多年冻土地区特殊路基施工技术

多年冻土地区特殊路基施工技术一、冻土的概念

在高纬度和高海拔地区，气候严寒，地面以下一定深度的地温，经常保持在0℃以下，含冰的土持续三年或三年以上不融化，称为多年冻土。在多年冻土地区的地表往下一定深度的土层（一般3m以内），暖季融化，寒季冻结，随季节而变化，循环不已，此土层称为季节融冻土层，多年冻土与季节融冻层的交界处称为多年冻土的上限。季节融冻层能保持多年冻土层的顶面经常处于负温状态，使其有一个较稳定的上限，所以这个季节融冻层是天然的保温层。如果破坏了它，或在上面加土覆盖，都将引起多年冻土的上限温度升高或降低。在路基施工中，总要改变这季节融冻层的状态，融冻层改变后，常以人工保温层来恢复原有的温度，防止可能产生的冻害。天然地面天然多年冻土上限上限附近冰层季节融化层多年冻土层太阳辐射【冻土区筑路技术问题难度】自然条件的变化（气温升高）和工程活动热影响，使多年冻土发生变化（地温升高、上限变化），体现在工程上就是冻胀融沉变形影响工程建筑物的稳定。【冻土区筑路技术核心】通过相应的工程结构和工程措施控制多年冻土层温度，控制多年冻土的活动层（季节融化层）变化，从而控制活动层的冻胀融沉变形，使其上工程建筑物在运营过程中的变形控制在允许范围内。因此，控制冻胀融沉变形是冻土区筑路技术的核心问题。天然地面多年冻土上限多年冻土上限附近冰层太阳辐射季节融化层多年冻土层多年冻土上限

在多年冻土区修建铁路的原理：天然条件下季节融化层好像一层保温层，保护着多年冻土处在冻结状态修建铁路路基时，压实地表或铲掉植被、路堤填土或其他结构形式，均改变了原来季节融化层保温效果，有可能使多年冻土发生三种变化：

1上限下移，2上限基本不变，3上限上升。上限下移造成较大冻胀融沉变形。

修建铁路采取各种措施，使多年冻土上限不下移，保证工程建筑物稳定修建铁路后可能发生三种情况：1.上限下移，2.上限基本不变，3.上限上升上限下移上限基本不变上限上升天然条件下季节融化层类似保温层二、施工基本原则

在路基工程中破坏了多年冻土的热平衡条件后，常用人工建筑材料保持多年冻土的冻结，叫做保温法。在多年冻土地区的边缘，若多年冻土层不厚，温度高而不稳定，则挖除冻土，使路基坐落在可靠的基底上，叫做破坏冻土法。治水有防止地表水渗入结构物地基（地面排水、挡水埝和保温防融），阻拦地下水向结构物地基附近聚集（截水沟）。减少冻胀量和融沉量。

遮阳板结构片石气冷边坡和护道遮阳棚路基热棒路基病害整治主要工程技术块石层冷却地基原理Cold（冷）Warm（热）碎石层边坡冷却地基原理三.主动冷却地基土体的工程结构片石层顶部温度低于底部－对流蓄冷片石层顶部温度高于底部－接触热传导片石空隙阻止热量向下总体类似热开关或热二极管作用，年度热量收支冷量积累占优碎石层外部温度低于底部－对流蓄冷碎石层外部温度高于底部－接触热传导碎石层边坡沿坡面的烟囱效应总体类似热开关或热二极管作用，年度热量收支冷量积累占优块石路基原理片石粗气冷样路基肯结构【片石骄气冷痒路基息效果】与普驶通路介基相事比，往通过搞基底取传入盟地基滔土体爸冷量画大2－4倍。蓝由于假片石卡层的蚂应力惊扩散征作用唯，还辨能有咳效的径抑止翅路基槽变形捐，而樱几何橡尺寸津不对泪称片伯石层棋可以寇减少侧横向格变形投差异稻。【碎石嫩边坡歌路基假效果】具有呼与片刻石层惹一样蔽的冷协却效排果，租另外拨减少踢了通购过边植坡传虑递的索太阳姻辐射别热，睡减少商了各眯种自赤然因泼素对便边坡饰的侵齐蚀。【片石芹气冷+碎石偷护坡震路基它效果】集其勇他两陪种之来优点腐，效丙果更暖好1.片石规气冷乘路基2.片石恐层+碎石忆护坡维路基3.碎石件边坡婶路基块石厕层路扶基试筝验段碎石剥层边蹲坡实针景青藏撕铁路纪片石剧气冷圆路基草结构芹的应反用及胆效果块石惊层路题基施黄工块石爹层路钥基实色景楚玛巾尔河撑地区统片石素气冷戚路基+碎石挑护坡热棒成路基缘瑞原理热管舍（热爆棒）抖技术鸭是60年代喇初发里展起民来的毒一种看广泛慕用于计土木衔工程址中的疑冷冻断技术秃。它吼无需拖外加捞动力特源，疮实际顷上是竹一种探无芯唱重力绢式热陆管。抵热管傅（热幻玉棒）睁路基匙，他亦的特焦点在蜂于充邮分利躲用自汽然能族源，之在温芹差作翠用下盆驱动妨内部袄制冷晨工质稻的汽寻液两信相对滨流循饱环，备通过忍蒸发犁段蒸端发吸泛热作躬用降踩低周陷围冻扣土温漏度，厨增加倘冻土姓本身扰的冷虏储量神，提享高冻六土的便热稳制定性艘。热棒收作用旱原理重力乡丰、温碍差驱御动、钉无源禁制冷吗。工拨作条将件：享环境纳温度槽低于糠蒸发玩段土艺层温押度热棒疑作用地效果图中优深蓝匀色－延天蓝挽色－湖屿蓝色板为热留棒降谎温区域他变化石图。热棒笨路基的实际现作用名效果冻土使区路消基坡高向不馋同，膨基底折多年糖冻土认上限汪变化甩形态各不对勒称，葱坡脚猜打入窃热棒育后，扇可以搂改变过这种县不对企称，术减少落路基哨变形宾差异患。遮挡鸡式路璃基结附构【遮阳微棚原粱理】用具辞有一找定强劫度，看反射跳性能清好的病材料惯，阻淘挡太车阳辐佩射热崇能进虫入路龄基本疤体【遮阳卷棚效玩果】遮阳汤棚内饲沿路吗基的浇整个君横断火面年轿平均叹气温删远远什低于久外部锣空气房诚，棚周内地段表平漆均温暂度比浅棚外膏地表掘温度估低5－8℃左右巾。冻折土上只限有锻效抬筋升，犹多年封冻土猫年平合均地敏温有爷效降朵低。妙抵御赛未来走气温作升高状的能岩力提骆高。最早勉提出暴遮阳策棚理助论设厕想的收俄罗岛斯科水学家邪康德嫂拉季询耶夫石的设省计思弯路【遮挡妻式路处基结酬构种腐类】遮阳违板边吉坡遮阳迹棚路必基唐古届拉山贝区遮浙阳棚19庸97年开痕始，逝中铁良西北啊科学划研究富院与绝俄罗笨斯专刚家合燃作在未风火隆山进余行遮振挡式苍路基翁结构脑研究怜，20争02年青勉藏公搏司和熔中科胃院开貌始在季北麓异河进侨行研锡究。酬研究菠结果陶表明枯这种拔结构眼大幅惭度降原低地念表温量度，袍提高肝多年刚冻土锦上限穴，冷抵却地世基土矩体的南效果绵非常干好是忘未来教青藏愈铁路子运营盗阶段乒病害厘整治境的有悼效技殊术措浅施之锻一。通风催管路甜基【原理】通风遗管埋叛设到买路基图土体害中，遭增加渠土体卸与空党气的尤接触剖面，略增加挪传入肚地基婚土体声的冷扒量，固积极虾主动狗的降匹低地枕基土传体温嘴度。抢为减扒少暖勉季通售过通卷风管嫌流入倍地基范土体杜的热右量，温管子泳两端尘可以姻安装满温度待自动贫开启望风门仓。【效果】上通旬风管骡路基卫与一讲般填剖土路错基类唯似，期下通盼风管圾路基炭是地弊基土历体整刊体温纷度降创低，讨地温先场分罩布对料称性病好，膏可以立减少绪横向刘变形找差异懒。【结构】根据掌通风抽管埋信设在俗路基胜部位牵不同潜可以域分为烘上通碌风管刑路基篇和下别通风凉管路巡寿基热棒亿＋保砖温板冈复合恰结构【原理】路基誓本体足铺设夜保温警材料荡，可助以增窄大热哭阻，船减小捕外界裹热量鬼对冻辩土地徒基的坑热干娱扰，柴其作洞用有挖正负羽效应匹，正阁效应醒达到讯隔热桑，防配止冻雾土地拐基土嘉体升耳温，悟负效茶应则危阻隔醋了寒拴季冻垒土地德基冷晓储量靠增加煮。热羡棒作尾用原舌理恰沾恰是糊在暖判季不牵工作从，寒般季可泻以通亦过管搁内气康液转纸换过迎程的忽吸热删原理泛，降拢低周想围土版体温奔度，黄增加晒地基碧土体咱冷储茂量，犬在保闭温板宾下方患插设躁热棒埋，既陷可以侍在暖猜季利季用保盏温板此的隔店热减场少传腔入地菠基土待体热播量，辞又可笼以在蓄寒季理利用六热棒汽的制绣冷功判能增外加地郑基土钥体冷氧储量姻。【结构】根据初保温止板在给路基叛中埋查设位咏置不散同（园上部获和底肢部）围，结掉构形鬼式分条两种嫂（热厚棒只映能设稀在坡丢脚处朴）。北麓堂河实疾体工喷程施工手过程混示意阔图被动替保温事结构报的局注限性等效迷保温匀层原悬理和候路基孤最小幕填筑射高度保温贴板路歪基修建蚊铁路券路基险时，止压实偶地表规或铲丙掉植眼被、负路堤迷填土踏，改记变了累原来栗季节桶融化送层保坏温效坊果，件一般耕采用估等效巾保温姓层原薪理，吵利用赞增大鹊热阻爱，即暖增加姻路基帽填土骡高度育的方酷法达缩慧到等借效保甚温效销果，款地基团多年裂冻土慈不致挑破坏忆。能硬够达伪到原吃来季帝节融损化层锐保温安效果赔的最刘小填惹土高声度，顿称路餐基最获小填棍筑高清度。查他受拴当地粪气候倾条件假、填广土种累类影裂响而部变化电。设归计暂炉规规标定了之不同裁地段咐、不统同填侦土种并类的叫最小羡填土述高度忆。路基庙上部着或底双部埋拘设一谎定厚皆度保臂温板舟（聚织苯乙愚烯、余聚胺批脂泡睬沫板逃等）毯，阻冰止热馅量传替入地气基土伯体，扎这种哪路基思结构岗称为恳保温碧板路厌基。在低住温冻谦土区区，应湖用在列低路捷堤、锹路堑绣能起廉到积国极的岩效果挪，因垫冻土地，地锐基有呀足够郑的冷迅储量也保持威冻土耀上限宵或使渗上限闻上升测。对熊于高来温冻欺土区柿，冻蒙土地李基的灰冷储驼量有尸限，叛缺乏贵寒季毙的冷诸能补形给，寻不利胖于冻幸土保认护。有部鸣分越写岭地专段，经受线陶路纵轮坡限欺制，圾路基导填土克高度在达不梨到最光小填蝴土高语度，壤有时塞采用锦一定厌厚度南保温稳板等漠效代疲替土什层厚套度，丑如果秋是在逢高温娱冻土醋区，绒为了侄保证颠冻土东的冻逐结状蚕态不桂致于蛋受到撤破坏舒，应黎采取夜热棒计＋保虏温板禁复合筝结构犬。局限冻性土护核道＋蜘普通替土路雪基土护比道上钱裂缝土护疮道＋需普通悲土路缘瑞基上液裂缝这种痒结构购形式饺的路讽基，宰虽然临由于乘土层时的保炉温作霞用，摄在一梨定时踢间内元也可往以使摆基底君多年徐冻土丧抬升凝，但旷是在逗高温瞎冻土管区，超抵御悬未来洞气温火升高沾影响逢的能蔬力很兵差。腐而且肯由于孔几何钢尺寸李的缺骗陷，昏基底葬多年挠冻土执抬升号后的蛋形态牢不对呜称，挠容易绢造成您横向筋变形沃不均超匀，物加上罢土体抬本身吊抗拉注伸变样形能弦力差踏，进端而发绑展成温为纵揪向裂见缝。目前胆，青烧藏铁史路冻返土区傲已经岛不再碎使用桶这种差工程着结构婶，已润经存仍在的辞这种零路基穗已经乡丰采用困不同窄结构也形式孝进行