【正文】 凍脹 WP+2＜ W≤ W P+5 ＞ ≤ ＜? ≤6 Ⅲ 凍脹 WP+5＜ W≤ W P+9 ＞ ≤ 6＜? ≤12 Ⅳ 強凍脹 W＞ WP+9 ＞ ≤ ? ＞ 12 Ⅴ 特強凍脹 多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察標準及質(zhì)量控制指南 24 （二） 多年凍土的融沉性分類 多年凍土的融沉性分類 附表 1—2 土的名稱 總含水量 W(%) 融沉系數(shù) ? (%) 融沉 等級 融沉類別 凍土類別 碎（卵）石、礫、粗中砂（＜ 粒徑含量 ≤15% ） W＜ 10 ? ＜ 1 Ⅰ 不融沉 少冰凍土 W≥10 1≤ ? ＜ 3 Ⅱ 弱融沉 少冰凍土 碎（卵）石、礫、粗中砂（＜ 粒徑含量 ≤15% ） W＜ 12 ? ＜ 1 Ⅰ 不融沉 少冰凍土 12≤W ＜ 15 1≤ ? ＜ 3 Ⅱ 弱融沉 多冰凍土 15≤W ＜ 25 3≤ ? ＜ 10 Ⅲ 融 沉 富冰凍土 W≥25 10≤ ? ＜25 Ⅳ 強融沉 飽冰凍土 粉細砂 W＜ 14 ? ＜ 1 Ⅰ 不融沉 少冰凍土 14≤W ＜ 18 1≤ ? ＜ 3 Ⅱ 弱融沉 多冰凍土 18≤W ＜ 28 3≤ ? ＜ 10 Ⅲ 融 沉 富冰凍土 W≥28 10≤ ? ＜25 Ⅳ 強融沉 飽冰凍土 粉 土 W＜ 17 ? ＜ 1 Ⅰ 不融沉 少冰凍土 17≤W ＜ 21 1≤ ? ＜ 3 Ⅱ 弱融沉 多冰凍土 21≤W ＜ 32 3≤ ? ＜ 10 Ⅲ 融 沉 富冰凍土 W≥32 10≤ ? ＜25 Ⅳ 強融沉 飽冰凍土 粘性土 W ＜ WP ? ＜ 1 Ⅰ 不融沉 少冰凍土 WP≤W≤W P+4 1≤ ? ＜ 3 Ⅱ 弱融沉 多冰凍土 WP+4≤W≤W P+15 3≤ ? ＜ 10 Ⅲ 融 沉 富冰凍土 WP+15≤W ＜ WP+35 10≤ ? ＜25 Ⅳ 強融沉 飽冰凍土 含土冰層 W≥W P+35 ? ≥25 Ⅴ 融 陷 含土冰層 多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察標準及質(zhì)量控制指南 25 附錄二：凍土物理、熱物理和力學參數(shù) 在一般的熱學工程計算中，凍土的未凍水量（ Wu）可以按下式計算 粘性土 Wu=WpK(t) 砂土 Wu=W[1i(t)] 式中： Wp —— 塑限含水量，以小數(shù)計； K(t) —— 溫度修正系數(shù)，以小數(shù)計； W —— 含水量，以小數(shù)計； i(t) —— 結(jié)水率，即冰量與總水量之比，為溫度的函數(shù)，以小數(shù)計。 草炭質(zhì)粘土 計算熱參數(shù)取值表 附表 31 （ Kg/m3） d? （ %） W （ KJ/m3?℃ ） （ W/m?℃ ） （ m2/h） nC fC u? f? an?103 af?103 400 30 50 70 90 110 130 500 30 50 70 90 110 130 600 30 50 70 90 110 130 700 30 50 70 90 110 130 800 30 50 70 90 110 130 900 30 50 70 90 110 130 注：表中符號： d? ——干密度； W——含水量； ? ——導熱系數(shù)； a——導溫系數(shù)；腳標 u——為未凍土； f——為已凍土； C——容積熱容量；下同。 不同溫度下的修正系數(shù) K 和結(jié)冰率 I 附 表 2—1 土名 塑性指數(shù) I 或 K 溫 度（ C176。產(chǎn)生原因，發(fā)育程度及發(fā)展趨勢，地下水類型，補給條件及其對公路的影響等； （ 6） 各橋梁及人工構(gòu)造物的地基概況，凍土地基與構(gòu)造物相互作用及變化； （ 7） 凍土物理、熱物理及力學性質(zhì)指標的定量數(shù)值，并作出分析評價； （ 8） 地震； （ 9） 對各凍土工程地質(zhì)區(qū)段分別作出評價，并提出相應的設計原則和工程方案，預報環(huán)境改變對凍土的影響程度； （ 10） 對 主要 凍土 工程地質(zhì)問題，提出處理和防治措施。 （ 5） 勘探測試資料及其他有關原始資料。 尚應提出下列圖件： （ 1） 凍土工程地質(zhì)總說明書。但應滿足以下要求： （ 1） 路基、橋涵、隧道、站場工點的勘探深度應符合第 條至 條的規(guī)定。隧道洞口必須有鉆孔，中間鉆孔布置視地履條存復雜程度而定。 （ 3） 建筑物施工和運營中產(chǎn)生的凍土工程地質(zhì)作用。 （ 3） 根據(jù)凍土工程地質(zhì)條件，提出小橋涵的基礎型式、埋深和施工方法等建議。 （ 2） 季節(jié)凍土的最大凍深、土的凍脹性和地下水發(fā)育情況等。 對凍土現(xiàn)象分布地段，應進行詳細調(diào)查與勘探，闡明其成因、分布、范圍、規(guī)模、發(fā)生發(fā)展規(guī)律及對路基和其他建筑物穩(wěn)定的影響，提出相應的工程措施意見。 定測階段勘察 定測階段勘察應在初測資料的基礎上，查明采用方案的凍土工程和水文地質(zhì)條件，確定線路位置，并為各類工程建筑物的施工圖設計提供凍土工程地質(zhì)資料。 （ 3） 凍土工程地質(zhì)縱橫剖面圖：橫 1:500～ 1:5000，縱 1:50～ 1:500。 （ 2） 凍土工程地質(zhì)條 件復雜的大型擋土墻及其他人工構(gòu)筑物。 初測工點資料編制應符合下列規(guī)定： 需要編制單獨工點資料，提供初步設計的： （ 1） 控制線路方案的重大路基工點、特大橋、高架橋、隧道、公路大型管理、養(yǎng)護及服務設施。 （ 4） 沿線凍土工程地質(zhì)分段說明書，可根據(jù)導線里程和紙上定線里程，按地形、地貌或不同凍土工程地質(zhì)條件分段編寫。 勘探孔深度應達到隧道路肩設計高程以下 2～ 3m，如凍土條件復雜時可適當加深。 橋位區(qū)凍土現(xiàn)象類型、分布及危害程度。 沿線凍土現(xiàn)象的分布及對路基工程的影響。 在多年凍土不穩(wěn)定的邊緣地段應 有查明多年凍土下限的鉆孔。 勘探點的數(shù)量、深度應根據(jù)工程類別及凍土工程地質(zhì)條件的復雜程度而定。通過判釋，確定調(diào)查重點，實際校對修改、補充判釋內(nèi)容。觀測孔和地溫觀測應符合下列規(guī)定： （ 1） 觀測孔深度不應小于 地溫年變化深度。 初步查明控制線路方案的重大路基工點、大橋、隧道、公路管理、養(yǎng)護及服務設施場地、互通式立體交叉等的凍土工程地質(zhì)條件。 （ 5） 勘探、試驗及凍土工 程地質(zhì)照片等資料。 踏勘階段凍土工程地質(zhì)勘察報告應提出以下圖件： （ 1） 凍土工程地質(zhì)總說明書。 應廣泛搜集和研究線路通過地區(qū)已有的區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域凍土、衛(wèi)片、航片、地震、工程與水文地質(zhì)、氣象和水文等資料，并在此基礎上擬定勘察重點和應解決的問題。 每個場地中分別在天然 狀態(tài)、路肩和路基中心處設置監(jiān)測點。溫度計測溫深度的測點間距一般不大于 20~30cm。當觀測地基表面凍脹量和觀測建筑物凍脹與融沉變形時可用水準儀直接觀測。 多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察標準及質(zhì)量控制指南 16 疊合式凍脹儀集中一點分層觀測，有利于成果整理分析。 凍脹與融沉觀測 現(xiàn)場觀測凍脹。 為了全面的觀測地溫情況，對于地溫要進行地表和地面以下的觀測。 觀測的內(nèi)容包括地表、深層、最高和最低和定時觀測。 玻璃液體溫度表觀測地溫 玻璃液體溫度表分套管式、玻璃棒式兩種。 多年凍土的變形模量測試 多年凍土的變形模量引用融土的變形模量計算公式，其中的側(cè)脹系數(shù)含土冰層取 ～；粘性土取 ～ ；粗粒土取 ～ 。地下冰層系冰土混合體，不同于河、湖、海水，承載力不為 0。 容許承載力測試 多年凍土的承載力是確定基礎斷面和砌置的依據(jù)。 高溫粘性凍土可視為理想粘性體，內(nèi)磨擦角很小，可忽略不計?，F(xiàn)場以長期荷載試驗為主，能直接為工程設計提供數(shù)據(jù)。 現(xiàn)場水平凍脹力測試 野外測定土對支擋建筑物側(cè)向水平凍脹力，用實體工程直接測量法及層迭式模型擋墻法。 融沉性亦可用融化壓縮系數(shù)表達。 多年凍土的力學指標測試 凍脹量測試 對地基土凍脹性的評價指標多采用土凍脹系數(shù)（凍脹量與凍深的比值）。當含冰量達到一定數(shù)值后其導溫系數(shù)增大 速率變緩并逐漸趨于穩(wěn)定。 土的干容重相同時，融土導溫系數(shù)隨含水量增大而漸漸增大，在最大分子含水量或塑限含水量附近達到最大值。 導溫系數(shù)測試 導溫系數(shù)的測試有諧波法，薄板法 ，空心薄板法和正規(guī)狀態(tài)法等方法。 穩(wěn)態(tài)法中選用了熱流計法，在不穩(wěn)態(tài)法中選用了球形探針法，以便對比測試結(jié)果。 導熱系數(shù)測定 凍土的導熱系數(shù)用于土的凍融深度計算、熱量轉(zhuǎn)換和工程熱工計算，也可用于凍土物理指標間關系的研究。 凍土綜合熱容量，可用量熱法或計算法求得。 含冰率和未凍水含量測定 測定凍土含水率和末凍水含量的方法很多，主要應用量熱法。 容重測試 凍土容重的測定方法較多，可用液體稱量法（浮稱法）、聯(lián)合測定法、排液法、充砂法、多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察標準及質(zhì)量控制指南 12 環(huán)刀法、體積法，計算法及蠟封法等。 聯(lián)合測定法是通過量測已知重量的澆灌土試樣所排出水的體積來求得凍土容重，然后再根據(jù)土顆粒比重和濕土體積求得凍土含水量。 6． 多年 凍土試驗 凍土工程地質(zhì)勘察不但要進行常規(guī)試驗項目，而且要相當數(shù)量的凍土專項試驗，凍土工程地質(zhì)調(diào)查與勘探室內(nèi)試驗項目（見表 ）。 供現(xiàn)場鑒定的巖芯，在鉆進效率較高時，取芯量可達 90%以上，易使巖芯堆積。 多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察標準及質(zhì)量控制指南 10 取芯鉆探是多年凍土地區(qū)工程地質(zhì)勘探的重要手段，取出的凍土巖芯，一部分用于現(xiàn)場鑒定，而另一部分供作試驗使用。 以上估算辦法適用于每年５～９月份的上限勘探，誤差一般不超過 20 厘米。 根據(jù)勘探試驗資料，通過分析計算確定 (1)外推法估算上限： 利用勘探時所得的融化深度（ h 勘 ）與已知的融化百分率進行估算。以細顆粒為主的多年凍土在高含冰量凍土中，其上限以上如果有冰層存在也多是非連續(xù)的，上限以下的冰層一般是連續(xù)的。凍結(jié)過程的聚水作用使土層中的水分向上、下兩個冷源方向轉(zhuǎn)移，這一現(xiàn)象造成沿深度方向土層顏色呈現(xiàn)深一淺一深的差異。 在鉆探過程中，一定要記錄當時天然狀態(tài)下的融化深度和準確日期，以便于分析判定上限的準確位置。由自然原因形成的上限為天然上限，由人為活動影響導致天然上限的變化而形成新的上限為人為上限。透鏡狀冰應測定透鏡體的大小、寬度和厚度形狀。應地將凍土結(jié)構(gòu)形式劃分、記錄為：整體結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 整治工程利用測地雷達配合鉆探用以查明多年凍土的分布及上限變化情況，測線按路中線方向和選取代表路段的橫斷面方向布置。 為查明凍土特性，對取樣方法和數(shù)量規(guī)定為： 測定凍土基本物理指標的土樣應由地表以下 開始逐層采取。 涵洞及其他人工構(gòu)造物基礎應盡量采用挖探查清凍土地質(zhì)條件。 對路線地質(zhì)鉆孔，一般破壞路段孔距 500～ 700 米，路基嚴重變形路段的孔 200～ 500米，當有物探配合時孔距取大值，反之，取小值。地質(zhì)點的布置，目的必須明確，密度應結(jié)合工作階段；成圖比例、露頭情況、地質(zhì)及凍土條件復雜程度等確定。 鉆探記錄和編錄要求 鉆探記錄應按鉆進回次逐段填寫，巖芯應