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1、2010NO.17ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报研究报告冻土路基主要病害及冻土路基稳定措施研究马诚信(中铁十一局集团第二工程有限公司湖北武汉430071)摘要:本文基于笔者多年从事冻土路基施工的相关工作经验,以冻土路基中的主要病害及冻土路基稳定措施为研究对象,论文以笔者曾经参与建设的某公路冻土路基为背景,探讨了冻土路基的两大主要病害,进而从4个方面分析了冻土路基的稳定措施,全文是笔者长期工作经验基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。关键词:冻土路基病害沉降稳定措施中图分类号:
2、U418文献标识码:A文章编号:1674-098X(2010)06(b)-0011-02冻土路基变形特征与多年冻土的构造阴阳坡面热效应差距越大,因此随着路基响来自两个方面,一是整治工程路基加高,类型、多年冻土工程地质条件、年平均地温高度的增加,路基阴阳两面的融沉差异也新老路基连接部位,因新填部分自然沉降以及它们在沿线的平面分布是密不可分会增大。较大,造成路基路面连接带出现纵向开裂,的。多年冻土退化过程中,多年冻土融化引通过对某公路阴阳坡面融沉调查发此类主要出现在路肩或路面边缘带;二是起的路基变形,在含土冰层与饱冰厚层地现,不论改建工程或整治工程,均是阳面融加高路
3、堤造成水热平衡状态改变,路基路下冰地段变形最大,少冰与多冰冻土最小,沉大于阴面,阳面和阴面融沉差最大达近面产生过大附加拉应力,导致纵向开裂,此富冰冻土介于两者之间;不同地质条件下,40cm。类多发生在路面中央部位或附近,而且规以亚粘土、亚砂土等细颗粒为主的地段由1.2融沉发育的分布规律模很大。于高含冰量冻土发育产生的融沉量大,导路基融沉主要发生在多年冻土较稳定致的路基变形严重,以砾石、碎石等粗颗粒和不稳定区域,某公路沿线大多数路段都3多年冻土路基稳定措施为主的地段,由于高含冰量冻土较难发育,易发生融沉变形而造成路基不均匀沉降。多年冻土地区沥青路面病害是由路基融沉
4、量小,路基相对稳定;不同年平均地温不均匀沉降较轻的路段主要为路基整融沉及路面结构自身弱点共同造成的,为情况下,在高温多年冻土区,高含冰量的地体下沉,路面基本平整,多发生在多冰冻土了防止多年冻土地区路面早期破坏和提高段路基变形最大,在低温多年冻土区,路基或少冰冻土地区,或高含冰量冻土但年平路面使用寿命,需要从路基型式及路面结相对稳定路基变形量较小。由于多年冻土均地温低于-1.5℃的多年冻土稳定区。不构两方面出发找到对策办法。中含冰条件在平面和垂直方向的分布均呈均匀沉降严重的路段路基局部凹陷,造成路基失稳主要与融化盘深度有关,阻不均匀性,融沉系数产生较大的差异,导致
5、路面的波浪起伏,在十几米路基范围内波止融化盘向下发展的有效措施是改变路基路基无论是纵向还是横向亦均发生极不均峰和波谷的高差可达0.3～0.5m,有的甚至型式,以维持冻土路基的热平衡,其中包括匀变形。超过0.5m,主要发生在冻土年平均地温高隔热保温路基、碎石路基、通风管路基和热某公路多年冻土区段的路基病害类型于-1.5℃、高含冰量多年冻土区。个别地段棒路基。有路基融沉变形、路基路面纵向开裂、边坡在高含冰量冻土的迅速退化中造成几米范3.1隔热保温路基冲刷以及因路基内水冻融造成的冻胀和翻围内路面的高差达到0.5m以上,这种情况隔热保温路基是在路基内加铺一层保浆,其中主
6、要以路基融沉造成的不均匀沉主要发生在高含冰量多年冻土极不稳定温材料,在不加高路堤的情况下,利用保温降和路基纵向开裂为主。区。材料的低导热性(热阻)阻止上部热量进入由于沥青路面的修筑,造成路基热平在较稳定区段和不稳定区段,工程治下部土层,从而起到保护多年冻土的路基衡状态的改变,从而导致冻土融化,吸热量理的效果有明显不同。在较稳定区段通过型式。保温材料种类繁多,比较常用的是聚增大是发生融沉的根本原因,因此需要改增加路基高度,可以保护或减缓冻土上限苯乙烯泡沫塑料,简称EPS,该材料具有轻变路基结构型式,以避免或减缓多年冻土下移,减轻路基融沉病害,降低病害发生质、多孔、
7、导热系数小、热阻高及强度大的上限下降和冻土路基融沉。路基纵向裂缝率。而在不稳定区段,靠增加路堤等普通工特点。既与路基下部地质构造及地形地貌特点有程手段很难降低路基病害率。EPS层除具有隔热保温效果外,还起到关,也与路基高度有关。当地质构造比较复隔水作用。由于EPS的不透水性,可以阻止杂,地形起伏差异较大时,容易造成纵向裂2路基纵向开裂路堤内因温度梯度作用下的水分迁移,有缝。同时随着路堤增高,路基中温度场在横纵向开裂与地质构造特征及路基加高效限制了水分的自由移动,隔断了地基及断面上分布的不对称性增强,导致路基横关系密切,某公路一期整治纵裂的发生率路基水分向半刚性基
8、层底部迁移的通道,向差异
