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季节性冻土区公路的管养措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-16  来源:中国公路网  浏览次数:2121
核心提示:保证排水系统畅通公路中的排水系统包括:排水物、截水沟、挡水捻。它在整个道路和养护系统中起到引导和控制地表水径流的作用,用来
 保证排水系统畅通
 
公路中的排水系统包括:排水物、截水沟、挡水捻。它在整个道路和养护系统中起到引导和控制地表水径流的作用,用来防止和排除路基两侧积水和水的渗透,以最大程度地减轻路基在冻融过程中所承受的各种力学性质的变化所造成的压力。当然,这是一把双刃剑,设置地表排水系统就要破坏自然地表,因此,在设置时必须准确掌握地区的地质、水文等资料。如果没有准确掌握地质条件,在设置地表排水系统时就有可能改变和破坏冻土的生存状态,反而引起新的危害。
 
设置保温路基护道
 
设置保温路基护道也是冻土区路基管理的一种常用措施。设置保温路基就是在路基的一定位置铺设各种类型的保温材料,可筑成台阶式,其作用是加强对路基冻土的保护,减少气温对冻土的影响程度和范围;同时也起到防止路基坡脚处积水和渗水的作用。但是,对护道的填筑材料、断面结构以及防渗水能力需要进行谨慎的设计和选择。以前为了防止边坡变形所采用的片石护坡曾有过深刻的教训。实践证明:用不具支撑作用、较薄的无结构的片石进行护坡,不仅不能抵御冻融变形的破坏,反而会加剧变形的程度。
 
适当采用通风路基
 
在有条件的地方,可以用碎石或块石填筑路基或采用通风管的路基。这种路基通风透气性好,寒季能实现冷、暖空气的对流,使冷空气下降侵入地表;在暖季使热空气受冷空气的阻隔,难以下渗,地基吸入的冷量整体上大于热量,因而起到保护冻土的作用。这项措施主要适用于主风向与道路走向垂直、与通风管平行的冻土区。需要注意的是:当通风路基处于沙化或者荒漠化严重的地区时,要及时清理管道内的砂;冬季降雪后,由于通风管内的温度较低,吹入通风管内的雪很难融化,也要及时清理;通风路基的风门是一个比较精密的部件,极易遭恶劣的气候和人为破坏,所以需要经常检查,及时更换或者维修损坏的风门。
 
有选择的使用热棒
 
热棒是一种利用气体和液体相互转变的原理进行热量传输的传热元件。它由一根密封的金属管与管内的填充介质组成的。上端装有散热叶片,称之冷凝段,放在空气中;下端埋在冻土里,称之为蒸发段。当蒸发段与冷凝段之间存在温差时,蒸发段的液体介质吸热升华成蒸气,沿蒸气管内孔隙上升到冷凝段,与较冷的管壁接触冷凝成为液体。在内蒙古某改建工程中,在部分沉降变形和纵向裂缝较为严重的路段采用设置热棒回冻冻土路基,主要起到两个方面的作用。
 
(1)冷却地基。冻土路基在多年的运营过程中,在以黑色路面吸收为主导因素的多种外在因素影响下路基己形成融化盘,由于路基阴阳面的吸热不均,融化盘向阳坡偏移,导致了路基的纵向开裂。利用热棒制冷技术,使上限回升,以达到治理路基纵向裂缝的目的,同时防止冻
土上限的进一步下移,减少路基沉降变形。
 
(2)提高冻土上限。防止路侧冻结层上水分向路基下迁移。由于冻土路基下形成了融化盘,导致路基侧的冻结层上水分向路基下迁移,一方面降低了路基基础的强度,另一方面冻结层上水带来的热量加速了路基下冻土上限的下移,造成路基下沉。热棒制冷可使上限回升,阻止冻结层上水的运移,以达到保护冻土,促进路基稳定的目的。经过几年的运营观察,路基稳定,无明显沉降,路面平整,无明显纵、横向裂缝,边坡基本稳定、平整,车辆行驶平稳。
 
 
 
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