呼倫貝爾地區(qū)凍土路基病害調(diào)查

1、呼倫貝爾地區(qū)凍土路基病害調(diào)查0引言呼倫貝爾囫圇地區(qū)地域遼闊、地形地貌變化復雜、凍土分布廣、森林草原廣泛分布、大路與鐵路數(shù)量不多等客觀事實，我們只抉擇了3個典型路段舉行調(diào)查分析，每一路段取3040km的里程作為調(diào)查研究的對象。調(diào)查的主要方法是統(tǒng)計3個典型路段路基工程病害類型、病害發(fā)生的物理幾何參數(shù)、并定量的分析出路基四周的工程地質(zhì)、地形地貌、人為因素與凍土路基工程病害的直接或間接聯(lián)系，從而為解決分析凍土路基工程病害的緣由供應更多的信息。按照呼倫貝爾地區(qū)凍土分布特征和交通等緣由，分離抉擇由北向南，由西向東，逐步推動；由多年繼續(xù)性凍土區(qū)域過渡到不繼續(xù)性多年凍土區(qū)域，連續(xù)向東南方向移動，最后進入到島狀

2、凍土路段分布區(qū)。由大興安嶺西北坡向大興安嶺東南坡方向繼續(xù)調(diào)查，調(diào)查詳細地點及路線如圖1所示。1.1凍脹破壞土的凍脹破壞是指土壤在高寒地區(qū)，土顆粒中的液態(tài)水在負溫度下由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，使本來土體體積不斷增大。在路基中凍土顆粒倘若發(fā)生了凍脹破壞會導致路面消失凸凹不平，徹低失去了平坦性，因為沿著路面橫向與縱向溫度分布是不勻稱的，這樣會產(chǎn)生不勻稱凍脹，這種不勻稱凍脹會使剛性路面產(chǎn)生裂縫縱裂或橫裂，隨著凍融反復作用裂縫不斷加寬，嚴峻時路面呈破裂狀。1.2融沉破壞土的融沉破壞是指土顆粒中的固態(tài)水在0以上的溫度的條件下轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，或者在施工運營過程中的各種因素導致多年凍土發(fā)生局部溶化使土體在自重應力和外力

3、作用下發(fā)生沉陷。倘若路基中的凍土發(fā)生了融沉破壞也會導致路面凹凸不平，產(chǎn)生不勻稱沉陷，從而也能導致裂縫的消失。這種現(xiàn)象多發(fā)生在粘性土較多且低路堤地段。1.3翻漿破壞翻漿破壞是指凍土顆粒在冬季的負溫度狀態(tài)下凝固了多余的水分，多發(fā)生在粘性土或脆弱質(zhì)土地帶，到了溶化時節(jié)水分不能準時排解土體之外，從而導致土體承載力急劇降低，在行車外力作用下路面發(fā)生彈簧、裂紋、鼓包、車轍、唧泥等現(xiàn)象，翻漿破壞一般發(fā)生在道路設(shè)計等級較低的路段中。1.4裂縫因為凍土路段路基土體發(fā)生了凍脹、融沉等破壞導致路面消失嚴峻的升高或下沉，從而使路面喪失了整體性，使其被拉裂產(chǎn)生并平面質(zhì)點相對位移的現(xiàn)象。1.5冰丘、冰錐、延溜冰冰丘、冰錐

4、是指地下水在強大的凍脹壓力作用下，地下水就會在長時光內(nèi)被擠壓出地表，因為地表的溫度極低，經(jīng)長時光凍結(jié)形成山丘型或椎體型的冰固體現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會導致路基沉陷、路基柔軟等道路病害。延溜冰是指在冬季或初春，露出地表的泉水、河流中的流水在移動狀態(tài)時，下降的氣溫使這些水流自下而上逐層凍結(jié)，沿著囫圇平面上形成較大的掩蓋層最長可達幾百米，厚度可達幾米，這種現(xiàn)象多發(fā)生在大興安嶺四周的林區(qū)，一旦路面消失了延溜冰現(xiàn)象，囫圇交通處于半癱瘓狀態(tài)，小型車輛牽強通過，而大型車輛會陷入冰層之中，尤其過往的車輛增多時，交通事故就會頻繁發(fā)生。2典型路段工程病害概況2.1阿龍山滿歸路段本路線位于呼倫貝爾地區(qū)根河市境內(nèi)，起點為根河

5、，盡頭為滿歸鎮(zhèn)，與黑龍江省漠河縣大路相接，該調(diào)查區(qū)域位于呼倫貝爾北部，大興安嶺北坡的林區(qū)。平均氣溫-5.5，最低可達-50左右，最高可達28以上，年日照時數(shù)2600小時，地表凍結(jié)期遠大于210天，最大時節(jié)凍土深度達2.96米。是我國最嚴寒的地區(qū)之一，年降雨量450毫米左右，雨季主要集中在7、8、9三個月，因為當?shù)厝丝谳^少，人為破壞影響不大，植被生長茂盛，掩蓋率達到90%以上，給地球表面蓋上一層保溫被，從而使地下土常年不溶化，形成繼續(xù)狀態(tài)。本路段技術(shù)等級為三級，路基寬為7.5米，路面寬6.5米，行車速度為30km/小時，阿龍山滿歸路段全長47.7公里，于2022年10月底竣工，本路段位于繼續(xù)性多

6、年凍土分布區(qū)域內(nèi)。2022年10月在呼倫貝爾大路勘測設(shè)計院的協(xié)助下借助探地雷達等物探設(shè)備對阿龍山滿歸路段舉行路基病害觀測統(tǒng)計，發(fā)生在本路段的主要病害有：不勻稱沉陷、縱向裂縫、因為凍脹、融沉引起的路面波浪。因為激流河橫穿部分路段，這里人為活動較頻繁，每到春夏之際局部地段會消失凍土融區(qū)，因此位于局部路段上的凍土會少部分溶化消失穩(wěn)定與不穩(wěn)定過度現(xiàn)象。2.2拉布達林根河路段本路線技術(shù)等級為二級，于2022年竣工。該地區(qū)最低氣溫低于-30。囫圇路段位于不繼續(xù)凍土分布區(qū)，本地區(qū)常見道路病害與阿龍山滿歸路段相同，但是因為河流較多，人為影響等因素，局部路段凍土消失退化現(xiàn)象。2.3博克圖烏努爾路段博克圖烏努爾路

7、段位于呼倫貝爾牙克石市境內(nèi)，平均氣溫為-1.5，該路段位于大興安嶺東坡島狀多年凍土區(qū)域，因為時光的緣由并考慮大興安嶺西坡丘陵島狀凍土、呼倫貝爾高原島狀凍土路段與本路段有許多相像之處，而且該路段發(fā)病率顯然高于其他島狀凍土區(qū)域，本次重點調(diào)查統(tǒng)計了博克圖烏努爾路段的鐵路、大路等病害狀況。從呼倫貝爾市海拉爾區(qū)工務(wù)段獲得哈爾濱滿洲里（濱州線）博克圖附近路段凍害監(jiān)測狀況。博克圖烏努爾路段鐵路路基在寒冷的冬季主要發(fā)生集中向上隆起的凍脹病害，據(jù)統(tǒng)計發(fā)病率高達51%以上，每年11月份至其次年的2月份為主要的發(fā)病時光，向上集中隆起高度最大可達60mm左右。博克圖烏努爾段的大路為301國道的一部分，301國道是國家九五規(guī)劃中提出的五縱七橫最北面的一橫，東起黑龍江省綏芬河市西至內(nèi)蒙古滿洲里市，囫圇路段穿越了呼倫貝爾地區(qū)的大興安嶺東坡島狀多年凍土區(qū)域、大興安嶺西坡丘陵島狀凍土區(qū)域、呼倫貝爾高原島狀凍土區(qū)域，道路工程病害頻繁發(fā)生，本路段道路工程病害主要有：路基的不勻稱沉陷、翻漿、縱裂等。翻漿現(xiàn)象主要發(fā)生在大路設(shè)計等級相對較低、施工工藝粗糙、養(yǎng)護程度較差的路段中，翻漿病害在301國道呼倫貝爾境內(nèi)上多有發(fā)生。3結(jié)束語對呼倫貝爾地區(qū)凍土路