冻土病害的防治原则是根据自然条件、工程设计和使用条件使其尽可能保持一种状态,即要么使其长期保持冻结状态,要么使其经常处于消融状态。因此,必须做到合理选址和选线,尽量避免或最大限度减轻冻害的发生。在不能避免时,则需要采取必要的地基处理措施,消除或减弱冻土病害。
(1)排水
水是影响冻胀融沉的重要因素,必须严格控制土中的水分。通常的排水措施有以下几种:在地面修建一系列的排水沟、排水管,用以拦截地表周围流来的水;汇集、排除建筑物地面及内部的水,防止这些水渗入地下;在地下修建盲沟、渗沟等拦截周围流来的地下水;降低地下水位,防止地下水向地基土中积聚。
(2)保温措施
应用各种保温隔热材料,防止地基土温度受人为因素和地表建筑物的影响,最大限度地防止冻胀融沉。在基坑或路堑的底部、边坡及填土路堤底面铺设一定厚度的草皮、泥炭、苔藓、炉渣或黏土,都能起到保温隔热作用,防止多年冻土上限上下波动,使其保持相对稳定。
(3)土质改良
土质改良一般有两种方法,即换填土法和物理化学法。换填土法是用粗砂、砾石、卵石等不冻胀土代替天然地基的细颗粒冻胀土,是一种广泛采用的防治冻害的有效措施。一般基底砂垫层厚度为0.8~1.5m,基侧面砂垫层厚度为0.2~0.5m。在铁路路基下常用这种砂垫层,但在砂垫层上要设置0.2~0.3m厚的隔水层,以免地表水渗入基底。物理化学方法是在土中加某种化学物质,使土粒、水和化学物质相互作用,降低土中水的冰点,使水分转移受到影响,从而削弱或防止土的冻胀。如加入氯化钠、氯化钙等无机盐类使冻胀土变成人工盐渍土,从而降低冻结温度,将冻胀变形限制在允许范围内;在土中掺入厌水性物质或表面活性剂等使土粒之间牢固结合,削弱土粒与水之间的相互作用,减弱或消除水的运动。
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