四川交通职业技术学院高管专业毕业论文
在横断面方向，路面全宽内的平均冻胀值称为总冻胀。在寒冷地区内地下水位高的地段，使用强冻胀性土的路基，冻胀可达15-20cm。
(2)不均匀冻胀
当路基土不均匀或压实不均匀或供水不均匀时，都可能导致冬季聚冰的不均匀，从而形成不均匀冻胀。
不均匀冻胀是总冻胀的一部分，但可使柔性路面不均匀隆起或开裂，可使刚性路面发生错缝或断板。
(3)冻胀系数(或冻胀率)
平均冻胀值h与其相应的冻结深度z的比值，称为冻胀系数。
在高地下水位地段，使用强冻胀性土的路基，冻胀系数可达0.15-0.20。
1.2翻浆
冻土地区冻结成的冰，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，称为翻浆。 1.2.1.翻浆的形成机理
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，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。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。随着以后天气渐暖，蒸发量增大，冻层化透，路基上层水分下渗，土变干，土基强度又逐渐恢复，这就是翻浆的机理和发展的全过程。 1.2.2.翻浆的类型
根据引起翻浆水源的不同，翻浆可分为以下几种类型： (1)地下水类
5
四川交通职业技术学院高管专业毕业论文
受地下水的影响，土基经常潮湿，导致翻浆。地下水包括上层滞水、潜水、层间水、裂隙水、泉水、管道漏水等。潜水多见于平原区，层间水、裂隙水、泉水多见于山区。
(2)地面水类
受地面水的影响，使土基潮湿，导致翻浆。地面水主要指季节性积水，也包括路基、路面排水不良而造成的路旁积水和路面渗水。
(3)土体水类
因施工遇雨或用过湿的土填筑路堤，造成土基原始含水量过大，在负温度作用下使上部含水量显著增加，导致翻浆。
(4)气态水类
在冬季强烈的温差作用下，土中水主要以气态形式向上运动聚积于土基顶部和路面结构层内，导致翻浆。
(5)混合水类
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。
1.3.融沉
融沉，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，是自然(如气候转暖)或人为因素(如砍伐与焚烧树木、房屋采暖)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局部融化所致。在多年冻土上限附近的细粒土和有一定量细粒土充填的粗粒土中往往存在厚层地下冰，由于其埋藏浅，所以很容易受各种人为活动的影响而融化。由厚层地下冰融化而产生的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，并引起基底土层压缩等一系列变化。这些变化在一定条件下使上限(指多年冻土上限，为多年冻土层的顶面，也是地表以下位置最深的冻融土层的界面)下降。而路堤本身的存在则增加了热阻，是有利于上限
6
四川交通职业技术学院高管专业毕业论文
上升的因素。当路堤很低时，热阻小，使上限上升的因素弱于使上限下降的因素，因而世根下降。随着路堤高度的增加，使上限上升因素的作用也随之增强。当这一因素的作用增加至等于或大于使上限下降因素的作用时，就会导致路堤下上限不变或上升。这样，在一定条件下就存在这样一个路堤高度，当实际路堤高度大于这一路基高度时，上限将上升；而小于这一高度时，上限将下降。这一高度叫使原上限不变的最小路堤高度。当采用保护冻土原则在冻土区筑路时，必须保证使实际路堤高度大于这一最小路堤高度。但路堤高度并非越高越有利于保护冻土。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(采暖建筑物下，多年冻结地基土的一部分发生融化，形如盆状，故称融化盘)，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。
多年冻土区的公路设计和施工通常采用保护冻土原则，尽量避免挖方和零断面。采用沥青路面时，由于黑面的吸热和封水作用，其下的人为上限值较大。因此，在冻土区修筑沥青路面时必须对采用保护冻土原则的可能性和经济合理性进行论证。
1.4.融冻泥流和滑塌
融冻泥流和滑塌多发生在有厚层地下冰分布的斜坡上。它可以由工程施工、挖方取土等人为活动引起，也可以由自然因素(如河流侵蚀坡脚、气温升高)引起。由融冻泥流和滑塌形成的稀泥物质向下流动，可能掩埋道路，壅塞桥涵，加速路基的软化湿陷。
1.5.冰锥、冻胀丘
冰锥俗称涎流冰，指水多次溢出地表冻结而所形成的地面冰体。分布于多年冻土和季节冻土区。其形成条件为：具有不冻的水源、水的通道、水的驱动力和严寒的气候条件。按其水源分为河冰锥、湖冰锥和采冰锥。绝大部分冰锥是季节性的。工程建筑时，若建筑物拦截了地下水的通道，又未处理好排泄通道时，也会在建筑物附近形成冰锥，从而危害建筑物。由土的差异冻胀作用所形成的丘状地形，总称冻胀丘。冰锥和冻胀丘是多年冻土区道路工程中最经常遇到的不良冻土现象。在青藏公路沿线就分布有大小冰锥和冻胀丘100多处。值得注意的是由于筑路而产生的水文地质条件的
7
四川交通职业技术学院高管专业毕业论文
变化(堤身和基底土的压密，上限上升，挖方拦截地下水通道等)往往在线路附近诱发新的冰锥和冻胀丘。冻胀丘形成钟产生巨大的隆胀力，使道路变形；冰锥在冬季可能覆盖路面，中断交通，而在夏季造成道路翻浆和路基沉陷，需要认真对待。因此，在选线、选址时均应注意水文地质调查，尽量绕避已有的冰锥、冻胀丘，以及线路修筑后可能产生新的冰锥和冻胀丘的地段。
1.6.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路基冻胀和沉陷的不均匀及边坡陷裂等问题，同时湖塘积水也容易引起路基湿软，加剧冻胀和沉陷。
沼泽化湿地地段一般厚层地下冰发育，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。
1.7.其他不良工程地质现象
从环境保护的角度看，多年冻土特别是高含冰量冻土对地表的扰动十分敏感。地表的一些不大的改变，如雪盖和植被的变化都会引起多年冻土重大的不可逆的变化，从而产生严重的后果。低温和短的生长季节也造成了冻土区植被一旦被破坏后恢复缓慢的特点。因此在冻土区筑路要特别注意保护环境。从工程的角度看，保护好环境对保护冻土，确保路基的稳定性也是十分必要的。例如路基下保存植被，不仅有利于保护冻土，而且这些植被能起到毛细隔断层的作用，使路基上中部冻结层上水形成的水分积聚有所减小。因此，在高含冰量冻土地段，不仅在路基下面，而且从路中心起算的两侧30-100m内必须保存植被。那种就近取土、取草皮，甚至用推土机直接在路堤两侧推土的做法是不可取的。
2、影响冻胀与翻浆的因素
公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素，此外，还受行车荷载因素的影响。在上述各因素中，土质、温度和水是形成冻胀与翻浆的三个基本条件。
8
相关推荐：
loading