道路冻胀的破坏与防治

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1、道路冻胀的破坏与防治时间：2006-3-3116:40:47来自：中国公路养护网编辑：彭鹏作者：沈艳东在寒冷地区，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡十墙、人行道和坡面等。由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害。造成道路破损，因何彫响年辆的通行，降低道路的使用寿命。所谓的道路冻胀，主耍是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，使路而产生隆起的一种现象。隧道侧墙的破坏主要由于土屮霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀，从而使隧道的侧壁，向

2、冷空气侵入的隧道中心轴方向推移，因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在屮央部分冻胀最最人，因而沿路面屮心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路血施工接缝情况有密切关系。施工时在路面屮心如果有接缝，则接缝处水平方向的抗拉强度比路面具他部分要小。冻胀现象已经成为道路产牛破坏的一种形式。在春融期，由于路基土中冰品体的融解，乂成为土基或垫层承载力降低的原因。对砂石路，春融期间在荷载的作用卞产生的翻浆现象，将会使道路出现严重病害。

3、为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏，首先需要了解冻胀发生的机理，因此对引起道路冻害的一•些因索，如土质、气温、土屮水等要详细进行调查，特别是对防止道路等十•木构造物产生冻胀作用采用的措施研究屮，应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结，因而确定土的冻结深度是非常必要的。另外，对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀，也冇必要进行确定。在那些寒冷地区，对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀对能性的判断都成为冻胀调查的要点。道路的冻害防止措施，当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。i般情况下，所采収的措施从经济性

4、、施工方便及可靠性方而考虑，主要采取非冻胀敏感的粒状材料置换冬季期间最人冻结深度约70%范围的査换法。但是，由于材质良好的置换材料造价较高，因而采用了隔温法等一些特殊的防止措施。在寒冷地区的道路路面设计打施工中，对已有路面的冻害破坏情况及影响因素详细调查的同时，刈确定道路路血厚度有直接关系的当地冻深的确定和置换材料质量的评定都是不可缺少的一项工作。路面冻胀，是由于冻胀作用造成的路面破坏，主要由于路面产生了冻胀变形，而这种变形在道路横断面方向上是不均匀的。在路面中央冻胀变形虽故大，因而在道路中线上出现较大裂缝。道路横断面

5、方向出现不均匀冻胀的原因，主要是由于路肩附近路面有积雪堆积，使这部分路面结构在寒冷时期有隔温作用，而在路面中央部分，由丁•行驶汽千积雪需要清除，因而这部分路血上失去隔温作用。所以，这部分的冻结深度和冻胀量都要比路肩部分人，使路面产牛弯Illi拉应力，造成路面的破坏。在沥青混凝土路面屮的这种破坏现象，由于和路而屮央部分施匸接缝一致，所以表现岀在道路的纵断方向产生较人裂缝的特征。另外，对土覆盖较浅的横向涵渠和管道，当回填材料为易引起冻胀的土时，由于涵管内壁受冷空气的作用，因而产生的冻胀变形比外侧的要大。由于涵管的冻胀在道路

6、的横断面上路面出现了凸起产生了裂缝。这种现彖，使冬季高速行驶的汽车产生了一定的危险性。道路冻胀现象□成为路面的一种破坏形式，而到了春融期间，路基土屮的紺柱融解而导致土基、垫层承载能力的下降。春融期，路基十•屮由霜柱构成的冰层从上部向下开始融化，其附近的土层处于饱和状态。特别是融解的水被耒解冻的土层阻挡停留在保持冻结的土层上，很难向下渗透，尤其是当土中一次形成大量冻层吋，土融解后，土的密实度减小，因而这部分土基的承载能力明显降低。如果道路处于这种状态，当人量的重车通过时,沥青混凝土面层或者水泥混凝土板下表面的拉应力增人，

7、土基表面的垂直变形也要增加，当超过其极限值时，在轮迹处产牛网状裂缝，随Z路面下沉，遭到破坏。在寒冷地区的道路，为了防治冻胀破坏的产生，对影响冻胀现象的主要因素，如土质、气温、地卜•水、荷载等要进行调研，提出相应的防止措施。同时，根据冻胀调查，推算出地基的冻结深度，求出冻胀量。1>土质在防止冻胀的措施方而，对土质的调查极其重要。进行土质调査吋，在道路路线的适当间隔进行钻探，达到预想的冻深处。土质调查项H要包括各层土的粒度组成、密实度、含水量及比重情况等内容。如果在所修建道路的两侧，已修建了道路和铁路的情况，应了解在修建时

8、的十质状况以及这些道路在使用中有无冻害情况。对有代表性的土质进行冻胀试验。影响冻胀的上要因素是十•质，目前对十•的含水量、土颗粒的人小给予冻胀的影响作用也被重视起来了。冻胀破坏的程度大小与颗粒组成中的粉土，粘土含量有一定关系。含粉土、粘土成分少的砂砾、砂、碎石等，通过试验基木上不产生冻胀现象。2、气温气温的调查，对确定道路冻胀现彖