工程岩土 课件 5.1.4冻土地基

冻土地基防治

主讲教师：任俐璇任务导入：冻土地基的防治铁轨两旁的热棒青藏铁路什么是冻土呢？冻土又有哪些病害呢？该如何防治呢？一、冻土的概念及分类任务实施：冻土地基的防治冻土：凡温度≤0

C，且含有固态冰的土，称为冻土。主要分布于我国的东北、西北和华北。任务实施：冻土地基的防治

冻土按其冻结状态时间的长短可分为多年冻土、季节冻土和瞬时冻土三类。多年冻土－冻结时间连续二年或二年以上的土；季节性冻土－每年冬季冻结，夏季全部融化，冻结状态持续时间大于一个月，冻结深度为数厘米至1-2m，每年周期性冻结的土；瞬时冻土－冻结时间小于一个月,一般为数天或几个小时(夜间冻结),冻结深度从几毫米至几十毫米。任务实施：冻土地基的防治二、冻土区的不良地质现象融沉冻胀融冻泥流和滑塌冰锥、冻胀丘热融湖塘和沼泽化湿地任务实施：冻土地基的防治

也称融化下层，指土中过剩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现象。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。路基融沉现象1.融沉任务实施：冻土地基的防治

在冻土地区常常发生地面隆起的现象，即冻胀。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。在多数情况下，冻胀对人类生存活动是不利的，可能引起路面、管道、地基发生变形或破坏；有时候冻胀也会造就一些奇特的冻土景观，如冻胀丘、冻胀草丘、石环等。2.冻胀任务实施：冻土地基的防治3.融冻泥流和滑塌融冻泥流热融滑塌

冻融泥石流，即融冻泥流，或称冻融泥流。冻融泥流指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后，在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象。任务实施：冻土地基的防治4.冰锥、冻胀丘冻胀丘（又称冰堆丘）是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，称冻胀丘。冰锥是在寒冷季节流出封冻地表和冰面的地下水或河水冻结后形成丘状隆起的冰体。任务实施：冻土地基的防治5.热融湖塘

热融湖塘是在富冰多年冻土地区,在多种因素(自然和人为)影响下,地下冰发生融化,活动层变厚,随后地表发生塌陷形成洼地,逐渐积水后所形成的的塘或池。热融湖塘三、冻土区路基病害类型任务实施：冻土地基的防治不均匀冻胀：是指使用冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，当有水分供给时，水分不断向上聚集，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或断板的现象。任务实施：冻土地基的防治道路翻浆：是指在冬季负气温作用下连续向上聚流、冻结成的冰，在春季气温升高的条件下融化，使土基含水过多、强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象。四、防治冻胀与翻浆的措施任务实施：冻土地基的防治(1)做好路基排水

(2)提高路基填土高度

(3)设置隔离层

(4)换土

(5)加强路面结构

(6)加设防冻层

(7)铺设隔温层（1）做好路基排水任务实施：冻土地基的防治排水设施－挖方段截水沟

良好的路基排水可防止地面水或地下水侵入路基，使土基保持干燥，减少冻结过程中水分聚流的来源。设置路肩盲沟或渗沟（2）提高路基填土高度任务实施：冻土地基的防治

提高路基填土高度，可增大路基边缘至地下水或地面水水位间的距离，从而减小冻结过程中水分向路基上部迁移的数量，使冻胀减弱，使翻浆的程度和可能性变小。冻土区提高路基填土高度低路堤下的高地下水位（3）设置隔离层任务实施：冻土地基的防治

隔离层是设在路基中一定深度处，用于防止水分进入路基上部，从而保持土基干燥，起防治冻胀与翻浆作用的防水结构。设置碎石、砾石隔离层（4）换土任务实施：冻土地基的防治换土法－挖除软基当采用水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部时，可以提高土基的强度和稳定性。换土措施的适用条件：①因路基标高限制，不允许提高路基，且附近有粗粒土可用时；②原有路基土质不良，需铺设高级路面时。（5）加强路面结构任务实施：冻土地基的防治在冻胀与翻浆地段，为减小冻胀和翻浆对路面结构及承载力的影响，应使用整体性好的石灰土、煤渣石灰土、水泥稳定砂砾等半刚性结构层，以加强路面结构。冻土区路面结构（6）加设防冻层任务实施：冻土地基的防治

在中、重季节冻结区和多年冻土区的高级、次高级路面，在有可能冻胀的路段，为防止不均匀冻胀，用冰冻稳定性良好的材料加设防冻层。加设防冻层（7）铺设隔温层任务实施：冻土地基的防治在重冻区，也可采用铺设高效隔温层的方法，减小土基冻结深度或使土基不冻结，以防治冻胀，从而防治翻浆。隔温层采用导温性能差的材料，铺在土基内、土基顶面或路面结构层内。任务总结：冻土地基的防治