱躺C擁B溜的一半，所以乒凍土的比熱小屈于融土的比熱翅：蒜強療（諷9-22冤）闖公式飛(巧9-21)苦右邊部分的前目兩項是融土的贊比熱，第三項慨是由于部分水康分凍結而使凍簡土比熱減小的專數值。簡第四節多年哪凍土地區路基恥設計、施工及渾控制橋一、凍土地區策的路基設計邁多年凍土地區鋸路基設計應遵們守保護凍土的叢原則，盡量避狹免蝶“矛零填居”款、淺挖，并根哪據不同的凍土富條件，分別采餓用服“架保護凍土、控程制融化速率、雙預融、綜合治簽理悲”譽等設計、施工代措施。其中凍杰土條件是指千騰年平均地溫裹”縮，多年凍土地妨區路基設計原夏則見表惹9-1沫。執多年凍土地區飛路基設計原則年濾表降9-1叫地區編號伙地區名稱評年平均地溫舌T競cp燥路基設計原則戶Ⅰ澤低溫穩定凍土盤區汪T紡cp查＜蓋-2.0溫℃砌保護凍土掃Ⅱ狀低溫基本穩定留凍土區有-1.0城℃膝＞情T匪cp問≥需-2.0瘡℃今Ⅲ抹高溫不穩定凍佳土區末-0.5就℃答＞豎T太cp獻≥孤-1.0復℃踏控制融化釣Ⅳ怖高溫極不穩定您凍土區吃T候cp無≥猛-0.5偶℃杯破壞凍土溝在上述原則中價，對于某些年倉平均地溫卷T閱cp撒<-1.0吸℃翁或進T大cp掙<-0.5懷℃右的區段，經過慚熱學分析，確底定在施工或運顫營期間難以保乎持或沒有必要聚保持土的完全恨凍結狀態，或勒無法保持地基宜土的凍結狀態皂，應按控制融箱化原則設計。怨土體產生凍脹娘應具備嘆3燒個基本條件：墳凍脹敏感性土籌(物粉土、黏土和五砂土較敏感揪)兔、水分供給或僚初始水分、適乎當的凍結條件襲和時間。如能邪消除或削弱上誤述主3維個基本條件中摟的一個，原則惕上可以消除或許削弱土體的凍境脹。因此，防慣治路基工程凍倉脹可采用換填塌法、物理化學擾法、保溫法等申對凍土進行處御理。窄路基工程熱融謹防治總的原則教是采取合理的亭斷面形式和處抵理措施。在斷柔面形式中路堤罰填筑高度是一里項重要指標，父它應大于路堤以的下臨界高度披(鉛保持路基基底慮多年凍土處于邀凍結狀態的最蜓小填筑高度滅)值。因此，以下脈重點討論凍土暴路基的臨界高況度。攝1.革路面下的凍土卸路基臨界高度弊(夸1)床瀝青路面對凍夕土路基上限的悠影響拐瀝青路面一方肆面是強烈的吸與熱作用，另外劇由于路面隔水啟密封作用，阻斑礙了路基土層情水分的蒸發吸窄熱，使得凍土戶路基熱力場產讀生劇烈變化，喊突出的是使土賊溫升高。再由紫于天然地基土半受路基荷載、羨行車排水壓密云作用，使路基亡下凍土上限發闖生下降。根據膝現場調查，零瞇斷面的砂礫路駱面引起天然上稀限下降深度一宮般為前0.2奮0碰—趁0.97m們，而鋪設瀝青穿路面的零填地鹽段引起天然上改限下降則在據0.90-1偉.74m盯之間。不論砂勵礫路面或瀝青槳路面，其凍土還上限下降值均側與天然凍土上趁限有密切關系耗，兩者關系可獻分別用下式表歉示：砂礫零填地段訊S較砂寄＝祥1.57-0摸.50h叼天固播(們h恩天嚷<3.14m鳴)(9-2電3)腹式中：眉S巷砂頁——銷砂礫路面零填走路段引起的凍呢土天然上限下株降值鴨(傳m)側；娛h捉天土——碼天然上限深度錘(餃m)癥。蘿瀝青路面零填帝地段節S反瀝漏＝賽2.44-0飛.51h省天舊蠅(晉h遵天廁<4.78m品)(9-2牲4)剩式中：逢S州瀝從——輩瀝青路面零填縱路段引起的凍嶄土天然上限下自降值破(溝m)增。擊(壺2)摩路堤下人為上讓限的確定福為防止凍土天桿然上限的下降鷹，當前最有效應、最經濟的方號法是修筑路堤弓。積堤下人為上限獨深度受到所在矛位置天然上限杯深度與氣溫的達制約。對于砂持礫路面，路基土人為上限深度餓隨天然上限深策度增大而增大韻，兩者有良好倘的線性關系：妖H瓶人館＝嶺0.933+想0.912h慨天寄殊盞匪(疏9-25)宴式中：熄H藥人廣——歐砂礫路面路堤筍的人為上限蒙(洽m)緞。今式奉(但9-65)俘是在較大氣溫胳變化區間的統衫計結果，若考里慮氣溫因素，身分別統計可以眨發現：氣溫對勺人為上限是個凈不可忽略的因傭素，相同凍土陽天然上限，高考氣溫路段路基去的人為上限深崇度均大于低氣浮溫路段的路基睬人為上限深度略。氣溫為澆-4.5--蔥5.5變℃其的路段路基人行為上限與凍土答天然上限關系撐為：券H屯人祥＝瑞0.884+充0.888h錫天擴瓜股攪(庫9-26)丟當氣溫為勁-6.0--蹄7.5如℃否時：軍H宣人柜＝抓0.431+曬0.963h構天臉辰端占(秒9-27)擱比較上述二式嚼可見，凍土天勞然上限愈小，潔氣溫影響造成免的路基人為上傻限差值愈大。曾瀝青路面路基剃的人為上限與敬砂礫路面路基拖人為上限的變婚化規律相同。俘當氣溫為轉-6.0--己7.5疊℃武時，砂礫路面抹路基人為上限吳與天然上限的菊關系為：名H嫩人押＝卡2.16+0攔.62h刷天列身漂完(角9-28)拜氣溫勒-4.5--株5.5隱℃傘時：說H移人渴＝退2.50+0啞.56h摸天護復袋叔(鐵9-29)標

(3)叔路基的臨界高汁度殖凍土路基設計現中，臨界高度盡值是一個關鍵槽數值，只有當鋤路基高度大于頁或等于臨界高賴度才能保證凍腳土上限保持不護變或上升，這跪是保證凍土路刷基穩定的前提練條件。當路基脅高度處于臨界焦高度建(費圖俊9-11)怨時，其人為上產限由路基填土讀高度與天然上廢限深度兩部分貞組成，即播h鄉天歲+H橋0絨，將其分別代歷入公式賽(真9-25)觸、式次(辯9-28)謎和式滾(妥9-29)耕，可得到瀝青墳路面和砂礫路刮面路基臨界高鋒度計算公式：蔽圖蠻9-11創保持凍土天脂然上限不變的庸臨界路基高度暈砂礫路面夢授膛蔑（腔9-30忘）瀝青路面制只（氣嫂溫亡-6.0--悠7.5蒜℃爹）紫（震9-31僵）饞好（氣敬溫承-4.5--血5.5址℃忠）己（彈9-32退）谷式中：辱H控0勺——內路基臨界高度請(賢m)貍。創公式值(敢9-31)懷和公式氧(薯9-32)雹所依據的資料咳多數來自不穩污定路段，特別怎是瀝青路面路害段。其路基高去度均低于臨界姻高度，基底均稀處于融化固結怪過程中，沒有目達到最大穩定乖人為上限深度懸，因此，公式戰(妄9-31)材和公式蔬(胞9-32)右采用各加揉1.5伯倍的方差飯(獵保證率達到梁93.32弦％慎)監，則仰H畜0懂＝糞2.36-0榨.38h白天城(冬氣溫斷-6.0--不7.5幅℃凳)充吩淡(樸9-33)拔H峽0酒＝妙2.87-0獻.44h身天否(澤氣溫漏-4.5--奸5.5岡℃跪)柴踩補(燒9-34)銳顯然，氣溫是報影響路基臨界將高度不可忽略明的因素，根據哲實測統計，在撈凍土天然上限脆基本相同的條標件下，年平均節氣溫變化朋1況℃降，瀝青路面下養最大人為上限搶深度變化珍20cm匯，氣溫愈高，蔥瀝青路面下最腿大融深愈大。王2.蛛影響凍土路基蹲設計高度的因箱素紋多年凍土區路誤基設計高度主瓜要考慮因素如初下。舟(恰1)懸季節融化層的喜工程性質鑒季節融化層對瘡外界環境條件怎變化的敏感性菌；在凍結融化保過程中的變形準強度；在荷載慚作用下的壓縮錘變形。青藏公愉路凍土區其工侍程性質最差的捎是沼澤植被草獲炭分布發育的鎖地基土，當植遠被被破壞，草球炭層被壓密即輸可使凍土天然地上限明顯下降撒，造成嚴重的形熱融病害，其感凍脹性與壓縮丹性也最大。表木9-2揉是幾種代表性踏天然季節融化挪層地基土工程幫性質。粘青藏公路凍土假區幾個代表類禍型季節融化層嫁地基土的工程腰性質久表哪9-2奪季節融化層地旨基土類型秒沼澤、植被、停草炭分布發育攔地基土姑植被發育黏性殃地基土庭裸露黏性地基榨土驗裸露粗顆粒地定基土泄天然條件下的接凍脹（系數）騾（份%移）遭4-5沿3-4置1-2艱1絹在路基荷載下以的相對壓縮系癥數（是%褲）截5-6蛙2-3盆1-2砍1奮外界因素影響欲下熱性質的改愧變災強烈跌大暖一般更小榆(也2)浙多年凍土的工努程地質性質，既特別是多年凍暑土上限至以下陶2-3m巾深范圍凍土含衰冰量及融化下抗沉變形因多年凍土按含委水量與熱融下手沉量劃分為含揀土冰層、飽冰攜凍土、富冰凍匪土、多冰凍土遷和少冰凍土。利在一般情況下牽，上部季節融隆化層類型與下演伏的多年凍土洪工程類型有一雅定聯系，尤其魯是沼澤、植被膏、草炭發育分蜜布區下伏多年籃凍土多屬含土饒冰層，植被發看育的黏性土分等布區下伏多年扣凍土多屬含土地冰層與飽冰凍憤土。捐(肌3)糟氣溫的多年波慢動吩按救20萌年一遇考慮，橫最大年平均氣滿溫變化按脾1毅℃慕取值，根據計修算，在攀1.8-2.丑0m廢路堤高度條件圖下，年平均氣攜溫升高高1倘℃外，可引起基底撿多富冰土融化懷加深挨20cm源左右。喚此外，路基設憤計高度還需滿怠足路基最大限能制變形的要求更(壩≤脅6cra)服，因此，對不程同地基土的人愿為上限給予相張應調整：沼澤溉植被發育的厚煎層地下冰分布升區路基設計高菜度要使凍土上拘限提升星60cra靈以上，使路基臂下形成穩定凍嗚土核，防止基誦底積水聚冰，左保證基底層的沫干燥度，以控明制、減小在凍損融過程中的變匆形量；植被發藍育的黏性土厚務層地下冰分布塞區人為上限提陸升摔50cm萍；一般的含土串冰層分布地區部人為上限提升幟40cm業。飽冰凍土人察為上限提升坦30cm魯，富冰凍土人閉為上限提升衡20cm殘，多冰凍土按然臨界高度設計盛。應用中，凍遇土地區瀝青路粘面路基設計高京度可參考表恰9-3麥。轟瀝青路面路基變設計高度董每燭表產9-3覆地基土類型瘦沼澤、植被、期發育含土冰層晃植被分布含土享冰層姨含土冰層識飽冰凍土波富冰凍土朋多冰凍土盯路基設計惹高度級H奉1.4H脫0筆1.3H策0悠1.2H剪0堂1.15H秋0徹1.1H儉0真H斤0后3.診路堤臨界高度域的一維數值計禮算蜓公路路基臨界漠路堤高度的計槐算核心是對二部維邊界條件的圈路基土人為上彎限的計算。綜種觀國內外研究警成果，由于道狐路工程的普遍性性，其人為上梁限的計算方法抱幾乎與天然上脹限一樣繁多。倚本節主要介紹屬用簡化的一維叛模型計算路堤諷臨界高度的數脖值方法。這種酸方法通過一系密列近似處理，補其精度滿足工垮程要求。垂(臨1)栽課題的簡化旋高原地區由于碑降水、蒸發、釣凝結等作用引竭起的季節融化安層內的水分遷絲移主要在淺層蒙變化劇烈。如撲細粒亞黏土，網融化期內降水候入滲和雨后疏氏干使含水巍烈介變化的區段在春表層和0.4m煉內，回凍期的淹凍結鋒面聚冰嗎亦在摩0.2-0.賠4m涼范圍內最強烈綠，可達飽和濕下度，但在該深咸度以下的土層地含水量變化僅孩在塑限含水量判到臉0.5離飽和度。粗粒谷砂礫土受凍結奏層上水位控制手較明顯，若在底盆地邊緣，地湖下徑流好的斜滾坡地帶，土層棉含水量的變化碗遠較細粒土小兩?？紤]到融化駝過程中水分的療熱影響主要是巷正融土凍結水察分的相變潛熱焰，故可以忽略唯融土層內水分無遷移過程對融宰化過程的影響省，且在地基均尺質土中取深度艦和時間的加權槐平均含水量值剝為常量時的導曬熱系數、熱容固量和導溫系數株表征其熱學性邀質，從而將水申熱聯立輸運的帝課題簡化為單麻一的熱遷移課哨題。志無論是天然地炒面，還是路堤偽中心下的融深拍值均可用一維湯斯蒂芬課題的吐相界面平衡式產表示：天然地面津愿（握9-35煌）路堤中心尿扔（晚9-36統）硬按時間的逐次牽更替原理變方學程（枕9-35種）和方程（燦9-36環）為差分方程兼：她忘（視9-37頃）傾并滿足路堤的叢臨界高度缺H辜有：便檔希（頓9-38頸）霞式中：羞T債－融化狀態；眨妖M事－凍結狀態；狠耳0容－天然地面；驕灌1挖－路堤中心部心位；竄昂笛λ擁－導熱系數首[w/(m暖·煙℃跟)]是；牙鑄λ貼T垮，潮λ敬M改－分別表示堵在沉i括時刻天然地面戲以下的融化土錦體和凍結土體慎的導熱系數；扮列λ′投T羽，溉λ′岸M溉－分別表示窄在黑i凳時刻路堤中心止部位以下的融肉化土體和凍結尿土體的導熱系誼數；添c散－熱容量夾[J/(m雷3撕·功℃鼠)]額；羊ω槐－含水量，以邪小數形式表達匯；饒σ巾－單位相變潛付熱（廊J/m猴3避）；科T假Mmax到－下邊界溫度弄（撓℃彈）；從H室c大－下邊界深度救（境m所）；茄ξ研－瞬時融深量肉（扭m露）；魄h亂——袖融化期末最大倘融深段(溜m)解；角I(0)閃慌——舒初始融化的旬頸序肌(廣m)孫；哲I(1)似倡——凡融化期終了的救旬序砌(勒m)羨；劃△引r媽——裁旬時間長度趙(踏h)艷；州m們——糧引用羅學波按貿廣義格林公式守推導的近似公裕式，路堤中心選線下的融深與親天然融深之比屯，可修改為效:(9-39)蒙式中：們H倦——擁路堤臨界高度蛇(朱m)冷；標b緒——紛路堤頂半寬抓(含m)灘；豪α——招路堤邊坡角臉(移°)繭；遲t象0洞——歇天然地面的上夾邊界面溫度脖(哪℃塊)請；殘t湊1獄——版路面的上邊界最面溫度規(只℃伶)歐。古由于熱參數是恐對應區域深度罪的加權平均值羨，故用試算法窗給定臨界高度腐H齡的初值時，隨框著迭代擬合計感算過程，每迭縮代一次，熱參吼數也相應改變柏。姨方程組堂(碌9-77)材從原理上可以惡得到臨界高度槐的最終解孕H董。輩(灣2)弓上邊界條件介根據對詞“暑附面層秘”競性質的研究，跑凡是土面均有贏一個受太陽熱滅輻射作用強烈鄰的附面層存在吵，當上邊界用停下附面層底深慧度時，區域中股土的熱遷移過亭程才遵循傳導滾導熱作用。該燈深度的溫度，剖即上邊界溫度餃可以用氣溫加輩附面層總溫度新增量表示：曲捕杠（剛9-40?。┦Ｍ瑯?，任一順劍序（絞I盜）時的氣溫坊為：料由式跌(竊9-40)頁可以知道，在鍵同一個氣溫瞎t后0艘條件下，不同段土面的附面層撐總溫度增量繞(添△列t)暫不同時，天然償地面和毗接的緒瀝青禾(報或砂礫紹)殊路面上邊界溫確度有差異，如隔砂礫土天然面炮和瀝青路面差到2.5皺℃適，亞黏土天然驢面與瀝青路面察差情4.0芳℃功，那么，堤體龍和天然地面進欠入融化的初始歪時刻和終了時徒刻亦不一樣，草并可分別用下慶式確定：肺初始時刻哲I悉（演0秘）份癢（易9-41從）經終了時刻尿I升（鍵1瘋）得序（機9-42師）晨對于一些特殊澇路面，如無規唯聚苯烯混凝土浪路面，白油漆負刷白的瀝青混婦凝土路面，對減這些路面的附銹面層觀測結果保表明，它們都犧近似于干燥砂昂礫土的數值量期，故暫時歸劃棉為同一類，統痕稱托“彎淺色路面雞”抱，其上邊界條渴件可用干燥砂癢礫土的附面層襯參量。呢

(3)移下邊界條件辰進入融化層后例，季節融化層誤下的凍土層地蜜溫隨深度的變貝化是有規律的營，即最低地溫居值隨融化歷時夜的增加而升溫薄，最低地溫所泄在的深度位置濃也隨融化歷時岔增加而加深。印圖曉9-12喚中曲線歡b屆是可可西里山堆天然觀測場四敬月末時凍土罷茫內的地溫實測勻曲線，最低地陰溫信-4.7扎℃愁，深度肥3m課，該點也是該捷曲線的拐點。兄曲線川a測是五月末時地慘溫曲線，最低告地溫上升為恒-3.7壩℃惰，深變下移至央4m(到地溫觀測表間葬距為使0.5m晨，故深度僅能飛表示膠0.5m詢級的整數值鐘)伯。若將觀測的務逐旬最低地溫雞所在的深度與滅對應的地溫值王繪成曲線，即險曲線僑c檔，亦稱凍土層低內最低地溫包浩絡線。該曲線茫應該是真實的違從季節凍融分腦界面流向凍土憂層的地中熱流筑隨時間變化的未下邊界深度和揚對應的下邊界怕溫度。換言之暈，以曲線饞c專所對應的時段剃，地中熱流系導雙向：一是凍疊融分界面流向繼該極點，二是扭由年變化深度鏡處流向該極點心。磚基于上述分析迫認為：融化期鏟內凍土區的下涼邊界應為動邊變界，曲線熔c客的數學描述可褲以按冬令期下渣附面層底的極山端低溫傳遞公發式求解，即潛（織9-43需）當錦鼻令（轎9-44嗚）扯時，霞為趙C債時刻的最低溫求度值。萌故由式（手9-44芒）得：蟻縮腎（器9-45但）窩當播τ墊用旬序熔I箱表示時，即朽。得到：貪靠違（余9-46錯）恨鈔（滅9-47醬）鳥以上式中：朵a姐－導溫系數；夾襪T門－周期（年）嫩。嘗圖紫9-12鞠中曲線紹d呼就是按公式課(頁9-46)足和公式劍(笛9-47)倘計算的曲線，夫與實測曲線陷c臭吻合良好。分(告4)烘影響路堤臨界鎖高度數值計算屯的因素生現場的觀測與你室內計算表明儉，影響凍土路資基高度的因素邪是多方面的，斥主要有：地表引熱條件、填土悟及地基土成分藝和路基土的溫笑度等。①地表熱條件撥根據現場實際刷，表位9-4或是根據有代表翼性的黏性路基篩土，用不同的疑融化指數計算波的相應的人為照上限。牢黏性土路段的滅融深鄉側表地9-4裳融化指數（度誰日）蕩1600掩1800菜2250直2700錄3150敗3600學計算融深（草m本）尖2.25昨2.70峽3.00尊3.20沈3.37色3.50劫半解析解陷2.80春2.91距3.16天3.38朝3.58豈3.70扎計算參數堵路基填土：混臉合砂礫虎，館γ腳d竟=18.5k肌N/m阻3撿，罷ω司=8%笑路基填高：主2m微地基土：亞黏私土劃，懇γ濾d凍=15.5k晚N/m窩3循，為ω停=14%糊計算結果表明據，地表溫度對茶凍土路基人為釣上限的影響很底大。對于線形去的道路工程，梳一定要考慮地儀表溫度隨不同柿地段而異這個云重要因素。笑②膝路基土及路堤加填土成分的影風響犬路基土及路堤貝填土的土質類物型、重度和含風水量影響著土編的熱物理參數秋，必然影響著烘路基融化深度貨及其臨界高度遣?，F場觀測與琴計算均表明，僻土質的影響是鴿很顯著的。融刷化指數與其他得條件相同，僅碎路基土質不同組，粗顆粒土路趣段的路基最大倉融深就要比黏槳性土路段大少67-103圖cm櫻。二者的差值斃隨著融化指數陷的增大而增大權，如表拐9-5采和表博9-6西所示。比較表喉9-5創和表律9-7蕉可見，以黏性賞土為路堤填料分的路基最大融藏深較采用粗顆小粒土為填料時滅，平均可減小螞15疑％左右。率土的含水量與否干重度對融化科深度的影響較勻為復雜，在本芝次計算所選用理的實用參數值鎮范圍內的計算碰結果蜘(繞表妙9-8)旦可以看出，含嘗水量相同，融遙深隨干重度增吉大而增大；干敢重度相同，融舞深隨含水量增泊大而減小，但宮是差異不大，把變化不顯著。和雖然含水量與拌干重度這兩個式參數單獨變化挽時與土中總相臣變熱存在著簡細單的正比關系社，然而它們的真變化還將影響曬到土的體積熱仿容量及導熱系標數。特別是導證熱系數所受的壘影響，不僅變壓化幅度大，而擦且其變化方向翁亦與其他兩參漂數韻(裳土中相變熱及踢體積熱容量軋)俗相反。葛黏性土路段以移黏性土作填料純時融深談行表宏9-5迷融化指數（度紀日）刪1600套1800缺2250照2700瓶3150至3600惡計算融深（漲m張）豬1.88隙2.01辦2.39濫2.68笨2.85著3.16湯與表歲9-4隆之差（圾%澤）繪16逃26倡20笑16碗15規10盾計算參數虹路基填土：混老合砂礫存，厚γ瓶d冬=16kN/探m頃3薪，果ω崗=13%恨路基填高：電2m已地基土：亞黏何土扶，絕γ鋒d葵=15.5k蹄N/m拌3劃，稻ω蛙=14%敞不同干重度和弊含水量對比衫階表正9-6俗參數與融深趨干重度（毅kN/m飛3著）山含水量（警%嘴）欠融深（疾m抬）張Ⅰ乘a命1600延5箱3.35告b別1700嬌5懷3.41益c難1800敵5服3.46蚊Ⅱ知a良1600剖10嘆3.28狹b譜1700仇10樂3.32瞎c緞1800鞋10申3.35理Ⅲ梯a傷1900權6豎3.51謀b濱1850懼8悟3.41炸c撒1800答10懲3.35浪融化指數：縱1800院（度日）；臟填土：混芝合礫石土，路魯基填高：和2m劈；換地錫壞基洗漲土：亞黏土巡，千γ副d街=17kN/嗽m虎3描，鬧ω販=10%怪不同下邊界溫肆度的比較過常表遭9-7京下邊界平均溫賀度件-0.638冰-1.638蠟-2.638唯-0.638效-1.638撕-2.638闊下邊界深度（軟m愉）坐5.00蝴5.00腦5.00脹7.00共7.00校7.00繭融深（舒m扎）武3.34社3.14罵3.02董3.28退3.18精3.12哭融化指數：澤1800暖（度日）；路繭基填土高度：獸2m級；苗填土：混絞合礫石土建，鞭γ衫d灘=18.5k設N/m鵝3低，謎ω膨=8%寨；受地蔽作基傭駕土：亞黏土忽，胖γ可d目=17kN/健m正3想，浮ω美=10%③凍土溫度鑼下邊界平均溫號度在一定程度旦上反映了凍土阿的平均熱狀態值，溫度較低的徒凍土具有較高麻的熱穩定性。步同時，零時刻煎下邊界溫度的糟取值還將影響思到計算的初始宴值；計算發現令，初始值對計膽算的最終結果妄，亦即對最大燕融深的影響甚急小。訓一般情況下，商下邊界是定位墳于年變化層之旁內。但在實際饒模擬計算中，伐特別是二維模方擬計算時，邊萄界條件不可能斗都由實測資料辨得到，而是通撫過其他途徑取鳥得的，這個數鄙值取得正確與巴否，對計算結歸果有較大的影速響。驢(叮5)笑合理路基高度近的確定縮表帆9-9插和表魔9-10基給出了兩種典虜型條件下的臨將界高度與融化耀指數的關系，鄉表帳9-8畏的結果適合于押基底為含土冰鉆層，平均溫度炊-2蕩℃歡左右，活動層頸含水量為怕14突％的黏性土路賞段；表烏9-9孕適用于基底為水少、多冰凍土崖，平均溫度較窩高邊(真-0.8拴℃反)冒，活動層是含性水量在域10職％左右的粗顆腦粒土，用混合閱砂礫土作路堤湊填料的路段。記從上述分析可拆以看出，天然戲上限、土質因船素及下邊界條責件均與臨界高掠度有關。當這穴些因素局部地鉗改變了天然上黑限與融化指數押間的上述既定慢關系時，臨界永高度必隨之改敵變。所以，在端條件差別較大商的地段，為求探得更合理的路許基高度設計值佳，應采用其他挪方法確定。紀黏性土路段的乖臨界高度元旱表庫9-8穗融化指數（度脆日）劍1400滿1600種1800摩2000漂2200卻2400撥2600糕2800路3000備天然上限（攏m揚）執1.00炊1.05要1.10新1.15廊1.20帆1.25針1.30糧1.35石1.40供臨界高度（寺m成）幅1.30塞1.40技1.55獨1.70第2.10復2.20斬2.35限2.45珠2.50模土質綢路基填土：混倆合礫石土安，鍵γ幸d靈=18.5k享N/m監3貌，乎ω摔=8%牧地基土：亞黏慕土廊，權γ斑d前=15.5k牧N/m額3贏，肢ω捧=14%勞砂礫土路段的膜臨界高度月胡表件9-9考融化指數（度董日）伙1600少1800之2000傍2250身2400斧2700葛2950騰3150矩天然上限（進m童）知1.80毅1.90灰2.00敢2.13踢2.20振2.35許2.45聰2.51執臨界高度（氧m艙）度1.40志1.45憲1.55輪1.65潮1.70格1.75詞1.80港1.90干土質睬路基填土：混偷合礫石土毯，倒γ胖d判=18.5k鳴N/m紹3鍋，表ω襖=8%該地基土：砂礫盤土血，名γ乞d兔=17kN/卷m哭3保，亦ω填=14%催4.察零填挖方路段裙瀝青路面的路降基設計及處治螺零填挖方是凍土土區道路工程承最為復雜的路常段之一，青藏睡公路多年凍土宴區內凡是零填桑挖方均遭到不鐘同程度的破壞胳，幾乎無一處好是成功的，這紙再次說明凍土蔑區道路工程設料計應采用多填陵少挖的原則。三但是由于地形冤、坡度的限制災不可避免要遇裕到挖方與零填鄰，若不采用特天殊處治方法，脫勢必使凍土穩齒定狀態遭受破錄壞，從而造成唉路基病害及破朵壞。鑼(掀1)毀零填挖方路基閑人為上限的確迷定洗試驗研究及現乖場調查表明，昆凡是零填挖方聰路段，不論是型砂礫路面還是窗瀝青路面，都層要使凍土天然星上限明顯地下使降，即形成的韻人為上限深度叮均要大于凍土端的天然上限深停度。對于砂礫樓路面，人為上貴限與天然上限急的關系為：誕H次砂人臨＝弓0.64+0應.88h行天寨晃夠望舉(餅9-48)管式中：鵝H差砂人遷——治砂礫路面零填伍挖方路段人為乳上限深度粒(她m)??；衰h甘天禍——經相應于循H迫砂人么路段的凍土天每然上限深度努(克m)燃。灘在相同條件下耍，瀝青路面下懸的人為上限深株度要比砂礫路紛面下人為上限都大得多，瀝青序路面下零填挖踏方段人為上限吃可用公式淹(丸9-49)故計算：結H栗瀝人鴿＝強1.51+0好.82h洋天療查結卵山(昨9-49)棚式中：尼H笨瀝人真——樹瀝青路面零填雄挖方人為上限魄深度礦(錄m)胞；將h坑天卻——找相應于真H壓瀝人歡路段的凍土天兩然上限深度嚼(守m)截。益考慮到零填挖滴方路段大穩定洽值唐(關融化排水固結屈沒有達到穩定貓)暫，對式雹(均9-88)遷和式幟(傍9-89)蓋分別加吩1.5港倍的方差后計擇算：俱H爐砂人卡＝坊0.94+0絕.88h兄天匆菌紫慘圾擴(帝9-50)時H便瀝人降＝匆1.77+0融.82h宇天瓜唇次斤牧促（逢9-51)箏式且(師9-49)-利式浮(年9-51)此的適用條件為濃：堪1.2冊m立≤菊A精x尋≤諒2.8m柴，氣溫篩-5.0-7搭0充℃顫。察由以上可見：教瀝青路面吸熱扶作用形成的人泊為上限要比砂航礫路面人為上悼限大押0.7-1.榴0m梯；砂礫路面、屋瀝青路面形成我的人為上限深票度隨天然上限不深度增大而增晝大，凍土上限柳絕對下降值是強隨凍土天然上撕限增加而減小咸。砂礫路面和畢瀝青路面凍土戶上限的下降值杠與凍土天然上伍限深度的關系吩分別為：革(旅2)療瀝青路面零填肚挖方路基穩定劑處治平瀝青路面零填塵挖方路基的處界治要達到如下到目的：使人為悉上限深度控制奪在預計深度范陷圍內，防止在患運營過程中多櫻年凍土上限下慌移；使路基基翻底融化層年凍掩融變形在容許頃值范圍內。以踢下是瀝青路面第零填挖方路基洽處治的幾種主察要方法。繁①獅砂礫換填基底育與保溫拆青藏公路的氣跑溫條件，采用麥10-15c獻m掀的聚苯乙烯泡看沫保溫材料，東砂礫換填的基造底最大融深一熟般在蓄150-20怠0cm(哲含水量肯10左％左右渴)鍛，即基層與換群填層間用段10-15c焦m禁聚苯乙烯板保逼溫，不良基底渡僅需換填搶200cm素，若考慮基層圓與路面的厚度劇，實際換填厚亭度小于盆200cm(枝圖勵9-13)墊。下圖浸9-13揭砂礫換填與保鑒溫路基示意圖羽②選砂礫換填加防份水防污化隔離他措施換填厚度榜可用公式怨(詳9-51)固計算，但關鍵漁是控制換填砂辮礫層的凍脹。廳因此，一方面組要嚴格控制砂欲礫中粉黏粒含角量樣(練最好小于熔5勿％土)紗，同時用土工娃織物把換填砂墊礫與原基底土蘆隔離擔(等也可以用土工賺布袋裝回填圣)俱，使換填層凍妹脹系數控制在東1.5預％之內或更小項。這種方法的違最大不足是挖如方與換填土方常量太大。戀③艙砂礫換填與憎悉水有機物處理舒其方法是將砂抽礫與憎水有機拜物拌和，如渣浮油等，拌和用定量為南5朵％左右，這種皂處治方法可以據降低凍結溫度緣及防止水分聚堅集，起換填純再砂礫促·娘的作用。視④報砂礫換填與淺濕色路面蹈采用無規坑(隔就是沒有規律員排列的擱)石聚苯烯漆(作APP)用淺色路面，可設以獲得與砂礫敲路面相同效果懸。因為抬APP活淺色路面所形搖成人為上限深全度比瀝青路面牛小刷1m態左右，這可以尾減小換填厚度封。這種方法的佩工程應用表明和，基底換填亦掏須認真處理，普否則不能達到助預計結果。因望此，對于換填傳砂礫與淺色路您面相結合的措山施，換填砂礫啊一定要控制好防粉黏粒含量和扔搞好防污化的苗隔離工作，其基換填深度按公治式敬(昨9-50)艱計算。噸⑤仇砂礫換填與塹書內設堤的綜合全措施投觀測試驗表明樹，由于路堤體摔含水量一般要泥小于基底換填谷層的含水量，嶺在粗粒土填筑土路段，砂礫填竹料，路堤在柔3m秤高范圍內，路型堤每增高口1m右，凍土上限升算高店0.9m擠。因此，采用櫻這種砂礫換填銷與塹內設堤的然綜合措施，可旨以大大減輕換敏填基底層的凍弓脹，如圖扁9-14堵所示?？畧D獲9-14削砂礫換填與讀塹內堤示意圖集此外，對零填竄挖方路段另一息個重要措施，典就是做好地表冰防排水工作，陸宜采用寬淺排勵水溝，溝底用免防滲土工布隔周離，適當加大吸縱向坡度。燭(助3)場基底換填土石錫路基的變形評喬估等①塔砂礫路面富冰于基底采用黏性夕土回填處理的礙變形罰按凍土天然上罷限為博1.2-2.懸8m諸，根據公式戒(較9-50)皂計算，其人為會上限為塵2.0-3.咳4m絮。根據多年觀杰測，用黏性土袋換填路塹富冰糠土其凍脹系數且達尊4.5插％，而青藏公掘路的風火山、圾可可西里黏性心土的天然季節幅融化層最大凍糊脹系數達園5.7常％，若取值文5晶％，扣除路面兄基層趨0.50m憤，則可以認為斯是不凍脹的，襲換填基底凍脹自量港7.5-14諸.5cm求。炮②恰砂礫路面基底讓用砂礫換填的壘變形未用黏性土換填恰砂礫，換填系典數采用貝1.2揭，因此其人為駐上限為籌2.4-4.塌08m弱，在通常條件脖，若換填砂礫戴沒有進行特殊緞處理，換填后變砂礫處于飽水都狀態，也不可陶避免要受細顆草粒入侵與污染鑰，換填砂礫要拜產生一定凍脹旱性。根據試驗嶼，若能控制粉子黏粒含量在儉10攏％之內，其最羅大凍脹系數為胃2嚷％，對風火山周地區天然河谷索飽水砂礫凍脹矩觀測表明，最盾大凍脹系數達談3.4留％。因此，若貢取值拔2秋％播-3呀％，同樣扣除癢0.5m熔的路面結構厚杠度，砂礫換填抱的凍脹量，當清凍脹系數取值套2政％時為優3.8-7.席2cm故，取值款3介％時為恢5.7-10原.7cm事。屑③煤瀝青路面用黏抵性土換填基底暫的變形凳天然上限仍取煙值在物1.2-2.鍛8m需，按公式卵(晶9-48)圍計算相應人為挖上限為翼2.75-4爭.07m彩，最大凍脹系斥數取值圾5喊％，那么用黏優性土換填后的柄基底最大凍脹貨量達柳11.3-1倉7.9cm丘。常④病瀝青路面用砂焰礫換填基底挺換填與計算參患數同上，其人芝為上限為蓮3.30-4恩.88m池，基底凍融層勒的最大凍脹量漫達陰5.6-8.走8cm(炊凍脹系數為放2傍％奇)就與芹8.4-13貫.1cm(落凍脹系數丈3撓％芳)蹤。男以上僅僅從凍影脹方面評價變碑形，若同時考嚇慮可能產生的佛局部融沉，其統變形量要大大輩超過上述計算拆數值。臥綜上所述，不厘論砂礫路面或理瀝青路面，用穗黏性土換填還假是砂礫換填，隊零填挖方換填飽基底均有可能隙產生較大的凍胳脹，一般要超料過瀝青路面的軟最大許可變形促(悅4-6cm)奮。因此對瀝青輝路面零填挖方偶路基的穩定不蒼能單純考慮用誕換填方法，而敢應與其他工程沸措施結合，才兵能達到預計的豬目的。警二、多年凍土狹地段路基施工崗及控制濤1.嫌凍土路基施工蝕注意事項喊(詠1)臟針對不同的凍顆土條件，確定估相應的施工季夜節和施工工藝薪。施工季節應唯盡量避開降雨落集中、熱融作欄用最活躍的七鐮八月份，宜安貞排在夏末或秋丘初，并做好防匆護，防止地表睬水流人或滲入岸基底和邊坡，懷路基地面防護彎范圍應符合設趙計要求。頂(障2)綢對于按保護凍濱土原則設計的萬路基，應盡量脅減少對多年凍棕土的擾動和破言壞，以利于熱置平衡狀態的恢承復；盡量減少紀大氣降水的浸傘潤、滲入及凍撕結層以上水的營危害。苗(田3)功路塹開挖。在蛇凍土地區應盡畝量減少路塹長熊度，宜盡快開晌挖成形，不能鬧斷斷續續施工懸，并及時做好室其附屬工程。既在施工中少刷虹或不刷邊坡。達跨年作業有利和于路塹穩定，道最好在秋末開叔挖成形，來年去暖季回填。服(歇4)救路基排水。排們水溝設置應與奪路基坡腳有一雪定距離，盡量紡減少排水溝對斃路基基底凍土咳的熱作用，盡礙量加快地表水綱在排水溝的過免水速度，減少晚排水溝積水時批間。在路基施做工過程中，要皺注意臨時排水錫設施的修建。懸(鬼5)輕環境保護。路允基工程中的取豎土、棄土、填懼方、挖方等必朋然要對多年凍葵土地區植被、潤地表水、層上夫水造成一定影鎖響。為此，要腰嚴禁推土機大去面積推土填筑謹路基，任意開駁辟施工便道，載隨意就近棄土窗，隨意鏟除草辰皮等做法，要鋸優化路基工程浴設計、做好施很工組織設計、親合理安排各道歸工序的銜接，羅對凍土環境要必進行實時監測宇。過.2.王遵循的原則娛.努首先，在有可袋能出現多年凍捕土的地段要詳蚊細地調查凍土哈的類型、分布圓情況、地面水插和地下水的水來位及流向、凍網土的上限下限男，并采樣檢驗稠土質的含水量種，將多年凍土孩加以正確分類姐，同時施工中父遵循以下原則慎：富(分1)縫凍土溫度低、遵穩定，宜于采覺取保護多年凍冷土的原則，凍培土溫度高，不匪穩定，融沉又節不大時，可考磚慮采取破壞多京年凍土的原則較(廳融化原則鋸)采。偷(舍2)槳在厚層地下冰新地段，一般應酒采取保護多年梳凍土的原則；琴在少冰凍土和銅多冰凍土地段憐，一般可采取虛破壞多年凍土要的原則懇(紡融化原則久)干。情(訂3)徹在富冰凍地段犧，含水量較大乳，或公路等級板較高時，宜采連取保護多年凍讓土原則；當含挖水量較小，或旁公路等級較低搞時，也可采用裁破壞多年凍土考原則傅(壺融化原則塑)公施工。保所謂破壞多年閃凍土是指施工巨中購(墳尤其是挖方路耕塹碑)物可以將多年凍蟲