1、主讲主讲(zh(zhji jing)ng)教师：聂忠教师：聂忠权权第第九九章章冻冻土土(dn t)地地区区路路基基病病害害与与防防治治四川交通职业技术(jsh)学院道桥系路基病害整治第一页，共六十一页。冻土(dn t)(dn t)的概念、分类冻土区的不良地质现象冻土区路基病害类型、特征及危害冻土区路基病害病害整治措施案例课课 程程 内内 容容第二页，共六十一页。一、冻土一、冻土(dn t)(dn t)的概念、分类的概念、分类1 1 1 1、冻土冻土冻土冻土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土把
2、具有负温度及冰，且胶结着松散岩石固体颗粒的土(岩岩岩岩)，称为，称为，称为，称为冻土冻土冻土冻土(岩岩岩岩)。2 2 2 2、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为、冻土按其冻结状态时间的长短可分为多年冻土多年冻土多年冻土多年冻土、季节冻土季节冻土季节冻土季节冻土和和和和瞬时冻土瞬时冻土瞬时冻土瞬时冻土三类三类三类三类 ；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；多年冻土冻结状态持续三年以上的冻土；季节性冻土每年冬季冻结，夏季全部融化季节性冻土每年冬季冻结，夏季全部融
3、化季节性冻土每年冬季冻结，夏季全部融化季节性冻土每年冬季冻结，夏季全部融化(rnghu)(rnghu)(rnghu)(rnghu)，冻结状态持续时间，冻结状态持续时间，冻结状态持续时间，冻结状态持续时间大于一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至大于一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至大于一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至大于一个月，每年周期性冻结的冻土，冻结深度为数厘米至1-2m 1-2m 1-2m 1-2m；瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深度瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深度瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几
4、个小时至数日的冻土，其冻结深度瞬时冻土指冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的冻土，其冻结深度为数厘米至数毫米。为数厘米至数毫米。为数厘米至数毫米。为数厘米至数毫米。3 3 3 3、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水汽。、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水汽。、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水汽。、冻土的基本成分有四种：固态的土颗粒、水、液态水、气体和水汽。第三页，共六十一页。二、冻土二、冻土(dn t)(dn t)区的不良地质现象区的不良地质现象融沉融沉融沉融沉冻胀冻胀冻胀冻胀 融冻泥流和滑塌融冻泥流和滑塌冰锥、冻胀丘冰锥、冻胀
5、丘热融湖塘和沼泽化湿地热融湖塘和沼泽化湿地 其他不良其他不良(bling)(bling)工程地质现象工程地质现象 第四页，共六十一页。融沉融沉融沉融沉融沉融沉，也称融化下层，也称融化下层，也称融化下层，也称融化下层，指土中过剩冰融化所产生的水排出以及土体的融化固指土中过剩冰融化所产生的水排出以及土体的融化固指土中过剩冰融化所产生的水排出以及土体的融化固指土中过剩冰融化所产生的水排出以及土体的融化固结引起的局部地面的向下运动，是自然结引起的局部地面的向下运动，是自然结引起的局部地面的向下运动，是自然结引起的局部地面的向下运动，是自然(如气候转暖如气候转暖如气候转暖如气候转暖)或人为因素或人为因素
6、或人为因素或人为因素(如砍伐与如砍伐与如砍伐与如砍伐与焚烧树木、房屋采暖焚烧树木、房屋采暖焚烧树木、房屋采暖焚烧树木、房屋采暖)改变了地面的温度状况，引起季节融化深度加大，改变了地面的温度状况，引起季节融化深度加大，改变了地面的温度状况，引起季节融化深度加大，改变了地面的温度状况，引起季节融化深度加大，使地下冰或多年冻土层发生局部融化所致。使地下冰或多年冻土层发生局部融化所致。使地下冰或多年冻土层发生局部融化所致。使地下冰或多年冻土层发生局部融化所致。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。融沉是
7、引起多年冻土区路基变形和破坏的主要原因。路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏季施路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏季施路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏季施路堤修筑后改变了表面的水热交换条件，在高温冻土区，当夏季施工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，造成地下工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，造成地下工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，造成地下工的路堤其高度超过一定值时，会在堤身内形成融土核，造成地下冰的融化，而使路堤下沉。冰的融化，而使路堤下沉。冰的融化，而使路堤下沉。冰的融化，而使路堤下沉。
8、路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当时会产生路堤路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当时会产生路堤路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当时会产生路堤路堤建成后改变了地表和地下水的径流条件。当排水措施不当时会产生路堤过水和堤侧积水现象过水和堤侧积水现象过水和堤侧积水现象过水和堤侧积水现象(xinxing)(xinxing)(xinxing)(xinxing)。其结果往往是地下冰融化，路基下沉甚至。其结果往往是地下冰融化，路基下沉甚至。其结果往往是地下冰融化，路基下沉甚至。其结果往往是地下冰融化，路基下沉甚至发生突陷。发生突陷。发生突陷。发生突陷。
9、第五页，共六十一页。路基路基路基路基(lj)(lj)融沉融沉融沉融沉现象现象现象现象第六页，共六十一页。冻胀冻胀冻胀冻胀冻胀冻胀是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，在低温冻土是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，在低温冻土是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，在低温冻土是冻土区筑路时需要考虑的另一个重要问题。一般情况下，在低温冻土区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较区，活动层厚度一般较小，且存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较区，活动层厚度一般较小，且
10、存在双向冻结，冻结速度较快，故冻胀相对较轻。而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质轻。而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质轻。而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质轻。而在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较低，如存在粉质土和足够的水分则冻胀严重。土和足够的水分则冻胀严重。土和足够的水分则冻胀严重。土和足够的水分则冻胀严重。由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段路基过渡由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段路基过渡由于路基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段路基过渡由于路
11、基填筑材料的不均匀，或不同岩性和水文地质条件地段路基过渡处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面上失去平顺性。用处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面上失去平顺性。用处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面上失去平顺性。用处理不当，可能引起不均匀冻胀，使线路在平纵断面上失去平顺性。用粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的水分迁移可能在上部聚冰而粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的水分迁移可能在上部聚冰而粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的水分迁移可能在上部聚冰而粉质土和黏性土填筑的路基，由于冻结时的水分迁移可能在上部聚冰而引起翻浆。引起翻浆。引起翻浆。引起翻浆。在冻土区
12、设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物在冻土区设计刚性建筑结构物(如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞如挡墙、涵洞)时，要充分考虑水平冻胀时，要充分考虑水平冻胀时，要充分考虑水平冻胀时，要充分考虑水平冻胀力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防止力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防止力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防止力的作用。在不可能绕避时则必须做好排水措施，防止(fngzh)(fngzh)(fngzh)(fngzh)线路附近线路附近线路附近线路附近冰锥和冻胀丘的发生。冰锥和冻胀丘的发生。冰锥和冻胀丘的发生。冰锥和冻胀丘的发生。第七
13、页，共六十一页。冻胀现象冻胀现象(xinxing)(xinxing)第八页，共六十一页。冻融泥流和滑塌冻融泥流和滑塌(hu t)(hu t)融融融融冻冻冻冻泥泥泥泥流流流流和和和和滑滑滑滑塌塌塌塌多多多多发发发发生生生生在在在在有有有有厚厚厚厚层层层层地地地地下下下下冰冰冰冰分分分分布布布布的的的的斜斜斜斜坡坡坡坡上上上上。它它它它可可可可以以以以由由由由工工工工程程程程施施施施工工工工、挖挖挖挖方方方方取取取取土土土土等等等等人人人人为为为为活活活活动动动动引引引引起起起起，也也也也可可可可以以以以由由由由自自自自然然然然因因因因素素素素(如如如如河河河河流流流流侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀坡坡坡坡脚脚
14、脚脚、气气气气温温温温升升升升高高高高(shn(shn(shn(shn o)o)o)o)引引引引起起起起。由由由由融融融融冻冻冻冻泥泥泥泥流流流流和和和和滑滑滑滑塌塌塌塌形形形形成成成成的的的的稀稀稀稀泥泥泥泥物物物物质质质质向向向向下下下下流流流流动动动动，可可可可能能能能掩掩掩掩埋埋埋埋道道道道路路路路，壅壅壅壅塞塞塞塞桥桥桥桥涵涵涵涵，加加加加速速速速路路路路基基基基的的的的软软软软化化化化湿湿湿湿陷陷陷陷。当当当当线线线线路路路路通通通通过过过过越越越越岭岭岭岭地地地地段段段段时时时时，要要要要特特特特别别别别注注注注意意意意这些问题。这些问题。这些问题。这些问题。第九页，共六十一页。
15、热融沟青藏公路热融沟青藏公路(qn zng n l)(qn zng n l)109道班附近道班附近第十页，共六十一页。热融滑坡热融滑坡(hup)(hup)灾灾害害第十一页，共六十一页。冰锥冰锥(bngzhu)(bngzhu)、冻胀丘、冻胀丘冰冰冰冰锥锥锥锥俗俗俗俗称称称称涎涎涎涎流流流流冰冰冰冰，指指指指水水水水多多多多次次次次溢溢溢溢出出出出地地地地表表表表冻冻冻冻结结结结而而而而所所所所形形形形成成成成的的的的地地地地面面面面冰冰冰冰体体体体。分分分分布布布布于于于于多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土和和和和季季季季节节节节冻冻冻冻土土土土区区区区。其其其其形形形形成成成成条条条条件件件件为
16、为为为：具具具具有有有有不不不不冻冻冻冻的的的的水水水水源源源源、水水水水的的的的通通通通道道道道、水水水水的的的的驱驱驱驱动动动动力力力力和和和和严严严严寒寒寒寒的的的的气气气气候候候候条条条条件件件件。按按按按其其其其水水水水源源源源分分分分为为为为河河河河冰冰冰冰锥锥锥锥、湖湖湖湖冰冰冰冰锥锥锥锥和和和和采采采采冰冰冰冰锥锥锥锥。绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分冰冰冰冰锥锥锥锥是是是是季季季季节节节节性性性性的的的的。由由由由土土土土的的的的差差差差异异异异冻冻冻冻胀胀胀胀作作作作用用用用所所所所形形形形成成成成的的的的丘丘丘丘状状状状地地地地形形形形，总总总总称称称称(zn(zn(zn(zn chnchnchnchn)冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘。冰冰冰冰锥锥锥锥和和和和冻冻冻冻胀胀胀胀丘丘丘丘是是是是多多多多年年年年冻冻冻冻土土土土区区区区道道道道路路路路工工工工程程程程中中中中最最最最经经经经常常常常遇遇遇遇到到到到的的的的不不不不良良良良冻冻冻冻土土土土现现现现象象象象。在在在在青青青青藏藏藏藏公公公公路路路路沿沿沿沿线线线线就就就就分分分分布布布布有有有有大大大大小小小小冰