3冻土地区路基病害设计与施工.pptx

冻土地区路基病害与防治冻土地区路基病害与防治路基病害整治路基病害整治冻土的概念、分类冻土区的不良地质现象冻土区路基病害类型、特征及危害冻土区路基病害病害整治措施案例课课 程程 内内 容容一、冻土的概念、分类一、冻土的概念、分类1 1 1 1、冻土冻土冻土冻土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土(岩岩岩岩)，称为冻土，称为冻土，称为冻土，称为冻土(岩岩岩岩)。2 2 2 2、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为多年冻土多年冻土多年冻土多年冻土、季节冻土季节冻土季节冻土季节冻土和和和和瞬时瞬时瞬时瞬时冻土冻土冻土冻土三类三类三类三类 ；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；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，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至1-2m 1-2m 1-2m 1-2m；瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深度为数厘米至数毫米。度为数厘米至数毫米。度为数厘米至数毫米。度为数厘米至数毫米。3 3 3 3、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水汽。汽。汽。汽。二、冻土区的不良地质现象二、冻土区的不良地质现象融沉融沉融沉融沉冻胀冻胀冻胀冻胀 融冻泥流和滑塌融冻泥流和滑塌冰锥、冻胀丘冰锥、冻胀丘热融湖塘和沼泽化湿地热融湖塘和沼泽化湿地 其他不良工程地质现象其他不良工程地质现象 融沉融沉融沉融沉融沉融沉，也称融化下层，也称融化下层，也称融化下层，也称融化下层，指土中过剩冰融化所产生的水排出以及指土中过剩冰融化所产生的水排出以及指土中过剩冰融化所产生的水排出以及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，是自然土体的融化固结引起的局部地面的向下运动，是自然土体的融化固结引起的局部地面的向下运动，是自然土体的融化固结引起的局部地面的向下运动，是自然(如气候转如气候转如气候转如气候转暖暖暖暖)或人为因素或人为因素或人为因素或人为因素(如砍伐与焚烧树木、房屋采暖如砍伐与焚烧树木、房屋采暖如砍伐与焚烧树木、房屋采暖如砍伐与焚烧树木、房屋采暖)改变了地面的温改变了地面的温改变了地面的温改变了地面的温度状况，引起季节融化深度加大，使地下冰或多年冻土层发生度状况，引起季节融化深度加大，使地下冰或多年冻土层发生度状况，引起季节融化深度加大，使地下冰或多年冻土层发生度状况，引起季节融化深度加大，使地下冰或多年冻土层发生局部融化所致。局部融化所致。局部融化所致。局部融化所致。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏季施工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，季施工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，季施工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，季施工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，造成地下冰的融化，而使路堤下沉。造成地下冰的融化，而使路堤下沉。造成地下冰的融化，而使路堤下沉。造成地下冰的融化，而使路堤下沉。路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当时会产生路堤过水和堤侧积水现象。其结果往往是地下冰融化，时会产生路堤过水和堤侧积水现象。其结果往往是地下冰融化，时会产生路堤过水和堤侧积水现象。其结果往往是地下冰融化，时会产生路堤过水和堤侧积水现象。其结果往往是地下冰融化，路基下沉甚至发生突陷。路基下沉甚至发生突陷。路基下沉甚至发生突陷。路基下沉甚至发生突陷。路基融沉现象路基融沉现象路基融沉现象路基融沉现象冻胀冻胀冻胀冻胀冻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，是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，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，冻结在低温冻土区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结在低温冻土区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结在低温冻土区，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，活动层厚度一速度较快，故冻胀相对较轻。而在高温冻土区，活动层厚度一速度较快，故冻胀相对较轻。而在高温冻土区，活动层厚度一速度较快，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。严重。严重。严重。由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段路基过渡处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面路基过渡处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面路基过渡处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面路基过渡处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面上失去平顺性。用粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的上失去平顺性。用粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的上失去平顺性。用粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的上失去平顺性。用粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的水分迁移可能在上部聚冰而引起翻浆。水分迁移可能在上部聚冰而引起翻浆。水分迁移可能在上部聚冰而引起翻浆。水分迁移可能在上部聚冰而引起翻浆。在冻土区设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物(如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞)时，要充分考虑时，要充分考虑时，要充分考虑时，要充分考虑水平冻胀力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防水平冻胀力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防水平冻胀力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防水平冻胀力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防止线路附近冰锥和冻胀丘的发生。止线路附近冰锥和冻胀丘的发生。止线路附近冰锥和冻胀丘的发生。止线路附近冰锥和冻胀丘的发生。冻胀现象冻胀现象冻融泥流和滑塌冻融泥流和滑塌融融融融冻冻冻冻泥泥泥泥流流流流和和和和滑滑滑滑塌塌塌塌多多多多发发发发生生生生在在在在有有有有厚厚厚厚层层层层地地地地下下下下冰冰冰冰分分分分布布布布的的的的斜斜斜斜坡坡坡坡上上上上。它它它它可可可可以以以以由由由由工工工工程程程程施施施施工工工工、挖挖挖挖方方方方取取取取土土土土等等等等人人人人为为为为活活活活动动动动引引引引起起起起，也也也也可可可可以以以以由由由由自自自自然然然然因因因因素素素素(如如如如河河河河流流流流侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀坡坡坡坡脚脚脚脚、气气气气温温温温升升升升高高高高)引引引引起起起起。由由由由融融融融冻冻冻冻泥泥泥泥流流流流和和和和滑滑滑滑塌塌塌塌形形形形成成成成的的的的稀稀稀稀泥泥泥泥物物物物质质质质向向向向下下下下流流流流动动动动，可可可可能能能能掩掩掩掩埋埋埋埋道道道道路路路路，壅壅壅壅塞塞塞塞桥桥桥桥涵涵涵涵，加加加加速速速速路路路路基基基基的的的的软软软软化化化化湿湿湿湿陷陷陷陷。当当当当线线线线路路路路通通通通过过过过越岭地段时，要特别注意这些问题。越岭地段时，要特别注意这些问题。越岭地段时，要特别注意这些问题。越岭地段时，要特别注意这些问题。热融沟青藏公路热融沟青藏公路109道班附近道班附近热融滑坡灾害热融滑坡灾害冰锥、冻胀丘冰锥、冻胀丘冰冰冰冰锥锥锥锥俗俗俗俗称称称称涎涎涎涎流流流流冰冰冰冰，指指指指水水水水多多多多次次次次溢溢溢溢出出出出地地地地表表表表冻冻冻冻结结结结而而而而所所所所形形形形成成成成的的的的地地地地面面面面冰冰冰冰体体体体。分分分分布布布布于于于于多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土和和和和季季季季节节节节冻冻冻冻土土土土区区区区。其其其其形形形形成成成成条条条条件件件件为为为为：具具具具有有有有不不不不冻冻冻冻的的的的水水水水源源源源、水水水水的的的的通通通通道道道道、水水水水的的的的驱驱驱驱动动动动力力力力和和和和严严严严寒寒寒寒的的的的气气气气候候候候条条条条件件件件。按按按按其其其其水水水水源源源源分分分分为为为为河河河河冰冰冰冰锥锥锥锥、湖湖湖湖冰冰冰冰锥锥锥锥和和和和采采采采冰冰冰冰锥锥锥锥。绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分冰冰冰冰锥锥锥锥是是是是季季季季节节节节性性性性的的的的。由由由由土土土土的的的的差差差差异异异异冻冻冻冻胀胀胀胀作作作作用用用用所所所所形形形形成成成成的的的的丘丘丘丘状状状状地地地地形形形形，总总总总称称称称冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘。冰冰冰冰锥锥锥锥和和和和冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘是是是是多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土区区区区道道道道路路路路工工工工程程程程中中中中最最最最经经经经常常常常遇遇遇遇到到到到的的的的不不不不良良良良冻冻冻冻土土土土现现现现象象象象。在在在在青青青青藏藏藏藏公公公公路路路路沿沿沿沿线线线线就就就就分分分分布布布布有有有有大大大大小小小小冰冰冰冰锥锥锥锥和和和和冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘100100100100多多多多处处处处。冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘形形形形成成成成后后后后产产产产生生生生巨巨巨巨大大大大的的的的隆隆隆隆胀胀胀胀力力力力，使使使使道道道道路路路路变变变变形形形形；冰冰冰冰锥锥锥锥在在在在冬冬冬冬季季季季可可可可能能能能覆覆覆覆盖盖盖盖路路路路面面面面，中中中中断断断断交交交交通通通通，而而而而在在在在夏夏夏夏季季季季造造造造成成成成道道道道路路路路翻翻翻翻浆浆浆浆和和和和路路路路基基基基沉沉沉沉陷陷陷陷，因因因因此此此此，在在在在选选选选线线线线、选选选选址址址址时时时时均均均均应应应应注注注注意意意意水水水水文文文文地地地地质质质质调调调调查查查查，尽尽尽尽量量量量绕绕绕绕避避避避已已已已有有有有的的的的冰冰冰冰锥锥锥锥、冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘，以及线路修筑后可能产生新的冰锥和冻胀丘的地段。以及线路修筑后可能产生新的冰锥和冻胀丘的地段。以及线路修筑后可能产生新的冰锥和冻胀丘的地段。以及线路修筑后可能产生新的冰锥和冻胀丘的地段。冻胀丘冻胀丘热融湖塘和沼泽化湿地热融湖塘和沼泽化湿地 热融湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高平原上尤为热融湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高平原上尤为热融湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高平原上尤为热融湖塘在青藏公路沿线分布较广，在楚玛尔河高平原上尤为集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘集中。一般热融湖塘下仍有多年冻土存在。公路通过热融湖塘时要注意时要注意时要注意时要注意路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂等问题，同时湖等问题，同时湖等问题，同时湖等问题，同时湖塘积水也容易引起塘积水也容易引起塘积水也容易引起塘积水也容易引起路基湿软，加剧冻胀和沉陷路基湿软，加剧冻胀和沉陷路基湿软，加剧冻胀和沉陷路基湿软，加剧冻胀和沉陷。沼泽化湿地地段一般有厚层地下冰发育，线路通过时应注意上沼泽化湿地地段一般有厚层地下冰发育，线路通过时应注意上沼泽化湿地地段一般有厚层地下冰发育，线路通过时应注意上沼泽化湿地地段一般有厚层地下冰发育，线路通过时应注意上部草炭和泥炭层的压缩问题，在这类地段筑路时要特别注意保部草炭和泥炭层的压缩问题，在这类地段筑路时要特别注意保部草炭和泥炭层的压缩问题，在这类地段筑路时要特别注意保部草炭和泥炭层的压缩问题，在这类地段筑路时要特别注意保护植被，作好排水和保证足够的路堤高度，必要时可加设保温护植被，作好排水和保证足够的路堤高度，必要时可加设保温护植被，作好排水和保证足够的路堤高度，必要时可加设保温护植被，作好排水和保证足够的路堤高度，必要时可加设保温护道。护道。护道。护道。热融湖塘热融湖塘其他不良工程地质现象其他不良工程地质现象 1 1 1 1、多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土特特特特别别别别是是是是高高高高含含含含冰冰冰冰量量量量冻冻冻冻土土土土对对对对地地地地表表表表的的的的扰扰扰扰动动动动十十十十分分分分敏敏敏敏感感感感，冻冻冻冻土土土土区区区区植植植植被被被被一一一一旦旦旦旦被被被被破破破破坏坏坏坏后后后后恢恢恢恢复复复复缓缓缓缓慢慢慢慢，将将将将引引引引起起起起多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土重重重重大大大大的的的的不不不不可可可可逆逆逆逆的的的的变变变变化化化化，产产产产生生生生严严严严重重重重的的的的后后后后果果果果。因因因因此此此此在在在在冻冻冻冻土土土土区区区区筑筑筑筑路路路路要要要要特特特特别别别别注注注注意意意意保保保保护环境，特别是路基下保存植被。护环境，特别是路基下保存植被。护环境，特别是路基下保存植被。护环境，特别是路基下保存植被。2 2 2 2、冰冰冰冰（水水水水）害害害害，是是是是寒寒寒寒冷冷冷冷及及及及严严严严寒寒寒寒地地地地区区区区特特特特有有有有的的的的路路路路基基基基病病病病害害害害，在在在在严严严严寒寒寒寒的的的的多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土地地地地区区区区则则则则更更更更为为为为严严严严重重重重。冰冰冰冰（水水水水）害害害害主主主主要要要要是是是是指指指指路路路路堤堤堤堤上上上上方方方方有有有有露露露露出出出出地地地地表表表表的的的的泉泉泉泉水水水水，或或或或开开开开挖挖挖挖路路路路堑堑堑堑后后后后地地地地下下下下水水水水自自自自边边边边坡坡坡坡流流流流出出出出，在在在在隆隆隆隆冬冬冬冬季季季季节节节节随随随随流流流流随随随随冻冻冻冻，形形形形成成成成积积积积冰冰冰冰掩掩掩掩埋埋埋埋路路路路基基基基面面面面或或或或边边边边坡坡坡坡挂挂挂挂冰冰冰冰、路路路路堑堑堑堑内内内内积积积积冰冰冰冰等等等等病害。病害。病害。病害。三、冻土区路基病害类型、特征及危害三、冻土区路基病害类型、特征及危害1 1 1 1、冻土区路基病害类型、冻土区路基病害类型、冻土区路基病害类型、冻土区路基病害类型2 2 2 2、冻土区路基病害特征与危害、冻土区路基病害特征与危害、冻土区路基病害特征与危害、冻土区路基病害特征与危害3 3 3 3、冻土区道路翻浆病害的分类、冻土区道路翻浆病害的分类、冻土区道路翻浆病害的分类、冻土区道路翻浆病害的分类4 4 4 4、冻土区路基病害成因、冻土区路基病害成因、冻土区路基病害成因、冻土区路基病害成因5 5 5 5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素1 1、冻土区路基病害类型、冻土区路基病害类型n n不不不不均均均均匀匀匀匀冻冻冻冻胀胀胀胀是是是是指指指指使使使使用用用用冻冻冻冻胀胀胀胀性性性性土土土土的的的的路路路路段段段段，在在在在冬冬冬冬季季季季负负负负气气气气温温温温作作作作用用用用下下下下，当当当当有有有有水水水水分分分分供供供供给给给给时时时时，水水水水分分分分不不不不断断断断向向向向上上上上聚聚聚聚集集集集，在在在在路路路路基基基基上上上上部部部部形形形形成成成成冰冰冰冰夹夹夹夹层层层层、冰冰冰冰透透透透镜镜镜镜体体体体，导导导导致致致致路路路路面面面面不不不不均均均均匀匀匀匀隆隆隆隆起起起起，使使使使柔柔柔柔性性性性路路路路面面面面开开开开裂裂裂裂、刚性路面错缝或断板的现象。刚性路面错缝或断板的现象。刚性路面错缝或断板的现象。刚性路面错缝或断板的现象。n n道道道道路路路路翻翻翻翻浆浆浆浆是是是是指指指指在在在在冬冬冬冬季季季季负负负负气气气气温温温温作作作作用用用用下下下下连连连连续续续续向向向向上上上上聚聚聚聚流流流流、冻冻冻冻结结结结成成成成的的的的冰冰冰冰，在在在在春春春春季季季季气气气气温温温温升升升升高高高高的的的的条条条条件件件件下下下下融融融融化化化化，使使使使土土土土基基基基含含含含水水水水过过过过多多多多、强强强强度度度度急急急急剧剧剧剧降降降降低低低低，在在在在行行行行车车车车作作作作用用用用下下下下路路路路面面面面发发发发生生生生弹弹弹弹簧簧簧簧、裂裂裂裂缝缝缝缝、鼓鼓鼓鼓包包包包、冒冒冒冒泥等现象。泥等现象。泥等现象。泥等现象。2 2、冻土区路基病害特征与危害、冻土区路基病害特征与危害n n不不不不均均均均匀匀匀匀冻冻冻冻胀胀胀胀：导导导导致致致致路路路路面面面面高高高高低低低低不不不不平平平平；导导导导致致致致公公公公路路路路的的的的路路路路面面面面，特特特特别别别别是是是是混混混混凝凝凝凝土土土土刚刚刚刚性性性性路路路路面面面面产产产产生生生生裂裂裂裂缝缝缝缝，这这这这种种种种裂裂裂裂缝缝缝缝多多多多呈呈呈呈纵纵纵纵向向向向分分分分布布布布，且且且且经经经经冻冻冻冻融融融融反反反反复复复复作作作作用用用用而而而而不不不不断断断断加加加加宽宽宽宽，严严严严重重重重时时时时使使使使路路路路面面面面呈呈呈呈破破破破碎碎碎碎状状状状。不不不不均均均均匀匀匀匀冻冻冻冻胀胀胀胀造造造造成成成成的的的的道道道道路路路路破破破破坏坏坏坏，对对对对公公公公路路路路尤尤尤尤其其其其是是是是高高高高速速速速公公公公路路路路危危危危害害害害极极极极大大大大，轻轻轻轻者者者者给给给给行行行行车车车车带带带带来来来来障障障障碍，重者造成行车事故。碍，重者造成行车事故。碍，重者造成行车事故。碍，重者造成行车事故。n n道道道道路路路路翻翻翻翻浆浆浆浆：在在在在季季季季节节节节性性性性冻冻冻冻土土土土地地地地区区区区水水水水文文文文地地地地质质质质条条条条件件件件不不不不良良良良地地地地段段段段，冬冬冬冬季季季季路路路路基基基基土土土土体体体体由由由由于于于于冰冰冰冰冻冻冻冻作作作作用用用用，使使使使其其其其含含含含水水水水量量量量增增增增大大大大，春春春春天天天天化化化化冻冻冻冻时时时时路路路路基基基基中中中中水水水水分分分分不不不不能能能能及及及及时时时时排排排排出出出出，形形形形成成成成潮潮潮潮湿湿湿湿软软软软弱弱弱弱状状状状态态态态。由由由由于于于于行行行行车车车车荷荷荷荷载载载载的的的的反反反反复复复复作作作作用用用用，使使使使路路路路面面面面发发发发生生生生裂裂裂裂纹纹纹纹、鼓鼓鼓鼓包包包包、车车车车辙辙辙辙、“弹弹弹弹簧簧簧簧”土土土土冒冒冒冒泥泥泥泥翻翻翻翻浆浆浆浆等等等等现现现现象象象象。道道道道路路路路翻翻翻翻浆浆浆浆地地地地段段段段路路路路面面面面变变变变形形形形特特特特点点点点和和和和破破破破坏坏坏坏形形形形式式式式通通通通常常常常可可可可分分分分为为为为以以以以下下下下三三三三种种种种类类类类型型型型：路路路路面面面面龟龟龟龟裂裂裂裂、湿湿湿湿润润润润、轻轻轻轻微微微微弹弹弹弹簧簧簧簧；大大大大片片片片裂裂裂裂纹纹纹纹，路路路路面面面面松松松松散散散散，局局局局部部部部鼓鼓鼓鼓包包包包，车车车车辙辙辙辙较较较较浅浅浅浅；车车车车辙辙辙辙较较较较深深深深，翻翻翻翻浆浆浆浆冒冒冒冒泥泥泥泥。道道道道路路路路翻翻翻翻浆浆浆浆地地地地段段段段对对对对车车车车辆辆辆辆行行行行车车车车安安安安全造成极大危害。全造成极大危害。全造成极大危害。全造成极大危害。多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象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多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象道路翻浆现象道路翻浆病害整治现场道路翻浆病害整治现场3 3、冻土区道路翻浆病害分类、冻土区道路翻浆病害分类n n地下水类翻浆地下水类翻浆地下水类翻浆地下水类翻浆n n地面水类翻浆地面水类翻浆地面水类翻浆地面水类翻浆n n土体水类翻浆土体水类翻浆土体水类翻浆土体水类翻浆n n气体水类翻浆气体水类翻浆气体水类翻浆气体水类翻浆n n混合水类翻浆混合水类翻浆混合水类翻浆混合水类翻浆地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害在在在在地地地地势势势势低低低低洼洼洼洼、积积积积水水水水难难难难以以以以排排排排出出出出、地地地地下下下下水水水水位位位位埋埋埋埋深深深深又又又又浅浅浅浅的的的的地地地地区区区区，路路路路基基基基填填填填土土土土高高高高度度度度不不不不大大大大时时时时，冻冻冻冻结结结结期期期期由由由由于于于于地地地地下下下下水水水水补补补补给给给给使使使使土土土土体体体体含含含含水水水水量量量量增增增增大，春季引起道路翻浆大，春季引起道路翻浆大，春季引起道路翻浆大，春季引起道路翻浆(图图图图9-2)9-2)9-2)9-2)。图图图图9-29-29-29-2低路堤下的高地下水位低路堤下的高地下水位低路堤下的高地下水位低路堤下的高地下水位 地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害在在在在丘丘丘丘陵陵陵陵区区区区或或或或山山山山区区区区的的的的挖挖挖挖方方方方和和和和半半半半填填填填半半半半挖挖挖挖地地地地段段段段，由由由由于于于于开开开开挖挖挖挖使使使使路路路路基基基基顶顶顶顶面面面面接接接接近近近近地地地地下下下下水水水水位位位位(图图图图9-3)9-3)9-3)9-3)或或或或者者者者路路路路堑堑堑堑边边边边坡坡坡坡切切切切断断断断含含含含水水水水层层层层(图图图图9-4)9-4)9-4)9-4)且且且且排水不畅时春季产生道路翻浆。排水不畅时春季产生道路翻浆。排水不畅时春季产生道路翻浆。排水不畅时春季产生道路翻浆。图图图图9-39-39-39-3高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基 图图图图9-49-49-49-4半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害在在在在半半半半山山山山腰腰腰腰的的的的填填填填方方方方路路路路堤堤堤堤，有有有有时时时时压压压压住住住住含含含含水水水水层层层层或或或或泉泉泉泉眼眼眼眼，使使使使水水水水分分分分渗渗渗渗入入入入路路路路基基基基(图图图图9-5)9-5)9-5)9-5)，冬冬冬冬季季季季引引引引起起起起路路路路基基基基冻冻冻冻胀胀胀胀，春春春春季季季季化化化化冻冻冻冻时时时时产产产产生生生生翻翻翻翻浆浆浆浆，一一一一般般般般称称称称为为为为两两两两肋肋肋肋翻翻翻翻浆浆浆浆；城城城城市市市市道道道道路路路路有有有有时时时时因因因因地地地地下下下下管管管管道道道道漏漏漏漏水水水水，路路路路基基基基含含含含水量增加，将导致道路翻浆。水量增加，将导致道路翻浆。水量增加，将导致道路翻浆。水量增加，将导致道路翻浆。图图图图9-59-59-59-5填方压住含水层露头填方压住含水层露头填方压住含水层露头填方压住含水层露头 地表水类翻浆病害地表水类翻浆病害由由于于降降雨雨、灌灌溉溉等等使使路路基基两两旁旁积积水水，而而又又不不能能及及时时排排出出(图图9-6)9-6)，渗渗水水使使路路基基含含水水量量增增加加，又又由由于于冻冻结结过过程程中中的的水水分分迁迁移移作作用用，使使路路面面下下土土层层含含水水量量增增加加，春春季季融融化化时时产产生生翻翻浆浆；由由于于养养护护不不良良、路路基基边边沟沟堵堵塞塞、路路面面出出现现车车辙辙、局局部部洼洼坑坑、两两侧侧路路肩肩高高于于路路面面等等情情况况使使路路面面或或边边沟沟长长期期积积水水，渗渗入入路路基基后使土体含水量增大，春季将引起局部翻浆。后使土体含水量增大，春季将引起局部翻浆。图图图图9-69-69-69-6地表水浸泡路基地表水浸泡路基地表水浸泡路基地表水浸泡路基土体水类翻浆病害土体水类翻浆病害土土体体水水类类翻翻浆浆主主要要是是由由于于施施工工中中遇遇雨雨，路路基基填填土土含含水水量量大大或或填填筑筑大大块块冻冻土土造造成成，这这种种翻翻浆浆往往往往发发生生在在桥桥头头或或高高填填方方路路基基处。处。气态水类翻浆病害气态水类翻浆病害气气态态水水类类翻翻浆浆多多发发生生在在黑黑色色路路面面下下，黑黑色色路路面面下下的的水水汽汽由由于于蒸蒸发发受受到到阻阻碍碍，而而在在其其下下面面集集聚聚(图图9-7)9-7)。由由于于黑黑色色路路面面导导温性强，温差变化大，冬季聚流严重，春季则易引起翻浆。温性强，温差变化大，冬季聚流严重，春季则易引起翻浆。图图图图9-79-79-79-7黑色路面产生的气态翻浆黑色路面产生的气态翻浆黑色路面产生的气态翻浆黑色路面产生的气态翻浆混合水类翻浆病害混合水类翻浆病害受受地地下下水水、地地面面水水、土土体体水水或或气气态态水水等等两两种种以以上上水水类类综综合合作作用用产产生生的的翻翻浆浆。此此类类翻翻浆浆需需要要根根据据水水源源主主次次定定名名，如如地地下下水水、地面水类等。地面水类等。4 4、冻土区路基病害成因、冻土区路基病害成因n n不均匀冻胀成因：不均匀冻胀成因：不均匀冻胀成因：不均匀冻胀成因：由于降水或灌溉的影响，在秋季，地面水由于降水或灌溉的影响，在秋季，地面水由于降水或灌溉的影响，在秋季，地面水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，随着气温下渗，地下水位升高，使路基水分增多。到冬季，随着气温下渗，地下水位升高，使路基水分增多。到冬季，随着气温下渗，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下降，路基上层的土开始冻结，土孔隙内的自由水在下降，路基上层的土开始冻结，土孔隙内的自由水在下降，路基上层的土开始冻结，土孔隙内的自由水在0000时首时首时首时首先冻结，形成冰晶体。而路基下部的土温仍较高，在温度梯先冻结，形成冰晶体。而路基下部的土温仍较高，在温度梯先冻结，形成冰晶体。而路基下部的土温仍较高，在温度梯先冻结，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，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，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，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，发使路基上层水分增多，并冻结成冰，使路面冻裂或隆起，发使路基上层水分增多，并冻结成冰，使路面冻裂或隆起，发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。生冻胀病害。生冻胀病害。生冻胀病害。4 4、冻土区路基病害成因、冻土区路基病害成因n n道路翻浆成因：道路翻浆成因：道路翻浆成因：道路翻浆成因：形成冻胀的路基到了春季形成冻胀的路基到了春季形成冻胀的路基到了春季形成冻胀的路基到了春季(有的地区延至夏季有的地区延至夏季有的地区延至夏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，气温逐渐回升，路基上层的土首先融化，上层土基的含水，气温逐渐回升，路基上层的土首先融化，上层土基的含水，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，在行车作用下形量增大，强度很快降低，以至失去承载能力，在行车作用下形量增大，强度很快降低，以至失去承载能力，在行车作用下形量增大，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。成翻浆病害。成翻浆病害。成翻浆病害。5 5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素土质、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。外，还受行车荷载因素的影响。基本条件是土质、温度和水。外，还受行车荷载因素的影响。基本条件是土质、温度和水。外，还受行车荷载因素的影响。基本条件是土质、温度和水。1.1.1.1.土质：土质：土质：土质：粉性土粉性土粉性土粉性土具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆。这种土的具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆。这种土的具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆。这种土的具有最强的冻胀性，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。翻浆。翻浆。翻浆。黏性土黏性土黏性土黏性土的毛细水上升虽高，但速度慢，只在水源供给充足的毛细水上升虽高，但速度慢，只在水源供给充足的毛细水上升虽高，但速度慢，只在水源供给充足的毛细水上升虽高，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。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。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。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。粉性土和黏性土含粉性土和黏性土含粉性土和黏性土含粉性土和黏性土含有较多有较多有较多有较多腐殖质和易溶盐腐殖质和易溶盐腐殖质和易溶盐腐殖质和易溶盐时，则更易形成冻胀和翻时，则更易形成冻胀和翻时，则更易形成冻胀和翻时，则更易形成冻胀和翻浆。浆。浆。浆。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。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。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。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。2.2.2.2.水：水：水：水：冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过冻胀与翻浆的过程，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，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，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，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。使地下水位升高，从而促成冻胀与翻浆的形成。使地下水位升高，从而促成冻胀与翻浆的形成。使地下水位升高，从而促成冻胀与翻浆的形成。5 5、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素、影响冻土区冻胀和翻浆病害的因素3.3.3.3.温度：温度：温度：温度：在初冻时气温较高或冷暖交替变化，温度在在初冻时气温较高或冷暖交替变化，温度在在初冻时气温较高或冷暖交替变化，温度在在初冻时气温较高或冷暖交替变化，温度在0-50-50-50-5之间之间之间之间停留时间较长，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。翻浆加重。翻浆加重。翻浆加重。4.4.4.4.路面：路面：路面：路面：冻胀和翻浆与路面冻胀和翻浆与路面冻胀和翻浆与路面冻胀和翻浆与路面(类型和厚度类型和厚度类型和厚度类型和厚度)密切相关。在比较潮湿的密切相关。在比较潮湿的密切相关。在比较潮湿的密切相关。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现