文档介绍：冻土地基的处理与施工
20130327
一、冻土的特征
冻土,一般指温度在0℃或0℃以下并含有冰的岩土和土壤(不含冰的称为寒土)。
多年冻土(永久冻土)
——冻结状态保持在两年至几万年以上的岩土和土壤
季节冻土
——冻结时间在半月至数月,还有一种短时冻土冻结时间数小时、数日以至半月
二、多年冻土分布
我国多年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。
地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉。随着气候变暖,冻土在不断退化。
天路
青藏铁路中的冻土
三、产生冻害的主要因素及其防治
土(土质及结构)、水、温度是产生冻害的三主因,这三者的不利组合便会导致路基等工程结构严重冻害。
只要提高或改善三因素中任一因素,均可避免或减轻冻害。
冻胀作用
冻胀是由于土中水的冻结和冰体(特别是凸镜状冰体)的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。冻胀一般会导致地面发生变形,形成冻胀垄岗。冻胀的原因包括土中原有的水结冰体积膨胀;同时也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集,水分相对集中,水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层,使土体积膨胀。
融沉
①冻土中的各种冰融化后体积缩小,使土因自重下沉;冰
变成水后通过孔隙逐渐排出,使土压密而进一步下沉。
②土粒及其集合体在融化时由于水化作用而膨胀。通常
情况下,冻土融化时的压密大于膨胀,故产生融化下沉。
当整体冷生构造的冻土融化时,其融沉量一般不大。但
层状和网状冷生构造的冻土融化时,常有明显的沉降,有
时会发生突陷。当冻土的融化速度很快时,会出现冰变
成水的速率大于水能从土中排出的速率,从而使土中的
孔隙压力增加,常造成斜坡和各种建造物的不稳定。融
沉是多年冻土区建造物破坏的主要原因。在天然情况下,
冻土的融沉会形成各种热喀斯特现象(见冰缘地貌)。
冻土