摘要:通过对呼伦贝尔市国道301甘博段和国道111腾大段冻土科研项目的研究,探讨了冻土地区公路的病害特征及防治措施。
关键词:冻土;公路病害;防治
在冻土地区修筑公路,由于冻土土质、温度、水及荷载的作用引起应力场的变化和重新分布,从而导致所修筑的路基、路面冻胀、翻浆、融沉;桥涵冻胀隆起和融化下沉、墙身开裂甚至错位等病害。如何避免冻土地区公路发生病害,一直是高寒冻土区筑路科技工作者探索和研究的课题。
内蒙古自治区呼伦贝尔市位于我国东北部,地处高寒地区,冻土分布较多。为研究多年冻土地区道路修筑技术“30l国道多年冻土地区路基路面稳定性研究”课题列入“八五”交通部行业联合科技攻关计划,在30l国道甘一博段上铺设了试验路,并于2002年进行了技术鉴定。111国道腾大段“高寒地区岛状冻土软土地基处理研究”课题于1998年自治区交通厅批准立项的科研课题。本文以这两个项目的研究成果为主要依据,探讨分析冻土地区公路的病害特征及防治措施。
1 冻土地区公路的病害特征及原因分析
1.1 翻浆
在高寒冻土地区,由于在土壤冻结过程中汇聚了过多的水分,且土质状态不好,到春暖化冻时水分不能及时排出,从而造成土基软弱,强度降低。在车辆荷载的作用下,路面发生弹簧、裂纹、鼓包、车辙、唧泥等现象,称为翻浆。
1.2 冻胀
高寒不良土质中所含的水分在负温下结晶,生成各种形状的冰侵人体而导致土体积的增大。其主要表现是土层表面不均匀的升高。冻胀土与结构物基础之间主要产生冻结力和冻胀力(分为切向冻胀力、法向冻胀力、冻胀反力)。
冻胀本身不仅引起道路破坏,还可引起桥梁、涵洞基础的冻害,特别对早期所修建的尤为突出。主要表现为桥梁墩、往基础冻胀隆起,融化下沉,台身在切向冻胀力和法向冻胀力共同作用下出现裂缝,甚至墩(台)基础整体上抬或倾斜。涵洞冻害主要表现为洞身的冻胀隆起和融化下沉,端墙及八字翼墙圬工开裂及涵洞管节的错位和脱离。
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