随着全球气候变暖与工程热扰动,路基下覆多年冻土不断升温退化,冻土上限逐渐降低,导致路基病害频发,最突出的是热融、沉陷问题。多年冻土融化下沉导致路基产生不均匀沉降,进而引发路面产生变形或开裂。在多年冻土地区新建、改建道路,首要要处理好多年冻土的问题。本文以青海省多年冻土地区二(道沟)治(多)公路改建工程为例,在对路基路面病害调查的基础上,探讨了多年冻土地区路基病害成因与防治措施。
多年冻土路基冻融沉陷（以下简称融沉）已成为青藏公路的主要病害,针对冻土路基融沉产生的原因,本文总结分析了三类致灾因子对青藏公路路基融沉的影响,提出单因素致灾因子等级评价标准及融沉危险度等级划分标准,基于层次分析法和模糊综合评价法对多年冻土路基融沉进行评价。以青藏公路K3020K3030段为例,采用层次分析法建立多年冻土路基融沉评价模型,确定各致灾因子的权重系数,并结合模糊综合评价法求得融沉危险系数,进而确定该路段融沉危险等级。结果表明:该路段融沉危险度等级为二级,与实际道路情况基本吻合,因此基于模糊层次分析法的评价模型结果可靠,具有一定的实用性。
采用现场取样、实验室测定含水率的方法,观测了土壤冻结阶段、稳定冻结阶段和融解阶段地面裂缝垂直方向上的冻土深度和土壤含水率,并与邻近无裂缝区的冻土做了比较,以研究裂缝对季节冻土区土壤冻结滞水的影响。结果表明:地面裂缝作为土体与外界水、热交换的通道,改变了裂缝两侧的水热状况,增大了冻土厚度,加剧了土壤冻结、融化过程;在冻结阶段使土壤水分向裂缝附近迁移,融解阶段使水分散失加剧。总的看,裂缝使土壤含水率较无裂缝区多散失30%左右,这种现象在裂缝密集的采煤沉陷区表现的更为典型。
高寒多年冻土地区公路工程与一般地区有较大的区别,多年冻土活动层直接控制着路基稳定性。通过对祁连山南坡刚察~江仓公路沿线现场调查,分析了路基沉陷、冻胀、道路翻浆、边坡滑塌和冰害等病害特征和成因,从施工技术、环境条件和成本出发,提出了适当提高路基高度、设置护坡、加强排水等措施。
青藏公路沿线出现了大量的路基沉陷、波浪、纵向裂缝病害,严重影响道路的安全舒适运营。本文基于路基病害调查资料,对青藏公路高、低路基病害形成原因进行了分析,认为多年冻土高、低路基出现不同病害的原因是黑色路面的吸热作用和路基填料热阻共同作用的结果。
介绍了多年冻土对我省公路的危害 ,及在路基施工中控制和消除危害的原则和方法。
冻土地基融化是高含冰量冻土地段路基沉陷的主要原因，为此，路基修筑应减少对冻土环境的扰动，保持冻土地基天然热状态。系统地总结了采取保护植被。改善排水、合理设定路基填高等基本措施，同时还概括地介绍了土工聚合物材料及无基管涵结构在路基沉陷防治中的应用。