《冻土地区路基》课件.ppt

路基工程路基工程Subgrade Engineering特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基教教 师师:方方 焘焘学学 院院:土木建筑学院土木建筑学院教教 研研 室室:道路与铁道工程道路与铁道工程第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 多多年年冻冻土土地地区区概概貌貌第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 1 1 什么是冻土与多年冻土？什么是冻土与多年冻土？2 2 多年冻土地区常见不良地质现象及对路基的危害。多年冻土地区常见不良地质现象及对路基的危害。3 3 路基工程采取的对策。路基工程采取的对策。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 冻土冻土：是指温度等于或低于：是指温度等于或低于0、且含有、且含有 冰的各类土。主要分布于冰的各类土。主要分布于我国的东北、西北和华北，占全国领土面积的我国的东北、西北和华北，占全国领土面积的22.3%！多年冻土多年冻土：在自然界这种状态能保持时间持续超过：在自然界这种状态能保持时间持续超过3年，称年，称为多年冻土。多年冻土常存在地面下一定的深度，其上部接近为多年冻土。多年冻土常存在地面下一定的深度，其上部接近地表部分，往往亦受季节性影响，冬冻夏融，此冬冻夏融的部地表部分，往往亦受季节性影响，冬冻夏融，此冬冻夏融的部分常称为分常称为季节融冻层季节融冻层。多年冻土地区常伴有季节性冻结现象。多年冻土地区常伴有季节性冻结现象。瞬时冻土：瞬时冻土：冻结状态仅维持数小时或数日的冻土。冻结状态仅维持数小时或数日的冻土。季节性冻土季节性冻土：是指受季节性的影响，冬季冻结，夏季全部融是指受季节性的影响，冬季冻结，夏季全部融化，呈周期性冻结、融化的土。化，呈周期性冻结、融化的土。冻冻结结时时间间7.1 什么是冻土与多年冻土？什么是冻土与多年冻土？第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 多年冻土最多年冻土最大季节融化大季节融化层的下部界层的下部界限。限。多年冻土底部多年冻土底部受地球内部热受地球内部热能影响，地温能影响，地温为为0的深度。的深度。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 7.2 多年冻土的主要主要不良地质现象及对路基的危害多年冻土的主要主要不良地质现象及对路基的危害热融沉陷热融沉陷热融滑坍热融滑坍冰胀丘冰胀丘多年冻土地区筑路多年冻土地区筑路经常遇见的不良地质现象经常遇见的不良地质现象第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 热融沉陷热融沉陷热融沉陷：热融沉陷：多年冻土地区由于自然和人为因素多年冻土地区由于自然和人为因素破坏了多年冻土的热平衡，使地表下沉而形成破坏了多年冻土的热平衡，使地表下沉而形成的凹地或积水凹地。的凹地或积水凹地。危害：危害：使路基下沉，甚至有可能发生突陷。使路基下沉，甚至有可能发生突陷。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 热融热融滑坍滑坍热融滑坍：热融滑坍：由于在自然营力或人为活动的作用由于在自然营力或人为活动的作用下，破坏了有下，破坏了有厚层地下冰厚层地下冰的的斜坡斜坡的热平衡状态，的热平衡状态，部分土体部分土体在重力作用在重力作用下，沿融冻界面呈牵引式下，沿融冻界面呈牵引式移动而形成的滑坍，称为热融滑坍。移动而形成的滑坍，称为热融滑坍。热融滑坍的危害：热融滑坍的危害：热融滑坍可能使路堤基底或热融滑坍可能使路堤基底或路基边坡失去稳定。路基边坡失去稳定。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 冰胀丘冰胀丘冰胀丘：冰胀丘：地下水受冻结地面和下部多年冻土地下水受冻结地面和下部多年冻土的遏阻冻结膨胀，在薄弱地带把地表抬起形成的遏阻冻结膨胀，在薄弱地带把地表抬起形成圆椎形丘状隆起的土丘，称为冰丘，冰丘一般圆椎形丘状隆起的土丘，称为冰丘，冰丘一般冰体没有出露。冰体没有出露。危害：危害：冰丘在形成时产生的巨大隆胀力，使冰丘在形成时产生的巨大隆胀力，使路基变形。路基变形。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 7.3 7.3 路基工程采取的对策路基工程采取的对策一般性原则：一般性原则：对于冰胀丘应采用尽量绕避的原则，不能绕避时，必须作对于冰胀丘应采用尽量绕避的原则，不能绕避时，必须作好排水措施，防止线路附近冰胀丘的发生。好排水措施，防止线路附近冰胀丘的发生。在多年冻土厚度大，年平均地温低、相对稳定地带，多采在多年冻土厚度大，年平均地温低、相对稳定地带，多采用用保持冻土冻结保持冻土冻结(睡眠状态睡眠状态)的设计原则。的设计原则。保持冻土冻结状态两种常用的措施保持冻土冻结状态两种常用的措施第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 1 1、片石气冷措施、片石气冷措施第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 片石层上下界面片石层上下界面间存在温度梯度，间存在温度梯度，引起片石层内空引起片石层内空气对流；气对流；负积温量值大于负积温量值大于正积温，加快基正积温，加快基底地层的散热，底地层的散热，降低地温。降低地温。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 2 2、通风管措施、通风管措施第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 空气在管内强对流作用空气在管内强对流作用加大路堤与空气的接触面，增加路基及地基的冷量加大路堤与空气的接触面，增加路基及地基的冷量第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 不带风门的通风管不带风门的通风管第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 中午关中午关闭风门闭风门带风门的通风管带风门的通风管清早打清早打开风门开风门第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基 通过这一节课的学习，大家应该了解：通过这一节课的学习，大家应该了解：1、多年冻土的概念、多年冻土的概念2、多年冻土不良地质现象（热融沉陷、热融滑坍、冰胀丘等）、多年冻土不良地质现象（热融沉陷、热融滑坍、冰胀丘等）3、多年冻土对路基的危害（下沉、边坡滑坍、隆起等）、多年冻土对路基的危害（下沉、边坡滑坍、隆起等）4、多年冻土地区路基工程常用的对策（片石气冷、通风管等措施）、多年冻土地区路基工程常用的对策（片石气冷、通风管等措施）但是随着线路的开通与运营，多年冻土地区路基的养护与维修仍旧是一个复杂的问题，希望大家在工但是随着线路的开通与运营，多年冻土地区路基的养护与维修仍旧是一个复杂的问题，希望大家在工作过程中进一步加深对多年冻土的了解与认识。作过程中进一步加深对多年冻土的了解与认识。第第7 7章章 特殊条件地区路基特殊条件地区路基多年冻土地区路基多年冻土地区路基