受冻土区土层属性特征影响，在沉降作用下，路基工程的纵向裂缝问题较为严重，为此对施工纵向裂缝形成机理及防治措施进行研究。在纵向裂缝形成机理分析阶段，明确冻土区路基融沉在纵向裂缝形成阶段发挥的主导性。在防治施工阶段，当路基施工开挖至多冰冻土层后先铺设中砂做褥垫层，再铺设XPS保温板，以提高垫层的稳定性。采用冻胀不敏感A、B组填料作为施工材料，以方格施工的方式开展分层摊铺。碾压夯实施工阶段，采用重型振动式压路机作为施工装置，以两侧为施工的起始的部位，向中心纵向推进，直至地基的状态参数达到压实标准。在测试结果显示，地基的累计沉降量和纵向裂缝扩展深度均处于较低水平，起到了良好的防治效果。

为分析青藏高原多年冻土特征对青藏公路路基病害的影响,在对青藏高原多年冻土特征进行研究的基础上,讨论了青藏线路基病害类型与形成机理。研究得出:青藏线路基的主要变形形式为不均匀沉陷变形;地温对冻土区路基纵向裂缝的影响显著;青藏沿线路基沉陷病害的百分比随着地温的降低先增大后降低;翻浆病害的百分比随着温度的降低而减小。

本文简要分析了高原多年冻土地区较为常见的道路病害以及引发病害的原因,同时对纵向裂缝形成机理加以分析,并从新建道路、裂缝处置等方面分析了如何对高原多年冻土地区道路纵向裂缝进行处理,以期保证该区域道路的使用安全,延长其使用寿命。

针对青藏铁路多年冻土区路基坡脚U型排水渠道的冻胀病害,采用热力耦合的有限元方法对U型排水渠道的温度场和应力场进行数值计算,分析U型排水渠道周围土体的温度场和渠道所受水平冻胀力的分布特点及渠道冻害产生的原因,并对提出的防治措施进行现场验证。结果表明,寒季在U型排水渠道附近将出现二维冻结区域,产生的水平冻胀力可导致其破坏;渠道所受水平冻胀力沿埋深呈不均匀形状分布,中段较大,两端较小;渠道周围换填10cm厚非冻胀填料可有效减小水平冻胀力,使其稳定性明显提高。

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。

通过建立热-力耦合模型就阴阳坡热不对称这一因素来探讨高温不稳定冻土区纵向裂缝形成机理,得到和野外观测结果较为一致的结论:阴阳坡路肩不均匀沉降导致路基本体整体向阳坡一侧倾斜,加上阳坡土体受其下方融化盘的影响,其垂直沉降量大于阴坡一侧土体;纵向裂缝的发育是路基水平位移和竖直位移综合作用的结果,因而纵向裂缝以倾斜的形式贯穿于整个路基.纵向裂缝的发育由多年冻土这种特殊的地基土材料的强度破坏而引起;阳坡路基下方的多年冻土融化为软弱地基土,在其上土压力的作用下使路基填土中出现拉应力.提出0位移线的概念,以路基基底出现最大拉应力(或最小压应力)时路基基底是否出现0位移线作为路基是否出现纵向裂缝的判断标准,以其出现的位置作为纵向裂缝发育的位置.

纵向裂缝是在多年冻土地区公路的主要病害之一,严重影响了所在路段的行车安全和正常运营.以前我国多年冻土区公路路基普遍不高,纵向裂缝病害较少且危害较小,公路设计和科研对其关注较少.目前,对纵向裂缝的形成机理与分布规律研究较少,对其发生、发展的机制、过程和影响因素缺乏深入的认识,工程和科研人员对其仍未形成统一的认识,给工程整治措施选择和处治方案制定造成很大困难.热状况是影响和控制多年冻土路基,特别是高温高含冰量冻土路基病害发生的关键因素;太阳辐射是影响多年冻土地区地表热状况的主要因素,公路路基抬高后,路基两侧接受太阳辐射的差异变大,冻土路基表面热状况和太阳辐射对路基病害的发生和发展影响变大.结合青藏公路多年冻土区路段纵向裂缝调查结果,分析了路基纵向裂缝在路基横断面上的分布规律,研究了不同走向路基表面太阳辐射的分布,探讨了多年冻土区公路路基纵向裂缝与路基走向的关系,以及太阳辐射对公路纵向裂缝形成的影响

根据青藏公路纵向裂缝现场勘察和形成机理分析,认为导致路基纵向裂缝的主要原因是路基边坡坡脚下融化区的产生及发展。通过非线性弹塑性有限元分析,研究了融化深度、融化区位置和融化区切入长度对纵向裂缝形成的影响规律。研究结果表明:随着融化深度不断加深,纵向裂缝产生的可能性增加,且规模逐渐增大,但并不影响裂缝产生的位置;融化区切入长度不同,纵向裂缝产生的位置不同,纵向裂缝的规模也不同;在所有切入长度中,存在一个临界长度,此时纵向裂缝的规模最大;随着融化区中心位置不断向路基中心移动,路基纵向裂缝呈现出复杂的变化现象,融化区中心位置影响路基纵向裂缝是否产生及其产生的位置。

通过对青藏公路多年冻土路段纵向裂缝的形成条件和影响因素的调查,根据裂缝形成的路基高度、建设历史、冻土类型、路基坡向和路基排水等条件探讨纵向裂缝的分布规律,依据裂缝的形成条件、影响因素、形态特点和变形特征进行形成机理分析,认为纵向裂缝的形成和分布与多年冻土融化、季节活动层冻融过程密切相关,路基过高、地表积水等因素也是裂缝产生的重要影响因素。研究可为纵向裂缝的工程防治提供参考依据。