工程岩土的防护与病害处治-冻土防治

冻土的防治措施它是岛状多年冻土地区路基的主要病害之一。一、冻土地区公路的主要病害1.融沉多年冻土局部融化，上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷，造成路基的严重变形，这种变形表现为路基下沉，路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑，路堑边坡溜坍等。一、冻土地区公路的主要病害1.融沉融沉一般有以下特点：一、冻土地区公路的主要病害1.融沉（1）融沉在空间上表现为不连续性融沉病害现象融沉一般有以下特点：一、冻土地区公路的主要病害1.融沉（2）融沉病害多发生在低路堤地段路堤越低，意味着在从上界流向地中的传热过程中，热阻减小、路基自身的储热能力变小，因而不利于热稳定。融沉一般有以下特点：一、冻土地区公路的主要病害1.融沉（2）融沉病害多发生在低路堤地段路面的铺筑，特别是黑色路面的铺筑，由于路面的吸热和封水作用，冻土原有的水热交换平衡遭到破坏，其下的冻土上限值较大，从而导致道路发生融沉的可能性增大。一、冻土地区公路的主要病害2.翻桨春融时，多年冻土地区的解冻缓慢，解冻时间长，而且在解冻期内气温冷暖异常，导致在某一解冻深度停滞的时间可达几天，加之积雪量大，融化后大量雪水下渗，这样就可能在解冻层和未解冻层之间形成类似于冻结层的自由水。一、冻土地区公路的主要病害2.翻桨土基与地表土含水量会迅速增大而接近甚至超过液限含水量，使其失去承载能力，从而导致路基发生严重的翻浆。一、冻土地区公路的主要病害3.冻胀冻胀的发生需要两个必要条件：一是有充足的水分补给源，二是有水分补给的通道。一、冻土地区公路的主要病害3.冻胀冻胀本身不仅引起道路破坏，还可引起桥梁、涵洞基础的冻害。一、冻土地区公路的主要病害3.冻胀这种病害在冻土地区早期修建的桥梁、涵洞工程中尤为突出，主要表现为基础上抬、倾斜造成桥梁拱起，涵洞断裂，甚至失效等破坏。路面冻胀开裂一、冻土地区公路的主要病害4.冰丘冰丘的形成是由于冬季土壤冻结时，使地下水受到超压及阻碍，当地下水压力超过上覆冻土层的强度时，地下水就会突破地表，或以固态冰的状态隆起或以地下水的状态挤出地面漫流经冻结后形成的积冰现象。一、冻土地区公路的主要病害4.冰丘也有可能在开挖路堑时由于人为的因素，造成地下水露头，涌水后形成。一、冻土地区公路的主要病害5.冰锥冰锥的形成机理与冰丘基本相同，它们的形成和发展往往具有突发性的隆起和回落，具有危害时间长、范围大、不宜处理的特点。一、冻土地区公路的主要病害6.路面损坏在寒冷地区，路面损坏是高级路面常见的道路破坏形式之一。一、冻土地区公路的主要病害6.路面损坏它可以分四类:裂缝类变形类松散类其他损坏类包括泛油、磨光和各类修补等。路面损坏裂缝类变形类松散类损坏类一、冻土地区公路的主要病害6.路面损坏路面的损坏可以直接导致其它道路病害的发生，而其它道路病害的发生加剧了路面的损坏。二、冻土病害的防治措施导致冻土产生冻害的主要因素水土质及结构温度防治措施防治措施防治措施一排三改善二保二、冻土病害的防治措施1.排水水是影响冻胀融沉的重要因素，必须严格控制土中的水分。二、冻土病害的防治措施1.排水在地面修建一系列截水沟、排水管，用以拦截周围流来的地表水，防止这些地表水渗入地下。二、冻土病害的防治措施1.排水在地下修建盲沟、渗沟等拦截周围流来的地下水，降低地下水位，防止地下水向地基土集聚。如左图。设置挡水埝二、冻土病害的防治措施2.保温应用各种保温隔热材料，防止地基土温度受人为因素和建筑物的影响，最大限度地防止冻胀融沉。二、冻土病害的防治措施如在基坑、路堑的底部和边坡上或在填土路堤底面上铺设一定厚度的草皮、泥炭、苔藓、炉渣或粘土，都有保温隔热作用，使多年冻土上限保持稳定。地基土中铺设隔热层2.保温二、冻土病害的防治措施通风管和导热棒都起到单向制冷作用，降低外界的热扰动，减轻冻土的冻融随季节变化的幅度。通风管排热保持土温2.保温导热棒二、冻土病害的防治措施3.改善土的性质（1）换填土用粗砂、砾石、卵石等不冻胀土代替天然地基的细颗粒冻胀土，是最常采用的防治冻害的措施。二、冻土病害的防治措施3.改善土的性质（1）换填土一般基底砂垫层厚度为0.8-1.5m，基侧面为0.2-0.5m。二、冻土病害的防治措施3.改善土的性质（1）换填土在铁路路基下常采用这种砂垫层，但在砂垫层上要设置0.2-0.3m厚的隔水层，以免地表水渗入基底。如下图。基底下铺设砂垫层二、冻土病害的防治措施3.改善土的性质（2）物理化学法在土中加某种化学物质，使土粒、水和化学物质相互作用，降低土中水的冰点