受大气负温影响,在我国北方存在着一种对建筑影响很大的自然现象-冻胀现象。冻胀严重威胁着建筑物的安全与稳定。对工程带来危害,必须引起注意,采取必要的防范措施。
冻土是指0℃以下,含有冰的各种岩石和土壤,在我国,冻土主要分布在青藏高原、东北大小兴安岭及西部零星的高山区等地,冻土的危害主要是冻胀和融沉,在修建公路、铁路及地基选择时将会面临重要危险,因此,如何对冻土进行治理是保护工程建设安全的重要因素。本文主要对冻土的概念、危害及防治进行研究和探讨,分析其原因和制定措施,致力于我国工程安全建设发展。
在我国的西北和东北,尤其在青藏高原地区,冻土广布。动土的存在,使得土壤的不稳定性增加,给我国的路桥交通的建设和养护带来了不少麻烦,严重威胁着路桥的稳定性。在凭借相关施工案例,参考大量文献的基础上,总结介绍了冻土对道路桥涵的危害、动土的防治措施,减少后期养护的工程量。
中俄原油管道漠河—大庆段工程(简称漠大线),北起漠河首站,南接大庆末站(现庆铁线林源首站),沿线途经黑龙江省、内蒙古自治区共12个县市,是中国境内重要的原油管道之一。漠大线原油管道所经过地区地貌类型多样、地质构造复杂、人类工程活动强烈、地质环境较脆弱。冻土及水毁等地质灾害的潜在威胁,对管道的正常营运构成了危害。管道地质灾害已经成为我国管道安全的主要风险源之一。因此,分析多年冻土对漠大线原油管道的危害,进行危害等级分区,提出合理的意见和建议,对减轻或避免地质灾害对沿线油气管道的危害具有重要意义。
在国家西部大开发和持续发展的大背景下,冻土地区国土资源的开发利用得到多方关注。为了解冻土区域路基冻害的形成与危害,就冻土的冻害机理与影响因素作了详尽地分析,结果表明:气温、土中含水量、地下水位高度以及土的类别是冻土形成的影响因素。针对冰冻形成原因,提出增加路基高度、采用浅色路面材料、安装热棒等多种冻害防治方案,为保证路基完整,增强行车安全提供保障。
笔者因长年工作在高寒地区,且在黑龙江大兴安岭地区中俄管道漠大线林区伴行公路上打拼了五年,工作的需要和个人的爱好,自己渐渐地对高寒地区永冻土情况下施工作业产生了浓厚的兴趣并注意研究和揣摩,今天发表点自己几年来通过学习和实践所感悟出来的见解,向各位老师请教,与各位同仁商榷。
在高海拔地区的道路施工过程中,冻土问题一直是施工中的难点所在,文章就多年冻土地区的两种公路病害(冻胀和翻浆)进行了分析,并提出了相应的解决措施。
分析了多年冻土区的自然特点及对建筑物的危害,阐述了设计时应根据冻土的冻结和融化状态来确定地基的设计状态,并从建筑构造的角度提出了冻土地区建筑物防冻胀有效措施,以减少由于冻胀引起的建筑物不均匀沉降,墙体变形、开裂等破坏。
青藏公路穿越720余公里的多年冻土分布区,发育着基本稳定、准稳定、不稳定和极不稳定四种类型的多年冻土。自1985年,伴随着青藏公路黑色沥青路面铺设的全面完成,由于多年冻土退化导致的冻土路基病害一直困扰着青藏公路的正常使用,不同地段历经了3到5次不等的整治工程。各种模拟结果及预测显示,未来50年青藏高原年平均气温可能上升2.2～2.6℃,青藏高原的多年冻土将进一步退化。稳定性路段将大幅度减少,而不稳定路段将显著增加,将为青藏公路的正常营运带来新的冻害问题。笔者基于过去几十年来的研究成果,在考虑未来多年冻土退化的背景下,针对不同路段提出了初步的路基处理措施,为相关部门在进行青藏公路的冻害治理方面提供参考。