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1、 飞的我的毕业设计（论文）题目： 香花 D 标项目多年冻土路基 设计方案及处理措施 姓 名： 学 号： 010131004327 专业班级： 路桥 1043 班 系 部： 公路工程系 指导老师： 2013 年 6 月摘摘 要要冰冻三尺，非一日之寒。厚百米甚至数百米的冻土常经历了漫长的地质时期。我国多年冻土面积约 215 万平方千里，约占国土面积的 15，位居世界冻土第三位。号称“世界屋脊”的青藏高原，是世界上低纬度海拔最高、面积最大的多年冻土区。多年冻土面积约 150 万平方公里，与高纬度多年冻土相比，高原多年冻土具有温度高、厚度薄和敏感性强等特点。冻土沉陷问题是冻土地区公路建设的一大病害，
2、“高原多年冻土的温度和厚度受到海拔的严格控制：海拔越高，温度越低，厚度越大。海拔每升高 100 米，年平均气温降低0.50.6，多年冻土厚度增加 1520 米。青藏高原实测到得多年冻土厚度为 125.6 米，低温-3.2。关键词：多年冻土、措施、冻胀。AbstractWork harder, not a cold day. Thick permafrost 100 meters or even hundreds of meters often experienced the long geological time. Permafrost area of about 2150000 squar
3、e miles, about 1 of the total land area and 5 in frozen soil, third of the world.Known as the “roof of the world,“ the Qinghai-Tibet Plateau, is the worlds highest, the largest area of low latitude permafrost regions. The permafrost area of about 1500000 square kilometers, compared with the high lat
4、itude permafrost, plateau permafrost has the characteristics of high temperature, thickness and strong sensitivity.Frozen ground subsidence is a major disease of highway construction in permafrost regions,“Strict control of plateau permafrost temperature and thickness by altitude: the higher the alt
5、itude, the lower the temperature, the thicker the. For every increase in altitude of 100 meters, the annual average temperature of 0.50.6 permafrost thickness decreased, increased 1520 meters. The Qinghai- Tibet Plateau permafrost thickness is measured to be 125.6 meters, low temperature -3.2 .Keywo
6、rds: permafrost, frost heave, measures目目 录录第一章第一章 多年冻土的基本概况多年冻土的基本概况1一 多年冻土的含义1二 本标段多年冻土所处的环境1三 本标段多年冻土的性质1第第 2 章章 多年冻土对公路工程的危害多年冻土对公路工程的危害 2一 冻胀路基 2 二 热融滑塌 2三 融化下沉 2 第三章第三章 冻土区路基工程变形发生机理冻土区路基工程变形发生机理3一 天然状态土体冻融过程特征 3二 路基土体冻融过程 5三 工程环境和冻土环境变化对冻土区路基工程影响10 第四章第四章 多年冻土区排水设计及注意事项多年冻土区排水设计及注意事项15一 排水设施设计
7、及施工不当将诱发热融现象发生 15二 排水设施对地表水及冻结层上水的径流的影响 15第五章第五章 路基裂缝处治方法路基裂缝处治方法 16一 路基工程裂缝类型和特征 16二 裂缝成因 17三 工程裂缝的抑制和对策18四 工程结构形式的选择18五 工程措施补强19六 冻土区路基工程变形和工程现象综合分析20 第六章第六章 多年冻土路基的设计原则多年冻土路基的设计原则 22一 降温原则 22二 保温原则 22三 融化原则 22第七章第七章 本标段多年冻土路基的设计方案本标段多年冻土路基的设计方案 23一 一般路段多年冻土路基的处理 23二 陡坡路段多年冻土路基的处理 25三 XPS 板技术要求 25
8、陕西交通职业技术学院第 0 页第一章第一章 多年冻土的基本概况多年冻土的基本概况1 1、多年冻土的含义、多年冻土的含义多年冻土，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。其表层冬冻夏融，称季节融化层。多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。多年冻土是寒冷气候（年均气温2）区的产物。 2 2、本标段多年冻土所处的环境、本标段多年冻土所处的环境本标段所在区域多属青藏高原昆仑山脉东南余脉，三面环山，主要受西北气候影响，属典型的高寒草原大陆性气候。四季不分明，冬季漫长而严寒，干燥多大风
9、，夏季短促而温凉，多雨。据玛多县气象站（位于县境中北部，海拔 4300 米）资料：年平均气温-4.1，月平均气温除 59 月外，其他各月平均气温皆在-3.0以下。3 3、本标段多年冻土的性质、本标段多年冻土的性质该地区的多年冻土具有地温较高、退化速率快、对热干扰更敏感、冻土热稳定性更差等特点，具有强烈的垂直地带性，多年冻土温度、厚度受海拔高度的控制。主要分布有岛状不连续多年冻土和大片连续多年冻土。冻土类型以少冰、少冰-多冰冻土和富冰-饱冰冻土为主，并有少量含土冰层陕西交通职业技术学院第 1 页第二章第二章 多年冻土对公路工程的危害多年冻土对公路工程的危害多年冻土对公路工程的危害有以下 3 点：
10、1 1、冻胀路基。、冻胀路基。在季节融冻层中,如含水量超过一定限值,土中的水份冻结时,公路路基就会发生一定程度的冻胀。2 2、热融滑坍、热融滑坍。由于重力或人为的活动,造成有厚层地下冰分布的斜坡的热平衡状态被打破,地表的土体在重力作用下,沿融冻界面呈牵引式位移而形成滑坍,这就是热融滑坍。它主要是因为地表土体的冻结和融化作用所产生。3 3、融化下沉。、融化下沉。公路路基基底土层分为富冰、饱冰冻土及含土冰层,由于地表水渗入后的热交换过程和因保温层厚度不够,以及路基土本身的压力以及行车荷载振动的作用等,使路基基底一定范围内的原地表和原始多年冻土上限发生相应下沉及下降变化,形成了路基基底融化,导致路基
11、基底下沉;当修筑公路路基改变了水的径流条件时,且排水措施不当而造成积水,水体的热作用也会使地下冰融化而导致融沉。陕西交通职业技术学院第 2 页第三章第三章 冻土区路基工程变形发生机理冻土区路基工程变形发生机理冻土区路基工程变形及其衍生现象发生机理与土体冷生过程（冻融过程）密切相关。冻土区修筑路基大体可以划分为三个阶段：即路基修筑阶段、路基趋于稳定阶段和路基稳定阶段（铁路长期运营阶段） 。如果根据修筑路基前后土体冷生过程（冻融过程）发生发展和主要冷生特征（地温场形态） ，以及不同阶段路基土体传热特征来划分，这三个阶段可以对应工程热影响和热扰动阶段、工程热影响和热扰动削弱渐消失阶段和热平衡逐渐稳定
12、阶段。各个不同阶段由于土体冷生作用不同，引起的路基变形特征也各不相同。在土体冷生过程这三个阶段中伴随着路基变形的发生、发展和稳定，由于各种工程环境变化，还衍生了一些工程裂缝等工程现象，给冻土区路基稳定带来一定影响。1 1、天然状态土体冻融过程特征、天然状态土体冻融过程特征天然状态下处于长年冻结的多年冻土层，其上表层由于受到太阳辐射热年际变化的作用，形成了寒、暖季的交替作用。暖季太阳的辐射能加热地表而形成一定融化厚度，称季节融化层，该层寒季冻结与下伏多年冻土层衔接（隔年层及不衔接多年冻土除外） ，周而复始形成了季节冻融过程。地表性状的不同，接受太阳辐射导致地表以下土体温度变化过程和形成的温度场形
13、态不同；土体中水分的存在，在季节冻融过程中导致体积发生变化，使土体本身产生冻胀和融沉变形。这样一个复杂的热学过程和最后导致的力学形态表现，就是我们一般所说的土体冷生过程。陕西交通职业技术学院第 3 页青藏高原多年冻土区季节冻融发展过程一般是，寒季过后 3 月底4 月初气温升高，但是仍然在 0上下波动，冻土表层融冻交替，形成 3040cm 厚的不稳定季节融化层；4 月中下旬至 5 月上旬进入稳定融化阶段，9 月下旬至 10 月上旬（部分地区在 10 月下旬至 11 月上旬）达到最大季节融化深度。与此同时地面又开始自上而下的冻结，与由最大融化深度处开始的自下而上的冻结逐渐汇合，10 月下旬至 11 月下旬（或在 12 月至翌年 2 月中旬）季节融化层全部冻透。季节融化过程具有阶段性，一般分为五个阶段，即不稳定融化期（3 月下旬至 4 月末） ，缓慢稳定融化期（4 月末至 5 月下旬） ，迅速发展期（6 月上旬至 9 月上旬） ，动平衡期（9 月上旬至 10 月下旬） ，退化消失期（10 月下旬至 11 月中旬） 。水分条件对以上不同阶段发展过程的延续时间起着至关重要的作用。季节冻结和季节融化过程中，冻融界面的移动，除了受气温、地表覆盖等地面条件影响以外，岩性、水分条件起重要作用。天然条件下土体冻融过程是太阳辐射热主导的，地表性状和土体性质导向的复杂传
