01凍土對路基工程的影響02凍土路基施工03CONTENTS目錄凍土的工程特性01凍土對路基工程的影響02凍土路基施工03CONTENTS1一、凍土的概念在高緯度和高海拔地區，氣候嚴寒，地面以下一定深度的地溫，經常保持在0℃以下，含冰的土持續三年或三年以上不融化，稱為多年凍土。在多年凍土地區的地表往下一定深度的土層（一般3m以內），暖季融化，寒季凍結，隨季節而變化，循環不已，此土層稱為季節融凍土層，多年凍土與季節融凍層的交界處稱為多年凍土的上限。一、凍土的概念在高緯度和高海拔地區，氣候嚴寒，地2一、凍土的概念天然地面天然多年凍土上限上限附近冰層季節融化層多年凍土層太陽輻射一、凍土的概念天然地面天然多年凍土上限上限附近冰層季節融化層3一、凍土的概念季節融凍層能保持多年凍土層的頂面經常處于負溫狀態，使其有一個較穩定的上限，所以這個季節融凍層是天然的保溫層。如果破壞了它，或在上面加土覆蓋，都將引起多年凍土的上限溫度升高或降低。在路基施工中，總要改變這季節融凍層的狀態，融凍層改變后，常以人工保溫層來恢復原有的溫度，防止可能產生的凍害。一、凍土的概念季節融凍層能保持多年凍土層的頂面經常處于負溫狀4一、凍土的概念一、凍土的概念5一、凍土的概念【凍土區筑路技術問題難度】自然條件的變化（氣溫升高）和工程活動熱影響，使多年凍土發生變化（地溫升高、上限變化），體現在工程上就是凍脹融沉變形影響工程建筑物的穩定。一、凍土的概念【凍土區筑路技術問題難度】自然條件的變化（氣溫6一、凍土的概念【凍土區筑路技術核心】通過相應的工程結構和工程措施控制多年凍土層溫度，控制多年凍土的活動層（季節融化層）變化，從而控制活動層的凍脹融沉變形，使其上工程建筑物在運營過程中的變形控制在允許范圍內。因此，控制凍脹融沉變形是凍土區筑路技術的核心問題。一、凍土的概念【凍土區筑路技術核心】通過相應的工程結構和工程7一、凍土的概念在多年凍土區修建鐵路的原理：

天然條件下季節融化層好像一層保溫層，保護著多年凍土處在凍結狀態

一、凍土的概念在多年凍土區修建鐵路的原理：8一、凍土的概念修建鐵路路基時，壓實地表或鏟掉植被、路堤填土或其他結構形式，均改變了原來季節融化層保溫效果，有可能使多年凍土發生三種變化：

1上限下移，2上限基本不變，3上限上升。上限下移造成較大凍脹融沉變形。

修建鐵路采取各種措施，使多年凍土上限不下移，保證工程建筑物穩定一、凍土的概念修建鐵路路基時，壓實地表或鏟掉植被、路9二、多年凍土的工程特性

兩種不同凍土類型的溫度曲線季節性凍土二、多年凍土的工程特性兩種不同凍土類型的溫度曲線季節性凍土10二、多年凍土的工程特性多年凍土區的工程地質問題厚層地下冰凍脹丘冰楔冰錐熱融滑塌二、多年凍土的工程特性多年凍土區的工程地質問題11二、多年凍土的工程特性厚層地下冰Groundice二、多年凍土的工程特性厚層地下冰12二、多年凍土的工程特性凍脹丘Groundice二、多年凍土的工程特性凍脹丘13二、多年凍土的工程特性冰楔icewedge二、多年凍土的工程特性冰楔icewedge14二、多年凍土的工程特性河冰椎rivericing二、多年凍土的工程特性河冰椎rivericing15二、多年凍土的工程特性熱融滑塌地下冰熱融滑塌二、多年凍土的工程特性熱融滑塌地下冰熱融滑塌16二、多年凍土的工程特性二、多年凍土的工程特性17二、多年凍土的工程特性保存在地層中的凍融褶皺二、多年凍土的工程特性保存在地層中的凍融褶皺18二、多年凍土的工程特性凍土路基常見的破壞形式熱融沉陷（路基沉陷翻漿）差異沉降（縱向裂縫、橫向裂縫）“管涌現象”二、多年凍土的工程特性凍土路基常見的破壞形式19二、多年凍土的工程特性熱融沉陷路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿路基沉陷形成裂縫二、多年凍土的工程特性熱融沉陷路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿路基沉20二、多年凍土的工程特性橫向差異沉降引起公路縱向裂縫二、多年凍土的工程特性橫向差異沉降引起公路縱向裂縫21二、多年凍土的工程特性縱向的不均勻沉降橫向裂縫二、多年凍土的工程特性縱向的不均勻沉降22二、多年凍土的工程特性橫向的不均勻沉降縱向裂縫鐵路路基破壞（清水河試驗段）二、多年凍土的工程特性橫向的不均勻沉降鐵23二、多年凍土的工程特性鐵路路基破壞

線路不平順二、多年凍土的工程特性鐵路路基破壞24二、多年凍土的工程特性凍結層上水引起“管涌現象”二、多年凍土的工程特性凍結層上水引起“管涌現象”25三、凍土施工的基本原則

在路基工程中破壞了多年凍土的熱平衡條件后，常用人工建筑材料保持多年凍土的凍結，叫做保溫法。在多年凍土地區的邊緣，若多年凍土層不厚，溫度高而不穩定，則挖除凍土，使路基坐落在可靠的基底上，叫做破壞凍土法。治水有防止地表水滲入結構物地基（地面排水、擋水埝和保溫防融），阻攔地下水向結構物地基附近聚集（截水溝），減少凍脹量和融沉量。三、凍土施工的基本原則在路基工程中破壞了多年凍土26三、凍土施工的基本原則病害整治主要工程技術遮陽板結構片石氣冷邊坡和護道遮陽棚路基熱棒路基三、凍土施工的基本原則病害整治主要工程技術遮陽板結構片石氣冷27四、多年凍土施工1、保護凍土（熱融沉陷）主動保護：熱棒、片石路基或片石護坡、通風管、遮陽棚（板）

被動保護：保溫材料

2、設置加強措施（差異沉降）主動措施：薄弱處設置熱棒被動措施：土工格柵3、填料的從優選擇（“管涌現象”）選擇級配良好滲透性好的土四、多年凍土施工1、保護凍土（熱融沉陷）28四、多年凍土施工主動保護凍土方式：熱棒四、多年凍土施工主動保護凍土方式：熱棒29四、多年凍土施工主動保護凍土方式：片石路基主動保護凍土方式：片石護坡四、多年凍土施工主動保護凍土方式：主動保護凍土方式：30四、多年凍土施工片石氣冷路堤工作原理

四、多年凍土施工片石氣冷路堤工作原理31四、多年凍土施工四、多年凍土施工32四、多年凍土施工主動保護凍土方式：通風管傍晚：通風管開始中午：通風管關閉四、多年凍土施工主動保護凍土方式：傍晚：通風管開始中午33四、多年凍土施工主動保護凍土方式：遮陽板主動保護凍土方式：遮陽棚四、多年凍土施工主動保護凍土方式：主動保護凍土方式：34四、多年凍土施工被動保護凍土方式：

保溫材料四、多年凍土施工被動保護凍土方式：

保溫材料35四、多年凍土施工主動消除差異沉降：熱棒陽坡側四、多年凍土施工主動消除差異沉降：陽坡側36四、多年凍土施工土工格柵鐵路路基加固

四、多年凍土施工土工格柵鐵路路基加固

37四、多年凍土施工施工注意事項1、多年凍土地區氣候寒冷，有利于施工季節短，精心組織。2、嚴格保護多年凍土的路堤基底、路堤兩側天然護道范圍內的植被。3、施工過程中注意路基排水。4、注意臨時保溫。5、注意保護環境。四、多年凍土施工施工注意事項3801凍土對路基工程的影響02凍土路基施工03CONTENTS目錄凍土的工程特性01凍土對路基工程的影響02凍土路基施工03CONTENTS39一、凍土的概念在高緯度和高海拔地區，氣候嚴寒，地面以下一定深度的地溫，經常保持在0℃以下，含冰的土持續三年或三年以上不融化，稱為多年凍土。在多年凍土地區的地表往下一定深度的土層（一般3m以內），暖季融化，寒季凍結，隨季節而變化，循環不已，此土層稱為季節融凍土層，多年凍土與季節融凍層的交界處稱為多年凍土的上限。一、凍土的概念在高緯度和高海拔地區，氣候嚴寒，地40一、凍土的概念天然地面天然多年凍土上限上限附近冰層季節融化層多年凍土層太陽輻射一、凍土的概念天然地面天然多年凍土上限上限附近冰層季節融化層41一、凍土的概念季節融凍層能保持多年凍土層的頂面經常處于負溫狀態，使其有一個較穩定的上限，所以這個季節融凍層是天然的保溫層。如果破壞了它，或在上面加土覆蓋，都將引起多年凍土的上限溫度升高或降低。在路基施工中，總要改變這季節融凍層的狀態，融凍層改變后，常以人工保溫層來恢復原有的溫度，防止可能產生的凍害。一、凍土的概念季節融凍層能保持多年凍土層的頂面經常處于負溫狀42一、凍土的概念一、凍土的概念43一、凍土的概念【凍土區筑路技術問題難度】自然條件的變化（氣溫升高）和工程活動熱影響，使多年凍土發生變化（地溫升高、上限變化），體現在工程上就是凍脹融沉變形影響工程建筑物的穩定。一、凍土的概念【凍土區筑路技術問題難度】自然條件的變化（氣溫44一、凍土的概念【凍土區筑路技術核心】通過相應的工程結構和工程措施控制多年凍土層溫度，控制多年凍土的活動層（季節融化層）變化，從而控制活動層的凍脹融沉變形，使其上工程建筑物在運營過程中的變形控制在允許范圍內。因此，控制凍脹融沉變形是凍土區筑路技術的核心問題。一、凍土的概念【凍土區筑路技術核心】通過相應的工程結構和工程45一、凍土的概念在多年凍土區修建鐵路的原理：

天然條件下季節融化層好像一層保溫層，保護著多年凍土處在凍結狀態

一、凍土的概念在多年凍土區修建鐵路的原理：46一、凍土的概念修建鐵路路基時，壓實地表或鏟掉植被、路堤填土或其他結構形式，均改變了原來季節融化層保溫效果，有可能使多年凍土發生三種變化：

1上限下移，2上限基本不變，3上限上升。上限下移造成較大凍脹融沉變形。

修建鐵路采取各種措施，使多年凍土上限不下移，保證工程建筑物穩定一、凍土的概念修建鐵路路基時，壓實地表或鏟掉植被、路47二、多年凍土的工程特性

兩種不同凍土類型的溫度曲線季節性凍土二、多年凍土的工程特性兩種不同凍土類型的溫度曲線季節性凍土48二、多年凍土的工程特性多年凍土區的工程地質問題厚層地下冰凍脹丘冰楔冰錐熱融滑塌二、多年凍土的工程特性多年凍土區的工程地質問題49二、多年凍土的工程特性厚層地下冰Groundice二、多年凍土的工程特性厚層地下冰50二、多年凍土的工程特性凍脹丘Groundice二、多年凍土的工程特性凍脹丘51二、多年凍土的工程特性冰楔icewedge二、多年凍土的工程特性冰楔icewedge52二、多年凍土的工程特性河冰椎rivericing二、多年凍土的工程特性河冰椎rivericing53二、多年凍土的工程特性熱融滑塌地下冰熱融滑塌二、多年凍土的工程特性熱融滑塌地下冰熱融滑塌54二、多年凍土的工程特性二、多年凍土的工程特性55二、多年凍土的工程特性保存在地層中的凍融褶皺二、多年凍土的工程特性保存在地層中的凍融褶皺56二、多年凍土的工程特性凍土路基常見的破壞形式熱融沉陷（路基沉陷翻漿）差異沉降（縱向裂縫、橫向裂縫）“管涌現象”二、多年凍土的工程特性凍土路基常見的破壞形式57二、多年凍土的工程特性熱融沉陷路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿路基沉陷形成裂縫二、多年凍土的工程特性熱融沉陷路基沉陷翻漿路基沉陷翻漿路基沉58二、多年凍土的工程特性橫向差異沉降引起公路縱向裂縫二、多年凍土的工程特性橫向差異沉降引起公路縱向裂縫59二、多年凍土的工程特性縱向的不均勻沉降橫向裂縫二、多年凍土的工程特性縱向的不均勻沉降60二、多年凍土的工程特性橫向的不均勻沉降縱向裂縫鐵路路基破壞（清水河試驗段）二、多年凍土的工程特性橫向的不均勻沉降鐵61二、多年凍土的工程特性鐵路路基破壞

線路不平順二、多年凍土的工程特性鐵路路基破壞62二、多年凍土的工程特性凍結層上水引起“管涌現象”二、多年凍土的工程特性凍結層上水引起“管涌現象”63三、凍土施工的基本原則

在路基工程中破壞了多年凍土的熱平衡條件后，常用人工建筑材料保持多年凍土的凍結，叫做保溫法。在多年凍土地區的邊緣，若多年凍土層不厚，溫度高而不穩定，則挖除凍土，使路基坐落在可靠的基底上，叫做破壞凍土法。治水有防止地表水滲入結構物地基（地面排水、擋水埝和保溫防融），阻攔地下水向結構物地基附近聚集（截水溝），減少凍脹量和融沉量。三、凍土施工的基本原則在路基工程中破壞了多年凍土64三、凍土施工的基本原則病害整治主要工程技術遮陽板結構片石氣冷邊坡和護道遮陽棚路基熱棒路基三、凍土施工的基本原則病害整治主要工程技術遮陽板結構片石氣冷65四、多年凍土施工1、保護凍土（熱融沉陷）主動保護：熱棒、片石路基或片石護坡、通風管、遮陽棚（板）

被動保護：保溫材料

2、設置加強措施（差異沉降）主動措施：薄弱處設置熱棒被動措施：土工格柵3、填料的從優選擇（“管涌現象”）選擇級配良好滲透性好的土四、多年凍土施工1、保護凍土（熱融沉陷）66四、多年凍土施工主動保護凍土方式：熱棒四、多年凍土