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1、土建学院交通与环境研究所2008年7月,多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施,一、多年冻土的工程特性1、冻土的一些基本概念2、多年冻土区的工程地质问题二、多年冻土区路基设计原则三、路基常用破坏形式四、处理措施,多年冻土区路基工程常见灾害及处理措施,2023/9/25,3,参考资料：1 徐学祖，王家澄，张立新.冻土物理学.北京：科学出版社，2001；2崔托维奇著，张长庆等译.冻土力学.北京：科学出版社.1985；3 B.A.库德里雅采夫.工程地质研究中的冻土预报原理.兰州大学出版社.1992；4吴紫汪.冻土路基工程.兰州大学出版社.1991；5程国栋，何平.多年冻土地区线性工程建设.冰川冻土，V
2、ol.23 No.3,2001，213-217；6章金钊,李祝龙,武憼民.冻土路基稳定性主要因素探讨.公路.2000,(2):17-21。,2023/9/25,4,1、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）；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。（针对季节性冻土）；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
3、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、多年冻土的工程特征,2023/9/25,5,一、多年冻土的工程特征,两种不同冻土类型的温度曲线,季节性冻土,多年冻土,2023/9/25,6,2、多年冻土区的工程地质问题厚层地下冰冻胀丘冰楔冰锥热融滑塌,一、多年冻土的工程特征,2023/9/25,7,厚层地下冰Ground ice,2023/9/25,8,冻胀丘Ground ice,2023/9/25,9,冰楔ice wedge,2023/9/25,10,河冰椎 river icing,2023/9/25,11,地下冰,热融滑塌,2023/9/25,
4、12,2023/9/25,13,保存在地层中的冻融褶皱,2023/9/25,14,保护冻土的原则：多年冻土作为地基，保证在使用年限内，地基土始终保持冻结状态；预先融化的原则：在线路路基（建筑物）施工之前，使地基融化至计算深度或全部融化。逐渐融化原则：在线路（建筑物）施工和使用过程期间，地基土逐渐融化。,二、多年冻土区路基设计原则,2023/9/25,15,热融沉陷（路基沉陷翻浆）差异沉降（纵向裂缝、横向裂缝）“管涌现象”,三、路基常用破坏形式,2023/9/25,16,热融沉陷,路基沉陷翻浆,路基沉陷翻浆,路基沉陷形成裂缝,2023/9/25,17,横向差异沉降引起公路纵向裂缝,2023/9/
5、25,18,纵向的不均匀沉降 横向裂缝,2023/9/25,19,横向的不均匀沉降 纵向裂缝,铁路路基破坏（清水河试验段）,2023/9/25,20,铁路路基破坏 线路不平顺,2023/9/25,21,冻结层上水引起“管涌现象”,2023/9/25,22,1、保护冻土（热融沉陷）主动保护：热棒、片石路基或片石护坡、通风管、遮阳棚（板）被动保护：保温材料 2、设置加强措施（差异沉降）主动措施：薄弱处设置热棒被动措施：土工格栅3、填料的从优选择（“管涌现象”）选择级配良好渗透性好的土,四、病害处理措施,2023/9/25,23,主动保护冻土方式：热棒,2023/9/25,24,主动保护冻土方式：片石路基,主动保护冻土方式：片石护坡,2023/9/25,25,片石气冷路堤工作原理,2023/9/25,26,主动保护冻土方式：通风管,傍晚：通风管开始,中午：通风管关闭,2023/9/25,27,主动保护冻土方式：遮阳板,主动保护冻土方式：遮阳棚,2023/9/25,28,被动保护冻土方式：保温材料,2023/9/25,29,主动消除差异沉降：热棒,阳坡侧,2023/9/25,30,土工格栅铁路路基加固,2023/9/25,31,Thanks,
