多年地区冻土路基养护全面研究课件

1、10/11/20221多年地区冻土路基养护全面研究10/10/20221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常见病害及处理预防措施二、常见的病害现象与原因三、病害的处治措施四、病害的预防措施与养护要点五、工程实例一、多年冻土的地区特征多年冻土区路基二、常见的病害现象与原因10/11/202231、冻土的一些基本概念冻土：土壤温度低于0，土壤中含有冰，具有负温或零度并含有冰的土（岩）体。季节性冻土：地表土壤冬季冻结而夏季又全部融化的土（岩）。多年冻土：持续冻结时间在2年或2年以上的土（岩）（ 青藏地区）。季节冻结层：每年寒季冻结，暖季融化，其年平均地温0的地壳表层。（

2、针对季节性冻土）（ 东北地区）。季节融化层：每年暖季融化，寒季冻结，其年平均地温 0的地壳表层。（针对多年冻土）。活动层：包括季节冻结层或季节融化层、地温年变化深度：地表以下，地温在一年内相对不变的深度（常用地温年较差0.1 0来判定)。年平均地温：地温年变化深度处的地温。一、多年冻土的地区特征10/10/202231、冻土的一些基本概念一、多年冻土的地10/11/20224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年冻土分布更具有特色,自北向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。但在地形起伏较

3、为和缓的高原面上，冻土纬度地带性有清楚表现。10/10/20224东北冻土受纬度地带性制约和海拔高度影响10/11/20225常见的病害类型冻胀路基沉陷冻土路基病害类型其他病害冰锥、冻胀丘翻浆热融滑塌10/10/20225常见的病害类型冻胀路基沉陷冻土路基病害10/11/20226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。10/10/20226冻胀冬季在路基土中沿着温度的降低方向生10/11/20227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，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

4、的水冻结成冰，是地下水溢出地表而形成的冰体。10/10/20227冰锥涎流冰又叫冰锥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冻胀丘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。10/10/20229冻胀丘冻胀丘也是在承压水的作用下形成的10/11/202210路基沉陷翻浆路基沉陷翻浆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

5、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10/10/202210路基沉陷翻浆路基沉陷翻浆春季融化时往10/11/202211冰融化所产生的水排出以及 土体的融化固结引起的局部地面的向下运动引起的。10/10/202211冰融化所产生的水排出以及 土体的融化10/11/202212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10/10/202212波浪路面路基纵向的不均匀沉陷可以产生10/11/202213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10/10/202213路基横向的不均匀沉陷又可以诱发路基纵10

6、/11/202214 冰楔地表水周期性注入到裂隙中再冻结，促使裂隙不断扩大并为冰体填充，在剖面上成为楔状的现象10/10/202214 冰楔地表水周期性注入到裂隙10/11/202215冻结层上水引起“管涌现象”在渗透水流作用下，土中细粒所形成的孔隙通道中被移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象。10/10/202215冻结层上水引起“管涌现象”在渗透水流10/11/202216病害的处置措施冻胀置换法隔温法稳定土10/10/202216病害的处置措施冻胀置换法隔温法稳定土10/11/202217置换法采用粗颗粒材料，置换深度约为最

7、大冻深的70%左右。10/10/202217置换法采用粗颗粒材料，置换深度约为最10/11/202218隔温法控制冻结作用侵入到冻胀性路基土的深度，适用于北方聚苯乙烯薄板10/10/202218隔温法控制冻结作用侵入到冻胀性路基土10/11/202219稳定土冻胀土中掺入石灰和水泥，改变其冻胀性质10/10/202219稳定土冻胀土中掺入石灰和水泥，改变其10/11/202220提高路基冰锥的处置措施加大桥涵静空加深上边坡边沟10/10/202220提高路基冰锥的处置措施加大桥涵静空加10/11/202221加深上边坡加深上边沟10/10/202221加深上边坡加深上边沟10/11/20222

8、2翻浆 (1)地下水类翻浆 (2)地表水类翻浆 (3)土体水类翻浆 (4)气态水类翻浆10/10/202222翻浆 (1)地下水类翻浆 10/11/202223翻浆的治理措施铺设隔离层提高路基填土高度换铺粒料加强路面结构设置盲沟10/10/202223翻浆的治理措施铺设隔离层提高路基填土10/11/202224铺设隔离层 透水性隔离层，采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料，用于透水性路面10/10/202224铺设隔离层 透水性隔离层，采用砾石10/11/202225做好路基排水，抬高路基，路基上部土层远离地下或地表水面。石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用冻土区提高路基填土高度10/10/202

9、225做好路基排水，抬高路基，路基上部土层10/11/202226防冻层顶面铺设土工布保温层改善路面结构层 垫层、防冻层冻土地区铺设隔温层10/10/202226防冻层顶面铺设土工布保温层改善路面结10/11/202227设置盲沟10/10/202227设置盲沟10/11/202228路基沉陷病害处理措施热棒片石路基片石护坡通风管遮阳棚（板）保温材料 土工格栅选择级配良好渗透性好的土10/10/202228路基沉陷病热棒片石路基片石护坡通风管10/11/202229主动保护冻土方式： 遮阳板主动保护冻土方式： 遮阳棚10/10/202229主动保护冻土方式： 主动保护冻土10/11/20223

10、0主动保护冻土方式：片石路基主动保护冻土方式： 片石护坡10/10/202230主动保护冻土方式：片石路基主动保护冻10/11/202231被动保护冻土方式：保温法聚苯乙烯薄板10/10/202231被动保护冻土方式：保温法聚苯乙烯薄板10/11/202232主动消除差异沉降：热棒阳坡侧10/10/202232主动消除差异沉降：热棒阳坡侧10/11/202233主动保护冻土方式：热棒热棒散热示意图10/10/202233主动保护冻土方式：热棒热棒散热示意图10/11/202234主动保护冻土方式： 通风管傍晚：通风管开始，降低土体温度中午：通风管关闭，防止土体升温10/10/202234主动保护冻土方式： 傍晚：通风管10/11/202235土工格栅铁路路基加固 10/10/202235土工格栅铁路路基加固 10/11/202236（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10/10/202236（1）要重视公路沿线多年冻土勘察，提10/11/202237（2）多年冻土区路基设计尽量遵循“宁