大兴安岭多年冻土区路基热稳定性影响分析

来源 :现代农业研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ouyang0502
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  1 引言
  凡温度等于或低于0℃, 并且含有冰的土均称为冻土。在自然界,冻结状态持续两年以上的土层称为多年冻土。影响多年冻土区路基热稳定性的因素有许多,分析研究不同因素对路基热稳定性的影响,是解决多年冻土地区路基诸多病害的根本性问题,也对多年冻土地区的道路设计理论具有一定的指导意义和参考价值。
  2 影响因素的分析
  路基热稳定性的影响因素主要有外部的气候条件、冻土的内在因素以及公路的工程特点。
  2.1 外部气候条件
  2.1.1气温 在诸多气候要素中,气温是很重要的能量指标。气温变化将直接影响多年冻土的生存环境。改变了多年冻土的平面分布与垂直分布,致使多年冻土呈现退化趋势,严重影响路基的热稳定性。
  2.1.2太阳辐射 太阳辐射也是影响多年冻土稳定性的重要因素,是路基边界处能量交换的重要方式。由于大兴安岭地区太阳辐射强烈,多年冻土吸收的辐射能较多,极不稳定,致使大兴安岭多年冻土区的路基热稳定性较差。
  2.1.3风速和风向 高纬度上常年的西北风致使路基北侧边坡在冬季更加容易冷却,温度比南侧边坡低。致使大兴安岭公路路基阴、阳坡热差异在冬季十分明显,路基的不均匀变形及路基纵向裂缝等病害也多在冬季发育。
  2.1.4大气降水 大气降水经边坡处渗入路基内部,使路基原有的含水状况发生改变,潮濕路基的热容量较大,其冻胀量也较大,暖季到来之时亦易产生翻浆,对路基稳定性不利。
  2.2冻土的内在因素
  冻土的内在因素主要包括:多年冻土的平面分布、多年冻土的天然上限、地下含冰量和含水量以及土质类型。不同的影响因素将会产生不同的干扰能力,进一步的影响着多年冻土区路基的热稳定性。
  2.3公路工程特点
  2.3.1路基高度 多年冻土地区的路基高度是影响路基下伏多年冻土层稳定性的重要因素。多年冻土路基不仅需要保证最小高度,还需要限制最大高度。因此,为了保证路基的安全,路基高度应予以限制在一定范围以内。
  2.3.2路线走向 影响路基热稳定性的重要因素就是路线的走向。多年冻土地区路基与一般地区路基的一个重要不同之处,就在于其稳定性与路线走向密切相关,即具有坡向性的特点。由于冻土的强度、应力和应变等特性与温度有着密切的关系,故两侧边坡温度的差异易引起不均匀沉降、纵向裂缝等各种路基病害的产生。
  2.3.3 路面类型 在公路工程要素中,路面类型也是影响多年冻土地区路基热稳定状况的一个重要因素。大兴安岭地区太阳辐射异常强烈,由于黑色沥青混凝土路面显著的辐射吸收效应导致路基升温较快,改变了路基体系原有的热平衡状况;另外由于沥青混凝土面层的密封效应使水份无法从路面内部蒸发出来,减小了路基的蒸发耗热,极大地改变了路基体系原有的水热平衡状态。目前,由于水泥混凝土路面施工及养生条件要求较高,水泥混凝土路面在多年冻土地区使用较少。
  3 防治措施
  采取保温路基、通风管路基、低架旱桥、碎尸护坡、遮阳板护坡等措施来防治多年冻土路基稳定性的问题。
  3.1保温路基
  保温路基就是在路基内一定位置铺设保温材料。通过阻挡来自路面和坡面的热流来延缓路基下多年冻土退化速率的一种路基结构形式。延缓多年冻土退化,进而提高路基的稳定性。
  3.2通风管路基
  在路基内部埋设通风管,将增大空气与路基的热交换面积。在风的作用下,促进了路基内部热量的释放,有利于冷却路基,降低路基下多年冻土的温度,提升冻土的上限。
  3.3低架旱桥
  自身的点式桩承结构对冻土的扰动小,受冻土的影响也小。可以彻底改变公路路基对冻土路基的依赖性。避免冻土给公路路基带来的不利影响。同时桥面和梁底的遮阳作用也降低了下伏多年冻土的温度,很大程度上保护了公路下面的多年冻土。
  3.4碎石护坡
  在原有路基两侧铺设碎石和片石,由于抛碎石的孔隙较大,空气可在孔隙中流动。当暖季路基表面受热时,不会产生自然对流。当冷季路基表面降温时,也不会改变路基原有的温度,并且还大大降低了原有路基的温度,有利于保护路基下的多年冻土,进而提升了公路路基的稳定性。
  3.5遮阳板护坡
  遮阳板护坡既能遮蔽太阳对路面的和路基边坡的辐射。又能有效的防治夏季降水深入路面和冬季降雪覆盖路面。并且能够保证路基的整个横断面利用年平均气温为负的进行自然和均匀地通风。
  4 结语
  由于多年冻土地区自然地理环境的特殊性,多年冻土地区路基热稳定性的影响因素是复杂多样的。总的说来,影响因素可分3类:外部气候条件、冻土内在因素及公路工程特点。外部气候条件是影响路基热稳定性的诱因与动力。冻土内在因素是影响路基热稳定性的根本机制。公路工程特性是路基热稳定性的3大影响因素中唯一可以通过人工调节而实现的。多年冻土地区修筑公路的设计思路就是结合当地的外部气候条件,考虑多年冻土的内在因素,设计出能够保持路基热稳定的公路。
  参考文献:
  [1] 徐学祖,王家澄,张立新1冻土物理学[M]1北京:科学出版社,2001.
  [2] 秦大河,等1中国西部环境演变评估[M]1北京:科学出版社,2002.
  [3] 窦明健,等.青藏公路多年冻土段路基病害分布规律 [J].冰川冻土,2002,24(6).
  基金项目:黑龙江省大学生创新创业训练计划项目(201611802033)
  作者简介:赵振华(1995),男,黑龙江林口人,学士,研究方向:道路工程,E-mail: 942562046@qq.com
其他文献
【摘 要】随着我国农业现代化的不断发展,农业机械化及其自动化的运用日益增多,农业机械数量快速增长,作业领域的不断拓宽,农机操作人员大量增加,问题也日渐突出,农机安全事故时有发生。  【关键词】农业机械化;自动化;安全  [Abstract] With the continuous development of China’s agricultural modernization, agricult
把发展提高到我们党执政兴国第一要务的地位,是江总书记"5@31"讲话的一个突出亮点.实现我省富民强省的战略目标,发展是根本所在,是实践"三个代表"的本质要求.立足于发展,着眼
【摘 要】在营林技术应用中,对造林方面的要求逐渐增高,从树种、选地、规划、管理等方面也都有了明显的提升,本文针对现代营林技术的重要性进行分析,并对当前营林技术应用过程中存在的普遍问题进行研究与探讨,根据林业发展要求,制定出相应的植物多样性保护措施。  【关键词】营林技术;重要性;植物多样性;保护  [Abstract] In this paper, the importance of modern
<正> 1 合并实施方案的提出 石梁河水库建于1958年至1962年,总库容5.31&#215;10~8m~3,为大(2)型水库。泄洪闸加固是水库除险加固工程的重点,要求在加固过程中保证水库防洪、
【摘 要】目前,农业广泛的利用温室来对大量的植物进行栽培,取得了显著的效果。但是由于温室内部的植物与外界环境相隔离,并且环境稳定,就容易导致病虫害的发生,本文就温室番茄的主要病虫害和防治措施进行逐一探讨,并且就温室番茄的种植管理措施进行剖析,希望可以对我国农业的发展有所帮助,从而提高国家在世界上的影响力。  【关键词】室温;番茄;种植技术  [Abstract] Greenhouse tomato
<正> 淮阴地处淮、沂、沭、泗诸河下游,面积19641km~2,人口1021万人.历史上是有名的&#39;洪水走廊&#39;、多灾低产地区.建国后,我市全面开展大规模的水利工程建设,合理开发利
<正> 善治国者,必以水利为重。建国以来,在党中央、国务院的正确领导下,我国水利建设取得了巨大的成就。取得这一巨大成就的根本原因,是党和国家对水利实施倾斜的政策,作了大
<正> 今冬明春,我们正面临着世纪之交。就江苏的水利建设来说,任务依然繁重,同志们仍须努力。因此,我们一定要紧密团结在以江泽民同志为核心的党中央周围,高举邓小平理论伟大
改革开放以来,我省各级党委、政府广泛发动和组织群众,自力更生,艰苦奋斗,以建设旱涝保收农田为中心,以保障农业高产、高效为目标,针对自然灾害的特点,坚持不懈地开展大规模
【摘 要】农业机械的安全管理是关系到农业生产能否顺利进行,关系到农民生命财产安全的重要问题。加强农机管理,发挥农业机械的重要作用,促进农村经济健康、稳定、持续发展,就成了农机管理部门的历史使命。  【关键词】农业;机械;安全;管理  [Abstract] The safety management of agricultural machinery is related to whether ag