季節性凍土區路基水分橫向遷移機理研究

2023-02-13 19:18:02 字數 749 閱讀 2780

作者:倪鐵山

**:《科技資訊》2023年第30期

摘要:本文基於harlan模型和吸附-薄膜理論,首先分析了發生橫向水分遷移的水分型別和**,進而分析了水分發生橫向遷移的動力,最終結合已有工程處置方法,給出針對防止水分橫向遷移相應的治理措施,並給出下一步研究試驗的方向。

關鍵詞:季節性凍土區,水分橫向遷移,孔隙水,薄膜水

我國有一半以上的國土屬於季節性凍土區,屬世界第三凍土大國。隨著氣候變暖,一方面加劇了現有季節性凍土區道路病害,另一方面也可能使多年凍土區遇到與季節性凍土區同樣的道路病害問題,甚至對已建成建築產生更嚴重的破壞。因此,有必要加深對季節性凍土區路基病害問題的研究,特別是路基凍害的研究。

1 季節性凍土區路基凍害分析

季節性凍土區路基凍害一直是困擾我國北方地區道路建設的乙個重要問題。在季節性凍土區,伴隨著土中水凍結成冰和凍土中冰的融化而產生路基不均勻凍脹和融沉現象,進而表現為路面的裂縫、凸凹不平、鼓脹、翻漿等。而路基凍脹主要是由於冬季氣溫下降,導致土體中的水尤其是外界補給水分的聚集凍結,同時土體的體積增大,進而引起路基凍脹。

事實上,自然條件下由於路基土質、水分及凍結條件的不均勻性,路基會產生不均勻凍脹,從而導致路面開裂;而春季融化時,上部凍土首先融化,而下部凍土不能及時融化,因此阻止了上部水分下滲,造成排水不暢,導致土顆粒間水膜增大,使土粒間摩擦阻力降低以至消失,也即使土的整體強度顯著減弱,在行車荷載作用下,路面即發生開裂、翻漿等病害。無論是凍脹還是融沉,都將造成路面平整度的降低甚至破壞,給道路的正常執行帶來了安全隱患,同時也額外增加了公路養護費用。

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