多年地区冻土路基养护全面研究ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,11/15/2024,1,多年地区冻土路基养护全面研究,10/6/20231多年地区冻土路基养护全面研究,一,、多年冻土的地区特征,多年冻土区路基,常见病害及处理预防措施,二、常见的病害现象与原因,三、病害的处治措施,四、病害的预防措施与养护要点,五、工程实例,一、多年冻土的地区特征多年冻土区路基二、常见的病害现象与原因,11/15/2024,3,1,、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）（青藏地区）。,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）（东北地区）。,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、多年冻土的地区特征,10/6/202331、冻土的一些基本概念一、多年冻土的地区,11/15/2024,4,东北冻土受纬度地带性制约和海拔高度影响的叠加使东北多年冻土分布更具有特色,自北向南东北岛状多年冻土分布。,青藏高原巨大的海拔高度决定了多年冻土的发育规律主要服从高度分带性，在高原周边高山区河谷深切地带尤为突出。但在地形起伏较为和缓的高原面上，冻土纬度地带性有清楚表现。,10/6/20234东北冻土受纬度地带性制约和海拔高度影响的,11/15/2024,5,常见的病害类型,冻胀,路基沉陷,冻土路基病害类型,其他病害,冰锥、冻胀丘,翻浆,热融滑塌,10/6/20235常见的病害类型冻胀路基沉陷冻土路基病害类,11/15/2024,6,冻胀,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，使路面产生隆起的一种现象。,10/6/20236冻胀冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成,11/15/2024,7,冰锥,涎流冰又叫冰锥涎流冰多形成于山前坡地，由于公路从山前穿过，阻挡了地下水的流通，随着水头压力的增加，在地表的薄弱处将溢出水流。在寒冷气候条件下，溢出的水冻结成冰，是地下水溢出地表而形成的冰体,。,10/6/20237冰锥涎流冰又叫冰锥涎流冰多形成于山前坡地,11/15/2024,8,河冰椎,10/6/20238河冰椎,11/15/2024,9,冻胀丘,冻胀丘也是,在承压水的作用下形成的。,地表土层已经发生冻结或者表土层较厚，地下水无法溢出地表，将在地下发生冻结。在外来水源的补给作用下，地下冰体不断增厚，当地下空间被冰体充满后，地表将在冻胀作用下向上隆起，形成冻胀丘。,10/6/20239冻胀丘冻胀丘也是在承压水的作用下形成的。,11/15/2024,10,路基沉陷翻浆,路基沉陷翻浆,春季融化时往往处于饱和状态，这时土颗粒间水膜厚度增大，土颗粒间的摩阻力消失，土壤的强度指标显著降低，造成道路翻浆。,路基土冻结后，由于水分迁移和聚冰作用，使土体含水量显著增大，,翻浆,10/6/202310路基沉陷翻浆路基沉陷翻浆春季融化时往往,11/15/2024,11,冰融化所产生的水排出以及 土体的融化固结引起的局部地面的向下运动引起的。,10/6/202311冰融化所产生的水排出以及 土体的融化固,11/15/2024,12,波浪路面,路基纵向的不均匀沉陷可以产生波浪病害,路基热融沉陷病害,10/6/202312波浪路面路基纵向的不均匀沉陷可以产生波,11/15/2024,13,路基横向的不均匀沉陷又可以诱发路基纵向裂缝。,路面的横向裂缝,10/6/202313路基横向的不均匀沉陷又可以诱发路基纵向,11/15/2024,14,冰楔,地表水周期性注入到裂隙中再冻结，促使裂隙不断扩大并为冰体填充，在剖面上成为楔状的现象,10/6/202314 冰楔地表水周期性注入到裂隙中,11/15/2024,15,冻结层上水引起,“,管涌现象,”,在渗透水流作用下，土中细粒所形成的孔隙通道中被移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象。,10/6/202315冻结层上水引起“管涌现象”在渗透水流作,11/15/2024,16,病害的处置措施,冻胀,置换法,隔温法,稳定土,10/6/202316病害的处置措施冻胀置换法隔温法稳定土,11/15/2024,17,置换法,采用粗颗粒材料，置换深度约为最大冻深的,70%,左右。,10/6/202317置换法采用粗颗粒材料，置换深度约为最大,11/15/2024,18,隔温法,控制冻结作用侵入到冻胀性路基土的深度，适用于北方,聚苯乙烯薄板,10/6/202318隔温法控制冻结作用侵入到冻胀性路基土的,11/15/2024,19,稳定土,冻胀土中掺入石灰和水泥，改变其冻胀性质,10/6/202319稳定土冻胀土中掺入石灰和水泥，改变其冻,11/15/2024,20,提高路基,冰锥的处置措施,加大桥涵静空,加深上边坡边沟,10/6/202320提高路基冰锥的处置措施加大桥涵静空加深,11/15/2024,21,加深上边坡,加深上边沟,10/6/202321加深上边坡加深上边沟,11/15/2024,22,翻浆,(1)地下水类翻浆,(2)地表水类翻浆,(3)土体水类翻浆,(4)气态水类翻浆,10/6/202322翻浆 (1)地下水类翻浆,11/15/2024,23,翻浆的治理措施,铺设,隔离,层,提高路基填土高度,换,铺粒料,加强路面结构,设置,盲沟,10/6/202323翻浆的治理措施铺设隔离层提高路基填土高,11/15/2024,24,铺设隔离层,透水性隔离层,，采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料，用于透水性路面,10/6/202324铺设隔离层 透水性隔离层，采用砾石、,11/15/2024,25,做好路基排水，抬高路基，路基上部土层远离地下或地表水面。石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用,冻土区提高路基填土高度,10/6/202325做好路基排水，抬高路基，路基上部土层远,11/15/2024,26,防冻层顶面铺设土工布保温层,改善路面结构层,垫层、防冻层,冻土地区铺设隔温层,10/6/202326防冻层顶面铺设土工布保温层改善路面结构,11/15/2024,27,设置盲沟,10/6/202327设置盲沟,11/15/2024,28,路基沉陷病,害处理措施,热棒,片石路基,片石护坡,通风管,遮阳棚（板,）,保温材料,土工格栅,选择级配良好渗透性好的土,10/6/202328路基沉陷病热棒片石路基片石护坡通风管遮,11/15/2024,29,主动保护冻土方式：,遮阳板,主动保护冻土方式：,遮阳棚,10/6/202329主动保护冻土方式：主动保护冻土方,11/15/2024,30,主动保护冻土方式：,片石路基,主动保护冻土方式：,片石护坡,10/6/202330主动保护冻土方式：片石路基主动保护冻土,11/15/2024,31,被动保护冻土方式：保温法,聚苯乙烯薄板,10/6/202331被动保护冻土方式：保温法聚苯乙烯薄板,11/15/2024,32,主动消除差异沉降：,热棒,阳坡侧,10/6/202332主动消除差异沉降：热棒阳坡侧,11/15/2024,33,主动保护冻土方式：热棒,热棒散热示意图,10/6/202333主动保护冻土方式：热棒热棒散热示意图,11/15/2024,34,主动保护冻土方式：,通风管,傍晚：通风管开始，降低土体温度,中午：通风管关闭，防止土体升温,10/6/202334主动保护冻土方式：傍晚：通风管开,11/15/2024,35,土工格栅铁路路基加固,10/6/202335土工格栅铁路路基加固,11/15/2024,36,（,1,）要重视公路沿线多年冻土勘察，提高冻土勘察的质量，正确、详细地划分沿线多年冻土的地温分区、含冰类型、冻土上限等关键指标，采用合理的冻土路基设计原则,多年冻土区路预防与养护措施,10/6/202336（1）要重视公路沿线多年冻土勘察，提高,11/15/2024,37,（2）多年冻土区路基设计尽量遵循“,宁填勿挖,”的原则，尽可能减少对多年冻土环境的扰动。,（3）三级和三级以下多年冻土区的公路而言，优先考虑砂砾路面，对于三级以上的高等级公路而言，在高温高含冰量冻土路段，要慎重选择沥青路面，或者采用特殊的路基结构措施。,10/6/202337（2）多年冻土区路基设计尽量遵循“宁填,11/15/2024,38,谢谢观赏！,10/6/202338谢谢观赏！,