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【摘 要】 本文通过对冻土区特征分析，提出了公路冻土病害防治措施。以供同行参考。
【关键词】 冻土区；冻土防治；措施
多年冻土地区的公路由于经常性的冻融循环，路面病害发生频繁，给公路行车造成严重的隐患。对该特殊区域的公路路面病害的形成以及处治措施进行了详细的阐述。冻土区路面病害处治措施 =
一、冻土区公路路面病害的主要形式及其产生的主要原因
由于公路干线路面大多采用沥青路面，在长时间的车载下，沥青路面容易发生裂缝、变形、松散以及泛油病害，其中路面变形损坏占病害形式数量将近一半，是路面病害的主要形式。在沥青路面层损坏中，裂缝类损坏占比较大，在公路养护的日常保养中要格外注意对路面裂缝的及时修补工作。
1、其它防治措施
（1）加强路面结构。在有可能发生冻胀的中、重季节冻结区和多年冻土区的高级、次高级路面结构中加设防冻层，使路面总厚度不小于路面防冻最小厚度；在路面结构层中加设排水垫层，阻止地下毛细水上升，兼起排水和缓冲路基冻胀作用，从而减轻路面冻胀；路面层中尽量使用整体性好的二灰土、石灰土、水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾等半刚性结构层，以加强路面结构；面层沥青混凝土中添加能提高抗低温缩裂性能的改性剂，如SBR等，以增强路面的抗低温缩裂性能。
（2）施工措施。换填基底段、冻区路堑开挖段等宜安排在寒冻季节施工，其它部分工程安排在融化季节施工，这种施工安排可以使全年施工相对较均衡，既保证了工程进度，又避免因冻土层暴露太久，冻土上限会下降而引起路基沉陷破坏，从而保证了工程质量和工期；另外在施工过程中不得破坏路基两侧一定范围内的植被，使之继续起隔热、保护冻土和减弱地表水下渗之作用。
（3）几种特殊措施。如采用片块石作为路基填料、在路基中埋设通风管等，目的是让路基成为透风结构，从而不改变路基两侧多年冻土的外部温度环境，最终保护冻土；另外还可采用热管、导管、液管、遮阳蓬等措施，目的都是要保护冻土，使之不融沉。
2、沥青路面的热吸收率高导致路面下出现融化盘和融化核是导致路面病害的主要原因。经过对沥青路面和砂石路面的热吸收的研究分析发现，沥青路面地表反射率要比砂石路面减少15%以上，对太阳辐射的吸收率则高出20%以上，沥青路面温度平均比砂石路面要高出5℃左右，在夏季，沥青路面的温度甚至是砂石路面的五倍以上，正是沥青路面温度要高于公路周边，路面下面的季节性融化层比周边土壤一般会提前20-30天融化，而在冬天，冰冻的时间又会推迟20天左右，路面高温的存在彻底改变了冻土与大气间的热交换条件，打破了地表的热平衡，阻碍了地表面的蒸发过程，形成了路面下面的融化盘。融化盘内的水分冬季冻结，产生冻胀力，夏季融化，导致地基沉降。长时间融化盘内水分的汇集会使得融化盘转化为融化不冻核，融化不冻核事实上是路基下面漂浮的一层含水量大，土壤成分较少的夹层，在路基、路面重力作用下会发生移动或迁移，从而导致路基下沉变形，进而引发沥青路面的变形、下沉病害。
3、热融危害防治措施
防治热融危害的基本出发点是避免扰动厚层地下冰和融沉性较强的多年冻土。如果难以避免扰动，可按以下一些措施预先融化或换填。
（1）宁填勿挖。在有热融滑坍路段尽量用填方而避免挖方，并使路堤的填高大于临界高度，以保证冻土上限不下降，同时严格做好排水措施。
（2）综合防治。在厚层地下冰或饱冰冻土段开挖路堑，应在满足边坡稳定的条件下尽可能减少对冻土的扰动；对边坡及坡脚进行清理，将难以保持稳定的滑坍部分清除，换填其它透水性材料和保温材料；放缓边坡或在坡脚加支挡，以建立新的稳定的热平衡和力平衡；加强排水措施，堑顶设挡水埝和埝后排水沟，坡脚设浅宽侧沟，以防止在水的作用下重新加剧热融滑坍。
（3）其它措施。路堤穿过热融湖塘时，水下部分路堤必须以渗水性土填筑，渗水性土的填筑标高应高出湖塘最高水位015m；同时应结合热融湖塘基底土质、地下冰、上限深度等因素，综合考虑基底的预留沉落量；另外路堤两侧水不得排入热融湖塘。
二、冻土区路面病害的防治方法和措施
（1）冻结沟。当含水层较薄、隔水底板埋藏不深、涌水量及动水压力不大时，可在冰椎场或冻胀丘场的上游开挖与地下水流向垂直的天沟。在冻结季节前作为排水沟，在冻结季节，沟下土层首先冻结，便形成一道冻结“墙”，起到拦截地下水的作用。
（2）截冰墙。在涌水量不大路段设置横向截冰墙，阻挡水分或冰上路。截冰墙多修建在路肩外或边沟外，一般用浆砌片石筑成，可与冻结沟联合配置使用。
（3）聚冰坑。多用于水量较小、边坡不高的堑坡冰椎，用以聚积冬季冰椎，使之不上路，可与截冰墙联合使用。
（4）地下排水措施。主要由集水渗池（或渗井）和排水暗管（或盲沟）两部分组成，其目的是将地下水排到路基以外的河沟或洼地中。集水渗井适用于山坡地下水露头较集中处，渗池适用于山坡地下水较分散处，由集水渗井和渗池汇集的水再用盲沟或暗管排出路基外。
1、针对性的沥青及沥青混合料组成设计原则和方法。一是要尽量提高沥青混合料的低温抗裂性。低温抗裂性能是冻土区公路路面沥青的关键指标，低温抗裂性决定了沥青路面使用品质。在组成设计时要保障沥青混合料具有足够的抗拉强度以及变形能力，避免路面横向裂缝病害的发生。二是沥青路面要具有较强的抗老化性能。沥青面层老化是路面病害的重要诱因。由于青藏高原强烈的太阳辐射，沥青路面老化速度大大加快，需要针对高原地区强辐射的特殊条件，研究提高沥青结合料老化性能。三是沥青混合料的抗冻性能也是需要采取针对方法解决的导致沥青路面病害的重要原因之一。青藏高原地区平均气温极低，昼夜温差变化大，冻融循环频繁，抗冻性是区域内路面沥青混合料的关键指标之一。
2、加强公路维修工程质量，有效预防路面病害的发生。例如为了减少沥青路面对热量吸收过多对冻土层的影响，可以采取在沥青路面下铺设一定厚度的隔热材料或者在路基底部铺设砂石层，达到抑制路基和冻土热交换的剧烈变动；在公路路基施工时要严格保障路基填埋料的干燥度以及平整度，减少路基施工对冻土层融化深度的影响；为了避免路基侧向集水积热，需要加强路基侧向排水设施建设以及护坡保护；由于融化核的存在和移动会对路面沥青造成严重的变形损坏，在进行路基高度设计时可以综合考虑路基填料、冻土温度等客观状况，确定合理路基高度，减少融化核的形成。最后，在进行路基施工时，要尽量避免在公路两旁取土，避免形成积水沟，减少深入路基的水分，保持路基下面的冻土层稳定性。
3、对于已经发生的路面病害，要采取科学方法及时处治。（1）路面裂缝。首先要针对不同程度的路面裂缝要采取不同的修补方法。对于较为轻微的裂缝，先要将裂缝清理干净，再用热沥青灌入缝隙并封堵，而对于较大裂缝，则需要使用混合料填充。其次要尋找裂缝病害产生的原因，对症下药。假如是因为路基病害导致的路面裂缝，需要先将路基修复再来处治路面裂缝。如果是沥青本身的低温抗裂性能不足导致的裂缝，则需要对沥青路面整体进行更换。（2）路面松散。路面松散的首要原因是沥青混合料离析造成的，要注意混合料的均匀性以及路面施工时的温度变化，同时要检查原料的含泥量和掺入矿粉的比例是否合理，出现问题要及时调整配合比。（3）路面泛油。路面泛油的主要原因是沥青用量不当造成的。对于轻微的路面泛油，可以采取铺撒碎石进行碾压即可，对于严重的路面泛油，可以撒多一层碎石。
三、结束语
冻土区由于自然环境恶劣，公路病害发生频繁，公路养护面临严峻挑战。作为养护人员，需要在实际工作中摸索经验，探究病害发生的具体原因，积极发挥个人主观能动性，利用先进的养护技术，对公路病害进行有效预防和处治。
参考文献：
[1]王禹.沥青混凝土路面施工质量控制＼[J＼].华东科技：学术版，2013，（2）.
[2]蒋广新.沥青路面病害的成因及防治措施浅析＼[J＼].科学与财富，2013，（6）.
[3]林世君.浅谈高寒地区沥青混凝土路面病害分析及防治＼[J＼].中国新技术新产品，2013，（9）.
【关键词】 冻土区；冻土防治；措施
多年冻土地区的公路由于经常性的冻融循环，路面病害发生频繁，给公路行车造成严重的隐患。对该特殊区域的公路路面病害的形成以及处治措施进行了详细的阐述。冻土区路面病害处治措施 =
一、冻土区公路路面病害的主要形式及其产生的主要原因
由于公路干线路面大多采用沥青路面，在长时间的车载下，沥青路面容易发生裂缝、变形、松散以及泛油病害，其中路面变形损坏占病害形式数量将近一半，是路面病害的主要形式。在沥青路面层损坏中，裂缝类损坏占比较大，在公路养护的日常保养中要格外注意对路面裂缝的及时修补工作。
1、其它防治措施
（1）加强路面结构。在有可能发生冻胀的中、重季节冻结区和多年冻土区的高级、次高级路面结构中加设防冻层，使路面总厚度不小于路面防冻最小厚度；在路面结构层中加设排水垫层，阻止地下毛细水上升，兼起排水和缓冲路基冻胀作用，从而减轻路面冻胀；路面层中尽量使用整体性好的二灰土、石灰土、水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾等半刚性结构层，以加强路面结构；面层沥青混凝土中添加能提高抗低温缩裂性能的改性剂，如SBR等，以增强路面的抗低温缩裂性能。
（2）施工措施。换填基底段、冻区路堑开挖段等宜安排在寒冻季节施工，其它部分工程安排在融化季节施工，这种施工安排可以使全年施工相对较均衡，既保证了工程进度，又避免因冻土层暴露太久，冻土上限会下降而引起路基沉陷破坏，从而保证了工程质量和工期；另外在施工过程中不得破坏路基两侧一定范围内的植被，使之继续起隔热、保护冻土和减弱地表水下渗之作用。
（3）几种特殊措施。如采用片块石作为路基填料、在路基中埋设通风管等，目的是让路基成为透风结构，从而不改变路基两侧多年冻土的外部温度环境，最终保护冻土；另外还可采用热管、导管、液管、遮阳蓬等措施，目的都是要保护冻土，使之不融沉。
2、沥青路面的热吸收率高导致路面下出现融化盘和融化核是导致路面病害的主要原因。经过对沥青路面和砂石路面的热吸收的研究分析发现，沥青路面地表反射率要比砂石路面减少15%以上，对太阳辐射的吸收率则高出20%以上，沥青路面温度平均比砂石路面要高出5℃左右，在夏季，沥青路面的温度甚至是砂石路面的五倍以上，正是沥青路面温度要高于公路周边，路面下面的季节性融化层比周边土壤一般会提前20-30天融化，而在冬天，冰冻的时间又会推迟20天左右，路面高温的存在彻底改变了冻土与大气间的热交换条件，打破了地表的热平衡，阻碍了地表面的蒸发过程，形成了路面下面的融化盘。融化盘内的水分冬季冻结，产生冻胀力，夏季融化，导致地基沉降。长时间融化盘内水分的汇集会使得融化盘转化为融化不冻核，融化不冻核事实上是路基下面漂浮的一层含水量大，土壤成分较少的夹层，在路基、路面重力作用下会发生移动或迁移，从而导致路基下沉变形，进而引发沥青路面的变形、下沉病害。
3、热融危害防治措施
防治热融危害的基本出发点是避免扰动厚层地下冰和融沉性较强的多年冻土。如果难以避免扰动，可按以下一些措施预先融化或换填。
（1）宁填勿挖。在有热融滑坍路段尽量用填方而避免挖方，并使路堤的填高大于临界高度，以保证冻土上限不下降，同时严格做好排水措施。
（2）综合防治。在厚层地下冰或饱冰冻土段开挖路堑，应在满足边坡稳定的条件下尽可能减少对冻土的扰动；对边坡及坡脚进行清理，将难以保持稳定的滑坍部分清除，换填其它透水性材料和保温材料；放缓边坡或在坡脚加支挡，以建立新的稳定的热平衡和力平衡；加强排水措施，堑顶设挡水埝和埝后排水沟，坡脚设浅宽侧沟，以防止在水的作用下重新加剧热融滑坍。
（3）其它措施。路堤穿过热融湖塘时，水下部分路堤必须以渗水性土填筑，渗水性土的填筑标高应高出湖塘最高水位015m；同时应结合热融湖塘基底土质、地下冰、上限深度等因素，综合考虑基底的预留沉落量；另外路堤两侧水不得排入热融湖塘。
二、冻土区路面病害的防治方法和措施
（1）冻结沟。当含水层较薄、隔水底板埋藏不深、涌水量及动水压力不大时，可在冰椎场或冻胀丘场的上游开挖与地下水流向垂直的天沟。在冻结季节前作为排水沟，在冻结季节，沟下土层首先冻结，便形成一道冻结“墙”，起到拦截地下水的作用。
（2）截冰墙。在涌水量不大路段设置横向截冰墙，阻挡水分或冰上路。截冰墙多修建在路肩外或边沟外，一般用浆砌片石筑成，可与冻结沟联合配置使用。
（3）聚冰坑。多用于水量较小、边坡不高的堑坡冰椎，用以聚积冬季冰椎，使之不上路，可与截冰墙联合使用。
（4）地下排水措施。主要由集水渗池（或渗井）和排水暗管（或盲沟）两部分组成，其目的是将地下水排到路基以外的河沟或洼地中。集水渗井适用于山坡地下水露头较集中处，渗池适用于山坡地下水较分散处，由集水渗井和渗池汇集的水再用盲沟或暗管排出路基外。
1、针对性的沥青及沥青混合料组成设计原则和方法。一是要尽量提高沥青混合料的低温抗裂性。低温抗裂性能是冻土区公路路面沥青的关键指标，低温抗裂性决定了沥青路面使用品质。在组成设计时要保障沥青混合料具有足够的抗拉强度以及变形能力，避免路面横向裂缝病害的发生。二是沥青路面要具有较强的抗老化性能。沥青面层老化是路面病害的重要诱因。由于青藏高原强烈的太阳辐射，沥青路面老化速度大大加快，需要针对高原地区强辐射的特殊条件，研究提高沥青结合料老化性能。三是沥青混合料的抗冻性能也是需要采取针对方法解决的导致沥青路面病害的重要原因之一。青藏高原地区平均气温极低，昼夜温差变化大，冻融循环频繁，抗冻性是区域内路面沥青混合料的关键指标之一。
2、加强公路维修工程质量，有效预防路面病害的发生。例如为了减少沥青路面对热量吸收过多对冻土层的影响，可以采取在沥青路面下铺设一定厚度的隔热材料或者在路基底部铺设砂石层，达到抑制路基和冻土热交换的剧烈变动；在公路路基施工时要严格保障路基填埋料的干燥度以及平整度，减少路基施工对冻土层融化深度的影响；为了避免路基侧向集水积热，需要加强路基侧向排水设施建设以及护坡保护；由于融化核的存在和移动会对路面沥青造成严重的变形损坏，在进行路基高度设计时可以综合考虑路基填料、冻土温度等客观状况，确定合理路基高度，减少融化核的形成。最后，在进行路基施工时，要尽量避免在公路两旁取土，避免形成积水沟，减少深入路基的水分，保持路基下面的冻土层稳定性。
3、对于已经发生的路面病害，要采取科学方法及时处治。（1）路面裂缝。首先要针对不同程度的路面裂缝要采取不同的修补方法。对于较为轻微的裂缝，先要将裂缝清理干净，再用热沥青灌入缝隙并封堵，而对于较大裂缝，则需要使用混合料填充。其次要尋找裂缝病害产生的原因，对症下药。假如是因为路基病害导致的路面裂缝，需要先将路基修复再来处治路面裂缝。如果是沥青本身的低温抗裂性能不足导致的裂缝，则需要对沥青路面整体进行更换。（2）路面松散。路面松散的首要原因是沥青混合料离析造成的，要注意混合料的均匀性以及路面施工时的温度变化，同时要检查原料的含泥量和掺入矿粉的比例是否合理，出现问题要及时调整配合比。（3）路面泛油。路面泛油的主要原因是沥青用量不当造成的。对于轻微的路面泛油，可以采取铺撒碎石进行碾压即可，对于严重的路面泛油，可以撒多一层碎石。
三、结束语
冻土区由于自然环境恶劣，公路病害发生频繁，公路养护面临严峻挑战。作为养护人员，需要在实际工作中摸索经验，探究病害发生的具体原因，积极发挥个人主观能动性，利用先进的养护技术，对公路病害进行有效预防和处治。
参考文献：
[1]王禹.沥青混凝土路面施工质量控制＼[J＼].华东科技：学术版，2013，（2）.
[2]蒋广新.沥青路面病害的成因及防治措施浅析＼[J＼].科学与财富，2013，（6）.
[3]林世君.浅谈高寒地区沥青混凝土路面病害分析及防治＼[J＼].中国新技术新产品，2013，（9）.