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摘要：作为一种特殊的土体，冻土其不仅流变性比较强，而且其瞬时强度却高于长期的强度，因此鉴于此，在冻土地区进行工程建设施工时，就会面临很大的问题，比如冻胀和融沉。再加上近些年全球气候变暖，冻土地区也在不断的退化，因此在公路沿线常年分布的冻土经常会出现季节性的冻胀、以及融沉以及不良冻土问题，也因此产生了一些不良的地质问题。
关键词：高原多年冻土；路基病害成因；整治方法
1路基病害特征
多年冻土区的路基产生的病害，主要分为高路基常见病害和低路基常见病害两种。以路基两边的边坡是否出现阴阳坡面效应为划分标准。当修建的路基高度足以导致阴阳坡面效应的产生，同时使得路基出现以纵向裂缝为主的许多病害时，因此会称其为高路基病害，而相反则为低路基病害。一般在高路基病害出现时，因为其形式都是不对称的，所以也会称其为不对称性的路基病害，而与其相对应的就是低路基病害则是对称性的。路基的走向以及边坡的坡度在很大程度上影响着边坡对太阳辐射能量的吸收程度。故而划分高、低路基病害的路基高度并不是绝对的、一成不变的，这是因所属公路整体走向和部分路段公路边坡形式和坡度所确定的。
2冻土路基病害的原因
2.1低路基病害的主因
由于地势的原因，接受到的太阳辐射就比较大，在修建公路采用沥青路面更是加大了其接受太阳辐射的数量。并且沥青路面具有隔离的作用，能够挡住路基表面的蒸发，对其散热是相当不利的，进而使得冻土与大气的热量交换受到影响。根据观测资料发现，由于沥青的吸热作用，沥青路面的地表年平均温度会比天然地表高4℃多，这样就导致沥青路面下冻土更容易融化，能够提前20～30天左右，同时更不易冻结，能够推后20天左右。由于这种吸热隔热作用，使得冻土路基融化，因其深层多年冻土消融，造成路基凹陷。当路基的高度不高时，由于冻土融化造成的路基阴阳两侧沉陷差很小，路基两侧的融化相对于路基中线来说是对称的，而这个时候在路基的中心位置就会出现沉陷点，而这个点是最大的，从而出现路基整体的下沉以及路基中心凹陷等问题出现。
2.2高路基病害的形成原因
（1）高温多年冻土区
导致高路基病害出现的原因都是不一样的，即便都是高温多年冻土区域，如果路基的最大冻结深度大于或与路基的人为上限相等时，路基两侧的阴阳坡面因为对太阳辐射吸收的程度不同，路基融化盘的厚度就会不一样，而且非常显著的是一侧的厚度会比另一侧的厚度大，导致不对称的融化盘出现。当路基内融化盘（融化层）厚度差异较小时，将会引起路基浅层整体倾斜或滑塌破坏；而当厚度差异较大时，会引起融化盘厚度较大一侧，路基或路肩会产生纵向裂缝，甚至引起路基横向大面积坍塌。
在冻结期，融化夹层的上下面均处于冻结状态，两者共同冻结压缩融化夹层，使其承受较大的应力作用。当融化夹层上部冻结层的剪切强度不能承受这种应力时，则产生路基纵向裂缝，这就是纵向裂缝主要发生在每年12月或1--2月份的主要原因。因为融化时间的温度通常会比较高，所以在冻夹层以上的冻土就率先出现融化现象，伴随着时间的推移，温度的上升，冻结层的厚度就会逐渐的减少，从而逐渐的导致地基的承载力不断的降低。当外部荷载及路基自重大于冻土层路基的承载能力时，路基就会出现不同程度的融陷，甚至会出现路基滑塌，再加上外部的荷载，路面就會非常容易出现翻浆。而如果路基的内部冻结层出现融化时，就会伴随着内部应力的释放，如果路基的自重和冻结层的强度比较小时，甚至不足以平衡内部应力时，就会导致路基局部坍塌甚至爆裂等，危及公路行车安全。
（2）低温多年冻土区
相比高温冻土区，低温冻土区路基也会出现融化夹层，但是夹层厚度较小，几乎没有危害。因其在所在地的气温变化，使其在短期内再次冻结。并且最大冻结度和人为上限持平，而路基中部的人为上线也会随着路基的高度而上升，但是路基两侧和坡脚处人为上限反而会降低，形成凸形的冻结层，并与地基多年冻土连在一起，形成稳定的整体。修筑公路时抬高路堤，路基边坡需要向两侧扩展，这样就会破坏原有的自然条件，同时修建的公路路面尤其是沥青路面相对于原有地面更容易吸热，这对多年冻土人为上限会造成很大的影响，使得阳侧人为上限下降严重，而在阴侧人为上限几乎不变有时可能还会有所上升。
3工程概述
喀喇昆仑公路全长为1224公里，起点为巴基斯坦伊斯兰堡的曼塞赫拉，而终点则是我国的新疆的喀什市，公路的大部分都是巴基斯坦境内。该公路是在1966年由中国援建，并且在1978年开始通车，其中靠近中国边境（红其拉普段），平均海拔5200米，属常年冻土层，因为公路运行的年限已经很长，而且沿线的地质问题和水文条件都比较复杂，再加上没有对其进行整体修复工作，日常的养护工作也不到位，等等，这些都导致该段公路的路况非常的糟糕，已经严重影响到了正常的运行。
4路基病害综合治理
路基病害处理施工：边坡防护工程、路基加固工程。根据多年冻土区的支挡、防护建筑物不采用浆砌片石结构的原则，标段内桥头路基病害处理采用浸塑网片隔离加干砌片石护肩的处理方案，部位路段采取防冻胀护道、干砌片石护坡、热管。
3.1标段内干砌片石护肩（坡）因邻近营业线施工，采用浸塑网片防护栅栏隔离施工。防护栅栏最内侧的结构物边缘，与线路中心线大于公路建筑限界，不损坏道床坡脚，浸塑网片隔离在道碴下坡脚位置设置。干砌片石的抗压强度在MU30以上。片石厚度应在15-20cm之间，为保证运营安全，采用干砌片石加高路肩至道床顶面下0.45m，干砌片石顶面宽度0.8m，顶面采用5cm厚M10砂浆抹面。既有线路采用碎石护坡形式的则干砌片石垛加高、加宽以满足路肩要求。
3.2为保证路基的边坡、坡脚稳定，可采取坡脚处施做防冻涨护道（倾填片石）的原则，为保护路堤、坡脚不因冻土的季节性变化而引起路基面、坡脚处高低起伏而损坏路基。路基的填筑高度>3m时，路基路堤两侧设置防冻涨倾填片石护道，高度、宽度必须大于当地冬季的最大冻结深度，倾填片石的选用原则与干砌片石一致，干码。
3.3热管与通风管。公路路基两旁设置热管，地面以上高约2m，埋入地下5m。工作原理：每当路基外空气温度低于路基内部时，热管中液态氮则气化，氨变为气体后密度变小，上升到热管的顶部，通过热管外分布的散热片使热量传递给空气，气态氨因失去热量再次冷却变为液态氨，因密度增大、重力作用下再次返回热管的底部。由此周而复始，最关键一点，热管仅能单向传导热量，传导方向：只能从地下向热管顶部传递，反之则不能传导。热管相当于一台天然的制冷空调，完全不受动力系统约束。同时在路基的水平方向设置通风管，路基内外产生温差时，通风管则利用空气对流的远离将热量排出，通过降低温度，从而使得冻土的临界点得到有效的提升，因此确保了下部冻土的稳定性。
总之，近些年由于基础设施建设的大力推进，路基病害的整治与防治措施研究发展迫在眉睫，文章通过实际工程案例路基病害整治及施工措施实例出发，将路基病害产生的形式、综合整治的措施详细描述，通过实例证明多年冻土路基病害的严重性及根据路基病害的不同形式选择相对应的治理方法，以期将多年冻土路基病害降低至最低程度，并得到完全根治的目的。
参考文献：
[1]陈海平.青藏公路格拉段扩能改造方案分析及实施建议[J].铁道运输与经济，2015.
[2]胥俊德.青藏高原多年冻土区建筑基础工程施工和质量控制及环境保护[J].甘肃科技，2015.
关键词：高原多年冻土；路基病害成因；整治方法
1路基病害特征
多年冻土区的路基产生的病害，主要分为高路基常见病害和低路基常见病害两种。以路基两边的边坡是否出现阴阳坡面效应为划分标准。当修建的路基高度足以导致阴阳坡面效应的产生，同时使得路基出现以纵向裂缝为主的许多病害时，因此会称其为高路基病害，而相反则为低路基病害。一般在高路基病害出现时，因为其形式都是不对称的，所以也会称其为不对称性的路基病害，而与其相对应的就是低路基病害则是对称性的。路基的走向以及边坡的坡度在很大程度上影响着边坡对太阳辐射能量的吸收程度。故而划分高、低路基病害的路基高度并不是绝对的、一成不变的，这是因所属公路整体走向和部分路段公路边坡形式和坡度所确定的。
2冻土路基病害的原因
2.1低路基病害的主因
由于地势的原因，接受到的太阳辐射就比较大，在修建公路采用沥青路面更是加大了其接受太阳辐射的数量。并且沥青路面具有隔离的作用，能够挡住路基表面的蒸发，对其散热是相当不利的，进而使得冻土与大气的热量交换受到影响。根据观测资料发现，由于沥青的吸热作用，沥青路面的地表年平均温度会比天然地表高4℃多，这样就导致沥青路面下冻土更容易融化，能够提前20～30天左右，同时更不易冻结，能够推后20天左右。由于这种吸热隔热作用，使得冻土路基融化，因其深层多年冻土消融，造成路基凹陷。当路基的高度不高时，由于冻土融化造成的路基阴阳两侧沉陷差很小，路基两侧的融化相对于路基中线来说是对称的，而这个时候在路基的中心位置就会出现沉陷点，而这个点是最大的，从而出现路基整体的下沉以及路基中心凹陷等问题出现。
2.2高路基病害的形成原因
（1）高温多年冻土区
导致高路基病害出现的原因都是不一样的，即便都是高温多年冻土区域，如果路基的最大冻结深度大于或与路基的人为上限相等时，路基两侧的阴阳坡面因为对太阳辐射吸收的程度不同，路基融化盘的厚度就会不一样，而且非常显著的是一侧的厚度会比另一侧的厚度大，导致不对称的融化盘出现。当路基内融化盘（融化层）厚度差异较小时，将会引起路基浅层整体倾斜或滑塌破坏；而当厚度差异较大时，会引起融化盘厚度较大一侧，路基或路肩会产生纵向裂缝，甚至引起路基横向大面积坍塌。
在冻结期，融化夹层的上下面均处于冻结状态，两者共同冻结压缩融化夹层，使其承受较大的应力作用。当融化夹层上部冻结层的剪切强度不能承受这种应力时，则产生路基纵向裂缝，这就是纵向裂缝主要发生在每年12月或1--2月份的主要原因。因为融化时间的温度通常会比较高，所以在冻夹层以上的冻土就率先出现融化现象，伴随着时间的推移，温度的上升，冻结层的厚度就会逐渐的减少，从而逐渐的导致地基的承载力不断的降低。当外部荷载及路基自重大于冻土层路基的承载能力时，路基就会出现不同程度的融陷，甚至会出现路基滑塌，再加上外部的荷载，路面就會非常容易出现翻浆。而如果路基的内部冻结层出现融化时，就会伴随着内部应力的释放，如果路基的自重和冻结层的强度比较小时，甚至不足以平衡内部应力时，就会导致路基局部坍塌甚至爆裂等，危及公路行车安全。
（2）低温多年冻土区
相比高温冻土区，低温冻土区路基也会出现融化夹层，但是夹层厚度较小，几乎没有危害。因其在所在地的气温变化，使其在短期内再次冻结。并且最大冻结度和人为上限持平，而路基中部的人为上线也会随着路基的高度而上升，但是路基两侧和坡脚处人为上限反而会降低，形成凸形的冻结层，并与地基多年冻土连在一起，形成稳定的整体。修筑公路时抬高路堤，路基边坡需要向两侧扩展，这样就会破坏原有的自然条件，同时修建的公路路面尤其是沥青路面相对于原有地面更容易吸热，这对多年冻土人为上限会造成很大的影响，使得阳侧人为上限下降严重，而在阴侧人为上限几乎不变有时可能还会有所上升。
3工程概述
喀喇昆仑公路全长为1224公里，起点为巴基斯坦伊斯兰堡的曼塞赫拉，而终点则是我国的新疆的喀什市，公路的大部分都是巴基斯坦境内。该公路是在1966年由中国援建，并且在1978年开始通车，其中靠近中国边境（红其拉普段），平均海拔5200米，属常年冻土层，因为公路运行的年限已经很长，而且沿线的地质问题和水文条件都比较复杂，再加上没有对其进行整体修复工作，日常的养护工作也不到位，等等，这些都导致该段公路的路况非常的糟糕，已经严重影响到了正常的运行。
4路基病害综合治理
路基病害处理施工：边坡防护工程、路基加固工程。根据多年冻土区的支挡、防护建筑物不采用浆砌片石结构的原则，标段内桥头路基病害处理采用浸塑网片隔离加干砌片石护肩的处理方案，部位路段采取防冻胀护道、干砌片石护坡、热管。
3.1标段内干砌片石护肩（坡）因邻近营业线施工，采用浸塑网片防护栅栏隔离施工。防护栅栏最内侧的结构物边缘，与线路中心线大于公路建筑限界，不损坏道床坡脚，浸塑网片隔离在道碴下坡脚位置设置。干砌片石的抗压强度在MU30以上。片石厚度应在15-20cm之间，为保证运营安全，采用干砌片石加高路肩至道床顶面下0.45m，干砌片石顶面宽度0.8m，顶面采用5cm厚M10砂浆抹面。既有线路采用碎石护坡形式的则干砌片石垛加高、加宽以满足路肩要求。
3.2为保证路基的边坡、坡脚稳定，可采取坡脚处施做防冻涨护道（倾填片石）的原则，为保护路堤、坡脚不因冻土的季节性变化而引起路基面、坡脚处高低起伏而损坏路基。路基的填筑高度>3m时，路基路堤两侧设置防冻涨倾填片石护道，高度、宽度必须大于当地冬季的最大冻结深度，倾填片石的选用原则与干砌片石一致，干码。
3.3热管与通风管。公路路基两旁设置热管，地面以上高约2m，埋入地下5m。工作原理：每当路基外空气温度低于路基内部时，热管中液态氮则气化，氨变为气体后密度变小，上升到热管的顶部，通过热管外分布的散热片使热量传递给空气，气态氨因失去热量再次冷却变为液态氨，因密度增大、重力作用下再次返回热管的底部。由此周而复始，最关键一点，热管仅能单向传导热量，传导方向：只能从地下向热管顶部传递，反之则不能传导。热管相当于一台天然的制冷空调，完全不受动力系统约束。同时在路基的水平方向设置通风管，路基内外产生温差时，通风管则利用空气对流的远离将热量排出，通过降低温度，从而使得冻土的临界点得到有效的提升，因此确保了下部冻土的稳定性。
总之，近些年由于基础设施建设的大力推进，路基病害的整治与防治措施研究发展迫在眉睫，文章通过实际工程案例路基病害整治及施工措施实例出发，将路基病害产生的形式、综合整治的措施详细描述，通过实例证明多年冻土路基病害的严重性及根据路基病害的不同形式选择相对应的治理方法，以期将多年冻土路基病害降低至最低程度，并得到完全根治的目的。
参考文献：
[1]陈海平.青藏公路格拉段扩能改造方案分析及实施建议[J].铁道运输与经济，2015.
[2]胥俊德.青藏高原多年冻土区建筑基础工程施工和质量控制及环境保护[J].甘肃科技，2015.