中國(guó)高鐵現(xiàn)狀及發(fā)展(編輯修改稿)
2024-11-15 09:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 土層 )。 ? 凍土內(nèi)的冰是凍土不可缺少的成分，它的數(shù)量、分凝特點(diǎn) (由薄膜水向結(jié)晶鋒面的遷移而形成冰體，在一定條件下，冰體體積可大大超過(guò)凍結(jié)前體中的孔孔隙 )及其與土顆粒之間的膠結(jié)程度影響著土體的凍脹性及凍土的物理力學(xué)性質(zhì)。由于冰具有明顯的非均質(zhì)特性，它的黏塑變形主要是發(fā)生在與晶體長(zhǎng)軸相垂直的方向上。在天然狀態(tài)下，由于熱一力條件 (如溫度，壓力等 )產(chǎn)生變化，冰的各種特性 (包括構(gòu)造特點(diǎn)，流變性等 )也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。 凍土區(qū)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象 ? 在凍土區(qū)筑路必須考慮的工程地質(zhì)問(wèn)題有 融沉、凍脹和不良凍土現(xiàn)象 等。 ? (1)融沉 ? 融沉，也稱融化下層，指土中過(guò)剩冰融化所產(chǎn)生的水排出以及土體的融化固結(jié)引起的局部地面的向下運(yùn)動(dòng)，是自然(如氣候轉(zhuǎn)暖 )或人為因素 (如砍伐與焚燒樹木、房屋采暖 )改變了地面的溫度狀況，引起季節(jié)融化深度加大，使地下冰或多年凍土層發(fā)生局部融化所致。 在多年凍土上限附近的細(xì)粒土和有一定量細(xì)粒土充填的粗粒土中往往存在厚層地下冰，由于其埋藏淺，所以很容易受各種人為活動(dòng)的影響而融化。由厚層地下冰融化而產(chǎn)生的融沉是引起多年凍土區(qū)路基變形和破壞的主要原因。 ? (2)凍脹 ? 凍脹是凍土區(qū)筑路時(shí)需要考慮的另一個(gè)重要問(wèn)題。一般情況下，在低溫凍土區(qū)，活動(dòng)層厚度一般較小，且存在雙向凍結(jié)，凍結(jié)速度較快，故凍脹相對(duì)較輕。而在高溫凍土區(qū)，活動(dòng)層厚度一般較大，凍結(jié)速度也較低，如存在粉質(zhì)土和足夠的水分則凍脹嚴(yán)重。 ? 由于路基填筑材料的不均勻，或不同巖性和水文地質(zhì)條件地段路基過(guò)渡處理不當(dāng)，可能引起不均勻凍脹，使線路在乎縱斷面上失去平順性。用粉質(zhì)土和黏性土填筑的路基，由于凍結(jié)時(shí)的水分遷移可能在上部聚冰而引起翻漿。 ? (3)融凍泥流和滑塌 ? 融凍泥流和滑塌多發(fā)生在有厚層地下冰分布的斜坡上。 它可以 由工程施工、挖方取土 等人為活動(dòng) 引起 ，也可以 由自然因素 (如河流侵蝕坡腳、氣溫升高 )引起 。由融凍泥流和滑塌形成的稀泥物質(zhì)向下流動(dòng)，可能掩埋道路，壅塞橋涵，加速路基的軟化濕陷。當(dāng)線路通過(guò)越嶺地段時(shí)，要特別注意這些問(wèn)題。 ? (4)冰錐、凍脹丘 ? 冰錐俗稱涎流冰，指水多次溢出地表凍結(jié)而所形成的地面冰體。 分布于多年凍土和季節(jié)凍土區(qū)。其 形成條件為：具有不凍的水源、水的通道、水的驅(qū)動(dòng)力和嚴(yán)寒的氣候條件。 按其水源分為 河冰錐、湖冰錐和采冰錐 。絕大部分冰錐是季節(jié)性的 凍土地區(qū)的路基病害及原因 ? 凍土地區(qū)的路基病害類型 ? 鐵路和公路的路基，在凍結(jié)期間將產(chǎn)生 不均勻凍脹 ，導(dǎo)致路面高低不平，這對(duì)鐵路和高速公路危害更大，輕者給行車帶來(lái)障礙，重者造成行車事故。路基的不均勻凍脹還將導(dǎo)致公路的路面，特別是混凝土剛性路面產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多呈縱向分布，且經(jīng)凍融反復(fù)作用而不斷加寬，嚴(yán)重時(shí)使路面呈破碎狀。 ? 在季節(jié)性凍土地區(qū)水文地質(zhì)條件不良地段，冬季路基土體由于冰凍作用，使其含水量增大，春天化凍時(shí)路基中水分不能及時(shí)排出，形成潮濕軟弱狀態(tài)。由于行車荷載的反復(fù)作用，使路面發(fā)生裂紋、鼓包、車轍、 “ 彈簧 ” 土冒泥翻漿等現(xiàn)象。 道路翻漿地段路面變形特點(diǎn)和破壞形式通常可分為以下三種類型：①路面龜裂、濕潤(rùn)、輕微彈簧；②大片裂紋，路面松散，局部鼓包，車轍較淺；③車轍較深，翻漿冒泥。 凍土地區(qū)的路基設(shè)計(jì) ? 多年凍土地區(qū)路基設(shè)計(jì)應(yīng) 遵守保護(hù)凍土的原則，盡量避免 “ 零填 ” 、淺挖，并根據(jù)不同的凍土條件，分別采用 “ 保護(hù)凍土、控制融化速率、預(yù)融、綜合治理 ” 等設(shè)計(jì)、施工措施。 其中凍土條件是指千年平均地溫 ” ，多年凍土地區(qū)路基設(shè)計(jì)原則。 ? 土體產(chǎn)生凍脹應(yīng)具備 3個(gè)基本條件：凍脹敏感性土(粉土、黏土和砂土較敏感 )、水分供給或初始水分、適當(dāng)?shù)膬鼋Y(jié)條件和時(shí)間。 如能消除或削弱上述 3個(gè)基本條件中的一個(gè)，原則上可以消除或削弱土體的凍脹。因此，防治路基工程凍脹 可采用換填法、物理化學(xué)法、保溫法等對(duì)凍土進(jìn)行處理 。 防
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