北方寒冷地区高速公路路基冻害原因分析及处治方案

粗颗粒土换填路基上部，可以提高土基的强度和稳 定性。对于路床的80 cm填料严格要求材料强度

良好的路基排水可防止地面水或地下水侵入

路基，使土基保持干燥，减少冻结过程中水分聚流

和压实度等，要求尽量选用山皮土等粗颗粒材料防 止冻胀。鉴于本项目位于山区的特点，一般路基填 料难以找到，因此特别设置填石路基，利用隧道石

的来源。路基范围内的地面水、地下水都应通过顺

畅的途径迅速引离路基，以防水分停滞浸湿路基。 为此，应重视排水沟渠的设计，注意沟渠排水纵坡

方和路堑挖石方按填石路基工艺要求设计，既消化 了废方同时也消除了冻胀。对于既缺乏石方又缺

和出水口的设计，在一个路段内重视排水系统的设

计，使排水沟渠与桥涵组成一个完整的通畅排水系 统。地下水的排除和拦截一定要注意渗沟和盲沟

乏土方的路段，采用风积砂处治路基冻胀也有较好 的效果。1.4设置隔离层和防冻层的设置，并采取加设苯板保温防治渗沟出口冰冻。1.2 提高路基填土高度为防止水分进入路基上部，保持土体干燥，可 以在路基中设置透水性隔离层，材料采用碎石等透

提高路基填土高度是一种简便易行、效果显著

且比较经济的常用措施是提高路基、路面强度和稳 定性，减薄路面，降低造价的重要途径。同时也提

水性材料，设置在地面水位20 cm以上，向路基两 侧做成人字坡。对于重冻区，也可以采用铺设隔温 层的方法,隔温层采用导温性差的材料，降低土体 冻结深度。1.5注意路槽排水高了路基填土高度，增大路基边缘至地下水或地面

水位间的距离，从而减小了冻结过程中水向路基上 部迁移的数量，使冻胀减弱，翻浆的程度和可能性

变小。路线通过农田地区，为了少占农田，应与路 面设计综合考虑，以确定合理的填土高度。在潮湿 的重冻区内的粉性土地段，不能单靠提高路基填土

在冻胀与翻浆严重地段，应注意做好路槽排

水，通常采用砂垫层和横向盲沟等措施。用砂垫层 汇集春融期冻土层中析出的水量，利用路肩盲沟等 排水设施将垫层中汇集的水排出去。高度来保证路基路面的稳定性,要和其他措施，如 砂垫层、石灰土基层等配合使用。本项目对于鱼塘

水田等地面积水潮湿路段均设置了 50 ~ 70 cm厚的

2浅表冻层滑塌2. 1 边坡水力冲蚀破坏透水性粒料防止水分影响路基，根据料源情况可选 择砂砾、碎石、石渣等。对于受控的低填方路段和土质挖方路段，考虑

主要发生在土质和强风化的岩石边坡上，边坡

水力破坏形式较为多见，也是公路边坡的主要病害 之一。首先坡面由于降雨的冲蚀作用，出现分布极

距离地下水较近易形成冻胀，因此对于路面结构层

下一定厚度进行透水性粒料换填处理，确保地下水 不通过毛细作用在路床中形成冻胀，同时在路基两 侧深挖边沟和设置纵横向盲渗沟排除地下水。收稿日期：2019 -06 -10作者简介：王颖（1983 -），男，高级工程师。广的小细沟，进一步发展坡面分散径流逐渐集中，

形成固定流路的水流-股流，集中的坡流加重对细

沟的冲刷，切入坡面带走土壤、母质及破碎基岩,形

• 67 •总第310期黑龙江交通科技第12期成沟壑，造成边坡植被破坏、整体支离破碎，同时冲 刷下面土壤母质等填埋路基边沟及阻碍公路正常 通行，增加后期养护工程量。2.2 边坡冻胀、冻融破坏冻胀破坏平台流水槽之下，截水沟和平台槽可排除坡面水，

而渗沟可排除边坡内自由水。对于挖方坡面易造 成冻胀滑塌的路段，对坡面挖设树型或人字形的渗 水沟槽，沟槽深度应大于计算边坡滑塌深度的2/3。

边坡冻胀、冻融破坏冻胀破坏是季节性冻土区 的典型特征。当挖方边坡土(或岩体)内含有自由 水分时，在冻结过程中，土中各种形式的水分像冻

在渗排水沟槽内布设排水土工材料，用透水材料将 排渗水沟槽填平再进行坡面防护。(2)边坡防护措施区迁移、吸引和积累，被不断冻结，使冰晶体增大，

局部土体积发生隆胀，产生冻胀现象。这时坡面如 为刚性体护坡，就会发生冻胀隆起破坏。边坡冻融

公路边坡防护措施可大致分为工程防护与植 被防护两种形式，一般将两种措施结合使用且优先 考虑植物防护。常用的植物防护方法有:植草皮护 坡、植生带护坡、液压喷播植草灌护坡、三维植被网

滑塌破坏是由于土壤具有时间和空间的不一致性, 当坡面表层土解冻，底层未解冻时形成一个不透水

层,融化的水沿交界面流动，是两层间的摩擦力减小, 当土体坡角小于休止角的情况下，特别是当坡面防

护坡、砌石骨架植草护坡和土工格室植草护坡等。寒冷气候条件下的路基边坡浅表滑塌主要通

过疏导边坡内水体、改善边坡结构以及合理的防护 措施等方面解决。要坚持动态设计理念，坚持排水

护为松散垢工防护体时，就会发生不同状态的机械 滑塌破坏,常发生于春融季节,对路基破坏较大「寒冷气候条件下的强烈冻融循环是客观因素 无法改变，应从控制疏导边坡内水体、改善边坡结 构以及合理的防护措施等方面解决。由于边坡内 含水情况复杂多变，因此要坚持动态设计理念，采

与防护相结合的综合处治方案，排水的主要目的是 采用路基边沟下纵向渗沟、坡面支撑渗沟、坡体排 水管和平台及坡顶的渗沟汇集排泄边坡内自由水，

减少边坡冻胀的发生。公路边坡防护措施将工程 防护与植被防护两种形式结合使用且优先考虑植 物防护，重点应用早期防冲刷能力强，有利于植物

用排水与防护相结合的综合处治方案。(1)路基边坡排水设施生长的土工格室和三维植被网等新材料，草本植物 与灌木相结合的形式，重点考虑耐寒、抗冻的草种

排除边坡内的水体考虑采用地下排水系统如 盲渗沟，设计对于挖方路基坡脚设置了纵向渗沟位

和树种。于挖方边沟之下，考虑沿路线方向排除路基坡脚的 渗水，对于路基坡脚的稳定起到很大的作用，因此

3结语北方季节性冻土地区冻胀、冻层滑塌较为常见，通 过对冻害原因分析，有针对性的采取相应防范处理措 施，提高寒冷地区高速公路的安全性、耐久性。多数冻融浅层破坏不会发生在路基坡脚下。对于

边坡上部易出现冻胀破坏的路段，应在坡顶或边坡 平台上设置排水渗沟.渗沟可设置在坡顶截水沟或 (上接第66页)超过3 d。在存储期间应检测橡胶沥青的技术指 标。当经过较长时间存储，再次使用前应检测橡胶

定180七时橡胶沥青的旋转黏度，其值须为2.2 ~

3.8 Pa. s。当旋转黏度指标过高时,应加入适量基

沥青的指标是否满足技术要求，如果不满足要求, 则应重新加工或掺加一定剂量(掺量一般小于

10%)的废胎胶粉重新预混、反应直至满足技术

质沥青，打入预混罐重新生产；当旋转黏度指标过 低时,应加入适量废胎胶粉，打入预混罐重新生产。

直至每锅的橡胶沥青180七旋转黏度在2. 0 ~

3.8 Pa. s范围内，方可打入存储单元进行使用。要求。(6)加工后的清理:生产之后，橡胶沥青生产设

合格的橡胶沥青通过存储单元与沥青混合料拌合 备的管路以及拌和机管路中会残留部分橡胶沥青， 由于橡胶沥青的粘度大，不及时清理会造成管路的 堵塞,影响后续施工，因此应采用高温基质'沥青对

站的料拌合机的计量装置连接,并泵入到沥青混合料 拌合罐里，与集料进行拌合生产橡胶沥青混合料。(5)橡胶沥青存储：由于橡胶沥青黏度较普通

整个管路进行清洗。参考文献：[1]

沥青高得多，常温储存在橡胶沥青加工设备中会造 成生产设备的堵塞，而在加热搅拌的前提下存储可

能导致橡胶沥青品质的降低，因此储存时间不宜超 过4 h,施工过程中要注意现场的施工组织协调，随 时注意天气变化，尽量避免橡胶沥青存储时间过 长。橡胶沥青原则上应在24 h内使用完毕。当由

祖发金.橡胶粉沥青混合料低温性能试验研究[D]. 哈尔滨:东北林业大学,200&JTG E20 -2011.＜公路工程沥青及沥青混合料试验规 程》[S].刘耀辉，陈乔旭,宋雨来，沈艳东.火山灰-SBS、胶粉

[2] [3]

于不可抗力，如需临时存储时，应将橡胶沥青的温 -SBS和SBS改性沥青压缩变形行为及机理[J].吉 林大学学报(工学版),2017,06:1861 - 1867.度降到145 ~ 155 T范围内存储，存储时间一般不

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