冻土路基病害类型成因及防治措施.doc

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1、冻土路基病害类型成因及防治措施一、病害类型1、冻胀冻胀是由于土中水的冻结和冰体（特别是凸镜状冰体）的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。冻胀一般会导致地面发生变形，形成冻胀垄岗。冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀；同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集，水分相对集中，水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层，使土体积膨胀。冻胀是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，在低温冻土区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较轻。而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质土和足够的水分则冻胀严重。冻胀

2、形成机理当路基表面的土开始冻结时，土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。当温度继续下降时，与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力作用，迁移到冰晶体上面冻结，使得与冰晶体接触的土粒上的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，土粒的分子引力有剩余，就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。同时，当水膜变薄时，薄膜水内的离子浓度增加，产生了渗透压力差。在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下，薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移，并逐层向下传递。在温度为0℃--5℃的条件下，当未冻区有充分的水源供给时，水分发生连续向冻结线的迁移，使路基上部大量聚冰。当冻结线在某一深度停留时间较长，水

3、分有较多的迁移时间，且水源供给充分时，可能在该深度处形成明显的聚冰层；当冻结速度较快，每一深度处水分迁移的时间短，聚冰少且均匀分布，可能不形成明显的聚冰层。冻胀的评价指标(1)总冻胀路面全宽内的平均冻胀值称为总冻胀。在寒冷地区内地下水位高的地段，使用强冻胀性土的路基，冻胀可达15-20cm。(2)不均匀冻胀当路基土不均匀或压实不均匀或供水不均匀时，都可能导致冬季聚冰的不均匀，从而形成不均匀冻胀。不均匀冻胀是总冻胀的一部分，但可使柔性路面不均匀隆起或开裂，可使刚性路面发生错缝或断板。(3)冻胀系数(或冻胀率)平均冻胀值h与其相应的冻结深度z的比值，称为冻胀系数。在高地下

4、水位地段，使用强冻胀性土的路基，冻胀系数可达0.15-0.20。路基冻胀产生的原因主要是路基水在冬季受低温影响，温度较高的水向温度较低的土层方向转移，在温差聚水作用下，水分迅速聚集并逐渐形成聚冰层。   最新可编辑word文档(4)治理方法：1)将路基地表水引向路基外排除，切断浸蚀路基的水源。2)设置隔温层，防止水的冻结和路基土膨胀。3)在路堤下部设置隔断层，以隔断毛细水上升，防止路基冻胀。隔断层应采用渗水性良好的粗粒料填筑，其位置宜在路基的中部或底部，厚度一般是40～50cm，其底面宜设反滤层，也可用清砂，防渗型土工织物等不透水材料修筑。1、翻浆成原因;处理方法一、

5、公路路基翻浆形成的原因分析1.土质因素导致翻浆问题的形成通常情况下，道路路基中运用的土质包括粘性土、粉性土以及砂性土三种。粉性土的毛细水能够使地下水产生高速且大量地向上凝聚，在负温作用下，会有严重水分聚流，也会容易产生冰冻，导致土体强度降低，散失了土体的稳定性，因此，粉性土是容易形成路基翻浆的因素。虽然粘性土毛细水有所上升，但存在相对较慢的速度，因此，在干旱季节，仅依靠地下水是很难导致路基翻浆问题形成，若到了雨季，粘性土的水资源存在较大的过滤能力的问题则是集中体现，容易导致较大的翻浆问题，因此粘性土不适宜应用与雨水较多的区位。而砂性土存在较强的过滤水能力，自身也更容易

6、有稳定性形成，受力强度在三者中属于最好的，通常情况下该，不会有路基翻浆问题形成。因此，在建设道路时应尽可能运用砂性土，使的由于土质因素导致的路基翻浆问题形成的现象得到避免。2.温度因素导致翻浆问题的形成作为翻浆形成的一个充分条件，冻结深度及冷量发挥着一定的作用。在冻结深度与冬季寒冷相同的条件下，负温度特性，冻结速度较快，对翻浆缓慢形成的影响较大。通常情况下，初冬温度仍不会太冷，且容易有较大温差及冷热不均的现象产生，同时存在较长的温度停留期，在路面下较浅位置有冻结线长期停留，从而在路面很近的地方有大量水分聚流。其次，由于车辆对路面持续不断的压力，两者的作用很容易有翻浆现

7、象发生。若在持续低温条件下，冷冻线很容易降低至与路面相距较深的位置，土基上部聚冰少，则不易有翻浆现象出现。除此之外，翻浆的产生还会受到春季气温的变化特点及化冻速度的影响。3.水分因素导致翻浆问题的形成翻浆过程就是土基上水分的转移和变化的过程，因此作为翻浆防治中的基本点，控制路基可能接触的水分成为关键。地势低洼的路基附近的地表水及浅的地下水能够对充足的水源进行提供，导致翻浆形成的重要条件。在进入雨季后，地区的降水量会进一步增加，结合土基含量较大及车载效应，增高了地下水水位及路面不稳定，那么含有可能导致较大规模的路基翻浆形成。4.路面结构因素导致翻浆问题