冻土-路基病害整治-四川交通职业技术学院.PPT

主讲教师：聂忠权 课 程 内 容 一、冻土的概念、分类 二、冻土区的不良地质现象 融沉 路基融沉现象 冻胀 冻胀现象 冻融泥流和滑塌 热融沟－－青藏公路109道班附近 热融滑坡灾害 冰锥、冻胀丘 冻胀丘 热融湖塘和沼泽化湿地 热融湖塘 其他不良工程地质现象 三、冻土区路基病害类型、特征及危害 1、冻土区路基病害类型 2、冻土区路基病害特征与危害 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 道路翻浆病害整治现场 3、冻土区道路翻浆病害分类 地下水类翻浆病害 地下水类翻浆病害 地下水类翻浆病害 地表水类翻浆病害 土体水类翻浆病害 气态水类翻浆病害 混合水类翻浆病害 4、冻土区路基病害成因 4、冻土区路基病害成因 5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素 5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素 四、冻土区路基病害病害整治措施 四、冻土区路基病害病害整治措施 （1）做好路基排水 排水设施－挖方段截水沟 排水设施－排水沟与涵洞 (2)提高路基填土高度 冻土区提高路基填土高度 (3)设置隔离层 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层 (4)换土 换土法－挖除软基 (5)加强路槽排水 设置路槽排水－纵向碎石盲沟 (6)加强路面结构 冻土区路面结构 (7)加设防冻层 加设防冻层 防冻层顶面铺设土工布保温层 四、冻土区路基病害病害整治措施 五、案例――黑北公路岛状多年冻土路基施工 五、案例――黑北公路岛状多年冻土路基施工 五、案例――黑北公路岛状多年冻土路基施工 思　考　题 受地下水、地面水、土体水或气态水等两种以上水类综合作用产生的翻浆。此类翻浆需要根据水源主次定名，如地下水、地面水类等。 不均匀冻胀成因：由于降水或灌溉的影响，在秋季，地面水下渗，地下水位升高，使路基水分增多。到冬季，随着气温下降，路基上层的土开始冻结，土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。而路基下部的土温仍较高，在温度梯度作用下，在土体内的水分由温度较高处向温度较低处移动，使路基上层水分增多，并冻结成冰，使路面冻裂或隆起，发生冻胀病害。 道路翻浆成因：形成冻胀的路基到了春季(有的地区延至夏季)，气温逐渐回升，路基上层的土首先融化，上层土基的含水量增大，强度很快降低，以至失去承载能力，在行车作用下形成翻浆病害。 土质、水、温度与路面是影响冻胀和翻浆病害的四个主要因素，此外，还受行车荷载因素的影响。基本条件是土质、温度和水。 1.土质：①粉性土具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆。这种土的毛细水上升较高且快，在负温度作用下水分易于迁移，如水源供给充足可形成特别严重的冻胀，在春融时承载能力急剧下降易于形成翻浆。②黏性土的毛细水上升虽高，但速度慢，只在水源供给充足且冻结速度缓慢的情况下，才能形成比较严重的冻胀和翻浆。 ③粉性土和黏性土含有较多腐殖质和易溶盐时，则更易形成冻胀和翻浆。④粗粒土在一般情况下不易引起冻胀和翻浆，但当粗粒土中粉黏粒含量超过一定量以后，冻胀性明显增加，也能形成冻胀和翻浆。 2.水：冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水，能提供充足的水源，是形成冻胀与翻浆的重要条件。秋雨及灌溉会使路基土的含水量增加，使地下水位升高，从而促成冻胀与翻浆的形成。 3.温度：在初冻时气温较高或冷暖交替变化，温度在0℃--5℃之间停留时间较长，冻结线长时间停留在土基上部，就会使大量水分聚流到距路面很近的地方，形成严重的冻胀和翻浆。反之，冬季一开始就很冷，冻结线下降很快，水分来不及向上迁移，土基上部聚冰少，冻胀和翻浆就较轻或不出现。此外，春融期间的气温变化及化冻速度对翻浆也有影响。如春季开始化冻时，天气骤暖，土基急剧融化，则会加重翻浆。如春融期间冷暖交替并伴有雨、雪，也会使翻浆加重。 4.路面：冻胀和翻浆与路面(类型和厚度)密切相关。在比较潮湿的土基上铺筑沥青路面后，由于沥青路面透气性较差，路基中的水分不能通畅地从表面蒸发，可能导致聚冰增加、冻胀量增大，以致出现翻浆。路面厚度对冻胀与翻浆也有影响，路面厚度大时可减轻冻胀，可减轻或避免翻浆。 5.行车荷载：公路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的，在翻浆季节，交通量愈大，车辆愈重，则翻浆也会愈多、愈严重。 1、防治冻胀和翻浆的基本原则 (1)调节路基水温状况，防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部。如在路基中设置隔离层、隔温层，做好路基排水，提高路基等。 (2)如有水分聚集在路基上部，则应在化冻时期将多余的水分及时排除或暂时蓄积在渗水性与水稳性良好的路面结构层中。如设置排水或盖水砂(砾)垫层等。 (3)改善土基，加强路面。如路基换土或采用加固土，路面采用石灰土、煤渣石灰土等结构层。 (4)在有些情况下，用一种处理措施，往往不