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多年冻土地区路基
青藏线冻土处理
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冻土相关概念
冻土： 凡是土温等于或低于零摄氏度、且含有冰的 土(石)。 分类： 短时冻土（数小时/数日以至半月） 季节冻土（半月至数月） 多年冻土（3年至数万年以上）。
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冻土相关概念
上限：多年冻土层的顶面 下限：多年冻土层的底面 天然上限：在大自然条件下形成的上限； 人为上限：受人为活动影响形成的新上限； 多年冻土上限和季节融冻层相衔接的，称为衔 接的多年冻土， 多年冻土上限和季节融冻层之间为不冻层所隔 开的称为不衔接的多年冻土。
不带风门的通风管
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（3）通风管措施
带风门的通风管
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（4）热棒措施
32公里线路使用热棒
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（4）热棒措施
冷凝器
利用管内工质（氨 水）的气液两相转 换； 依靠冷凝器与蒸发 器之间的温差 通过对流循环实现 热量传导
边坡受热面增大 坡向作用增强 造成人为冻土上限抬升不均匀
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（10）以桥代路措施
在复杂冻土地段， 修建低架双排柱小跨度 钢筋混凝土梁桥。 复杂冻土地段
高温极不稳定、高含冰量 冻土厚度大、埋藏浅的细 颗粒土地段 高含冰量冻土斜坡 水文和水文地质条件复杂 地段
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冻土的危害5/54源自多年冻土不良地质现象1. 2. 3. 4. 5. 地下冰。 冰锥、冰丘。 热融坍滑。 热融沉陷和热融湖( 塘) 冻土沼泽。
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青藏线多年冻土技术
青藏高原多年冻土特征

热稳定性差 厚层地下冰和高含冰量冻土比重大 对气候变暖反应极为敏感 太阳辐射强烈(日照一般为26003000h/a)
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（2）碎石（片石）护坡(或护道)措施
阳坡碎石护坡 1.6m 填 土 填筑片石 0.8m 阴坡碎石护坡
碎石护坡路堤横断面结构示意图
碎石护坡 片石护道 填 土 填筑片石
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片石护道路堤横断面结构示意图
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（3）通风管措施
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（8）路基排水措施
路堤 挡水埝
C15预制混凝土块板 下设750g/m复合土工膜
细砂 角砾土
天然冻土上限
SPRE挡水板,厚1.2mm
路基防排水横断面示意图
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（9）合理路基高度措施
路基填筑高度2.5-5.0 m
冻土上限变化和路基高度变化呈非线性关系
太高的路基不利于冻土稳定
m 1:
.5 1 1: 2%
填 土
0.2m中粗砂反滤层 0.2m碎砾石 1.5m填筑片石 粒径0.2-0.4m 2% 排水土拱，厚0.3m
填土
片石气冷路基断面示意图
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（2）碎石（片石）护坡(或护道)措施 主要解决坡向效应引起的路基不均匀变形问题
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（7）基底换填措施 （8）路基排水措施 （9）合理路基高度措施 （10）以桥代路措施
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（1）片石气冷措施


适应于高温极不稳定、不稳定冻土区
片石气冷路基累计达117公里
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（1）片石气冷措施
路基宽度 2.0 护道
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青藏线多年冻土技术
主动降温的设计思想
传统设计思想，主要是通过增加热阻保护冻土
。国内外大量工程实践证明，增加热阻措施，
如增加路堤高度和采用保温材料，能够延缓多
年冻土的融化，但不能从根本上改善路基的热
状况
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青藏线多年冻土技术
主动降温的设计思想
克服了传统上采 用被动保温工程 措施的弊端，广 主动降温、冷却地基、保护冻土 泛采用主动降温 的工程措施 充分考虑气温升 高对将来冻土工 多年冻土工程设计实现“三大转变” 程的不良影响
填 土 隔热保温材料 50cm
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隔热保温材料路堤横断面结构示意图
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（7）基底换填措施
在挖方地段或填土厚度达不到最小设计高度的低路堤 地段采用
隔热保温材料
高含冰量冻土 天然冻土上限 基底挖除换底
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基底换填处理断面示意图
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
蒸发器
气液两相交换
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热棒寒季工作机理示意图（暖季停止工作）
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（5）遮阳棚措施
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（6）隔热保温措施
仅在低路堤和部分路堑上采用 8cm厚挤塑聚苯乙烯（XPS）板 铺设保温板
降低导热系数 置换当量填土厚度 单向导热
冻土环境分析
静
态
动
态
冻土保护方式
冻土治理措施
被动保温
单一措施
主动降温
综合施治
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结合气温变化、水文条件以 及工程结构性要求等，灵活 运用不同措施加以解决
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青藏线多年冻土技术
冻土路基工程措施
（1）片石气冷措施 （2）碎石（片石） 护坡或护道措施 （3）通风管措施 （4）热棒措施 （5）遮阳棚措施 （6）隔热保温措施