道路翻浆病害成因及防治措施

道路翻浆成因 道路翻浆是路基病害的一个典型,主要发生在路基土质不良、潮湿、冰冻等地区.秋季是路基水的聚积时期.由于降水或灌溉以及路基排水不畅的影响,地面水下渗,地下水位上升,使路基水分增多,进入冬季路基从表面开始结冰,不断向深处发展,上下层形成温度坡差.在负温区土中毛细水、自由水首先开始冻结,形成冰晶体,吸收土粒上的结合水(薄膜水).由于毛细作用,高温区(下层)水分向上层移动补充土粒被吸收的薄膜水,从而形成水分转移,造成大量水分聚集在路基上层,并冻结成冰,形成聚水层,发生冻胀.春季天气渐暖,由于路面结构层吸热和导热性强,土基融解速度较下层和两侧快,水份不易向下及两侧排泄,当融触至聚冰层,土基温度超过土液限,形成翻浆.     

土体冻结过程中的地铁基坑稳定性分析

结合哈尔滨某地铁车站基坑的现场监测数据,对季节性冻土地区土体冻结过程对地铁基坑变形稳定性的影响进行了研究。结果表明:气温下降至零度以下时,土孔隙中的水逐渐结冰,冰饱和度发生变化,随着冰饱和度的增大,土的体积也逐渐增大,土的承载能力和稳定性也有所提高,当冰饱和度达到最大值时,土的冻胀过程结束;基坑土体的冻胀现象在最低气温开始下降至零度以下的一段时间内最为强烈,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力显著增大,而随着气温的进一步下降,土中未结冰水已经较少,冻胀现象不再明显,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力也趋于稳定。研究成果在土体冻结过程对基坑稳定性的影响方面对指导基坑施工有重要意义。     

109国道青海橡皮山段路基填土的冻胀特性研究

以109国道青海橡皮山段发生严重冻胀路段的路基填土为研究对象,通过开敞条件下的室内单向冻结试验,分析了冷却温度、压实度、荷载对土样冻胀特性的影响。结果表明:开敞条件下冷却温度、压实度、荷载对土的冻胀特性影响明显。冷却温度越高,土样的冻胀率越大;压实度越大,土样的冻胀率越小;荷载值越大,土样的冻胀率也越小。     

路基基床冻害原因分析及整治措施研究

道路工程的冻害,是寒冷气候条件下所特有的现象,因此气候也是影响道路冻害的主要因素之一。重点介绍整治基床冻害的保温措施,现场实验结果表明,采用保温措施能将冬季冻结线控制在保温层内,从而使冻胀性土不产生冻胀,改变了路基土的温度状况。     

复杂地层内地铁联络通道冻结施工冻胀控制研究

针对地铁联络通道冻结施工时常面临的冻胀过大且冻胀率较难测定的施工难题,依托杭州某复杂地层内越江隧道联络通道冻结施工实例,采用数值分析不同假定冻胀率对冻土体内力和主隧道变形的影响,通过冻土体内力变化制定出冻土体的临界冻胀率,同时对主隧道竖向变形进行监测,并结合主隧道计算竖向变形反馈出实际冻胀率,最后根据实际冻胀率和临界冻...     

齐齐哈尔地区路基冻胀成因浅析与治理措施

路基冻胀是高寒地区道路通病,结合齐齐哈尔地区自然环境和气候特点,对路基冻胀形成原因进行分析,列举出土质、温度和水对冻胀的影响,并提出了与其相适应的治理措施,控制道路冻胀病害发生。     

公路涎流冰形成特征、条件及分类

在公路涎流冰形成的诸多条件中,最关键的是扰动三层体的存在与密闭水体的冻结———压力作用,其他的则决定了其形成的规模和持续的时间。     

高寒多年冻土区桥梁施工技术

冻土地基的特性 冻土地基的第一个特性就是冻胀性。然而产生这个特性主要是因为自然因素,大气的温度。由于温度的变化就会导致土中的水分发生一些相变,而产生这种现象是因为温度降低,温度降低之后,水会结成冰,土的体积就会变大,这就被称为冻胀。     

各因素对盾构进洞杯形冻结温度场影响数值模拟研究

基于天津站站盾构进洞水平冻结加固工程,采用实际工程的冻结设计参数建立三维数学模型,模拟分析了冻结管外壁温度、含水量、杯体冻结管间距、杯底冻结管间距、冻结管直径对冻结温度场的影响。通过模拟研究得出冻结管外壁温度、含水量及冻结管直径对杯形冻结温度场整体发展影响较大,在冻结设计中根据冻结工期、现场施工环境以及盐水温度发展规律进行合理设计;杯体冻结管间距对杯体冻结壁影响相对较大,对杯体冻结壁的交圈时间影响程度较大;杯底冻结管间距对杯底温度场发展影响较大。     

换填与降排水措施对寒区沟谷软弱路基冻结特征的影响

基于甘肃南部宕昌-迭部二级公路, 选取了2个典型寒区沟谷软土路基试验段, 监测了2个冻融期内路基温度、含水量、变形以及地下水位, 分析了弃渣换填深度与降排水措施对路基冻结特征的影响。分析结果表明: 在监测的2个冻结期内, 换填深度为2.0m的试验段K18+180的冻结深度比换填深度为1.0m的试验段K18+330的冻结深度大0.12~0.16m, 说明换填深度越大, 冻结深度越大; K18+330段初始地下水位为3.4m, 仅设置地表排水沟时, 冻结期间地下水位稳定在3.4m左右, 距冻结面的最小距离为1.7m, 说明设置排水沟时地下水位在冻结期间基本没有变化; K18+180段初始地下水位是1.3m, 在设置了渗沟降水措施后, 冻结期间地下水位稳定在2.0m左右, 距冻结面的最小距离为0.2m, 地下水位降低了约0.7m, 因此, 渗沟降水可以降低地下水位, 防止路基冻胀; K18+180段路基中心2个周期监测的最大冻胀分别为3.4、4.2mm, 而K18+330段相应位置的最大冻胀分别为10.7、14.0mm, 后者均是前者的3倍多, 说明换填深度越大路基冻胀越小; 《公路路基设计规范》 (JTG D30—2015) 规定的二级公路容许冻胀为50mm, 软土路基容许工后沉降为500mm, K18+180、K18+330段路基的最大沉降分别为1.5、1.8mm, 最大冻胀分别为4.2、14.0mm, 远远小于规范值, 表明试验段路基的稳定性良好, 采用换填与降排水措施能有效控制路基冻胀。      

硫酸盐渍土热-质迁移试验与耦合模型

为研究西部寒旱区盐渍土传热传质行为，首先，在无压补给条件下进行非饱和硫酸盐渍土的单向冻结试验；其次，考虑结晶潜热、结晶阻抗及结晶消耗等因素，建立非饱和硫酸盐渍土水-热-盐三场耦合模型；最后，采用COMSOL Multi-physics对耦合模型进行数值模拟，将模拟结果与试验数据进行对比分析.研究结果表明：盐渍土内温度随冻结时长呈三阶段发展，逐步形成上冷下暖的温度梯度；在温度梯度和基质吸力双重驱动下，水、盐向冻结锋位置迁移，冻结锋位置水、盐含量出现峰值，峰值含水率、含盐量相较初始值分别增加2.16%和0.28%；冻结锋沿冻结温度线移动，形成冻结锋面；土柱最大冻结深度约为15.5 cm.     

浅谈寒冷地区道路翻浆的原因及防治

温差作用下的聚流现象：翻浆发生在春季，这是因为春天化冻时路基上层土壤里的水分过多，一时排不出去形成的，翻浆路段的路基在秋天往往是很好的，土壤中的水分并不多，只是经过一个冻结的过程增加的。土壤中的水分是怎样在冻结过程中增加的呢?当土壤一部分降低温度，发生冻结时，附近温度较高而还没冻结的土壤中水分，就会向温度较低的冻结区移动聚集，我们把这种在温差作用下产生的水分移动聚集的现象叫聚流现象。这种聚流现象才促使路基深部比较温暖土壤中的水分向路基上层已冻结的土层聚集，路基土壤中的水分才大大的增加。     

季冻区路基冻胀融沉控制指标研究项目简介

正我国冻土面积约占国土面积的75%,冬季冻结、春夏季融化的季节性冻土遍及长江流域以北的广大疆域,占国土面积的53.5%。季节性冰冻气候对公路工程质量的影响十分显著,伴随着土体中水的冻结和融化,发生着一系列特有的现象。尤其是在挖方路段地下水位较高或地表排水不良、路基填土冻胀性强的路段,随着大气温度的下降,土体温度降到土中孔隙水结晶点时,土体便发生冻结,出     

西部季冻区路基土冻胀破坏机理及防治技术

<正>1成果简介我国季节性冰冻地区分布广泛,夏季炎热多雨、冬季寒冷漫长的气候使公路工程抗冻耐久性问题十分突出。虽然长期以来在路基冻胀机理和防治技术方面持续开展了一系列研究,然而由于季节性强、路基属于隐蔽工程及研究手段等因素影响,基于野外路基冻结过程、特征的冻胀机理研究还有欠缺。道路冻深计算公式及影响系数的研究较少,路基冻胀特     

多年冻土路基病害和几种防治措施比较

引言多年冻土(permafrost),又称永久冻土,指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。西藏是中国最大冻土分布区之一,也是世界上中低纬度地区海拔最高、面积最大的冻土区。冻土的危害在于其冬冻夏融产生不均匀的冻胀和融沉,从而造成路基变形、沉陷、翻浆等病害。西藏地区高海拔、中低纬度的冻土地带,水文、地质、气象条件复杂,且具有地温高、厚度薄、热融发育的特点,对气温变化更为敏感,是困扰     

寒区隧道冻胀效应测试与分析

为研究寒区隧道冻胀力随时间和空间的分布规律, 基于温度场变化定义了测试冻胀力, 通过衬砌压力和钢架应力间接反映真实冻胀力的变化规律; 提出了冻胀力简化测试方法, 研发了温度场-冻胀力同步测试系统; 以四川省省道215线鸡丑山隧道为例, 布置5个测试断面开展大规模现场测试, 并选取典型断面K117+700 (简称700断面) 和K117+600 (简称600断面) 分析了隧道环境温度、围岩温度、衬砌压力与钢架应力; 以围岩冻结(12~次年2月) 和未冻(7~9月) 时对应的衬砌压力和钢架应力差值为测试冻胀力, 结合温度场分析了隧道周边各测点测试冻胀力; 采用现有冻胀模型计算理论冻胀力, 并与测试冻胀力进行了对比, 研究了寒区隧道冻胀规律。分析结果表明: 隧道环境温度随时间呈季节性正弦函数变化, 受环境温度影响, 围岩温度呈季节性正负温变化, 并出现季节性冻融现象; 当围岩为负温时处于冻结状态, 支护系统受到围岩压力和冻胀力的共同作用, 且温度越低冻胀效应越明显, 各断面测点应力峰值均出现在1月, 700断面衬砌和钢架最大应力分别为149kPa、31MPa; 当围岩为正温时处于未冻结状态, 支护系统仅受到围岩压力作用; 同一断面不同测点的测试冻胀力差值可达5.23MPa, 说明冻胀力除与围岩温度有关外, 还与富水条件和围岩级别有关; 最大冻胀力实测值比理论计算值小1.25MPa, 因此, 寒区隧道支护设计时建议考虑89.17%的冻胀力折减系数。      

高寒地区潜水型涎流冰路基施工与效益分析

通过对涎流冰病害形成原因的分析,多处层间潜水涎流冰病害的形成是因为路堑开挖后,切断潜水层,导致层间水外露,破坏原有自然疏水状况造成的,结合实际情况,制定导、蓄相结合的处理措施,完善地表排水系统,采用设置深层砂砾盲沟、蓄冰坑,使地表水、层间潜水远离到路基,避免形成涎流冰,导致路基破坏,保证冬季行车安全,确保道路畅通。     

季冻区高速铁路隧道洞口边坡变形监测研究

为了获得季冻区的哈尔滨至牡丹江高速铁路隧道洞口边坡冻胀变形的发生、发展和变化规律,以正在运营的该线路利民隧道洞口边坡为工程依托,对边坡地表不同区域的水平位移、高程位移、地表温度及含水率进行监测,并分析地表温度、含水率与边坡位移之间的变化规律。结果表明：季节性土壤冻胀和融沉是导致该隧道洞口边坡发生滑移变形的主要诱因;边坡冻胀主要包括冻胀初期、冻胀快速发展、冻胀相对平稳和融沉波动4个阶段,2号监测点水平位移最大为8.5 mm, 3号监测点高程位移最大为12.6 mm。通过现场监测数据分析并结合边坡为偏压地形这一实际情况,可以推定当边坡土体发生滑移时,其滑移方向为由高山侧向低山侧隧道洞口方向。地表温度在冻胀快速发展阶段和融沉波动阶段随气温变化速率较快,而在冻胀相对平稳阶段变化速率较慢;3号监测点含水率最高,变化波动更大,冬季冻胀效果也更为明显。     

混凝土桥梁裂缝成因分析

混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分为荷载,温度变化,收缩,地基基础变形,钢筋锈蚀,冻胀,施工材料质量,施工工艺和方法等,现仅就其中部分原因进行分析。     

隧道设计要点及其冻土考虑

工程概况 某隧道隧址区属冰缘及构造侵蚀中高山,地形中间高南北低,东西两侧为南北走向高山,海拔最高高程4780m,其冰积谷地发育地势起伏较大,山顶部较平坦,海拔高程4498m,为两侧山脉夹持的冰水堆积高台地,平缓山顶中部.除隧道出口外.其余地段多年冻土的疙瘩状草沼极发育,地表见有大量的积水坑槽,热融湖塘4个,近圆形状,直径80～～170 m,湖深2～3m,分布在K303+900～K304+500两侧.下部山体坡度较缓.鄂拉山北坡坡度在15°～25°之间,坡面开阔平整,主要为厚层冰水堆积物覆盖,南坡地形较破碎,冲沟发育,坡面起伏较大,上缓下陡,坡度在15°～35°之间,主要为坡残积、坡洪积、冰水堆积物覆盖,局部有少量基岩裸露,草旬植被发育,发育有热融洼地、冻胀丘.山底沟谷以"U"型峡谷为主,宽约50～100 m.隧道穿越山段,海拔介于4299.3～4488.65m,高差189.35m.同时冰丘和冰椎是寒冬季节地表水或地下水溢出在冰面、地面经冻结而成的丘状冰体或冰椎,主要分布于隧址区的低处河流河漫滩、洼地、河谷两岸坡麓等地表水和地下水活跃地区,虽然冰丘和冰椎在线路区两侧均有少量发育,但距线路都有一定距离,对隧道进出口无影响.