冻土区块石夹层路基防冻胀翻浆效果试验研究

刘德仁，赖远明，董元宏，李双洋

（1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室，兰州 730000；2. 兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070）

1 引 言

我国是世界上第三冻土大国，高海拔冻土居世界之最，冻土充分发育，其中长期处于冻结状态的多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭、松嫩平原北部及高山地带和青藏高原上，冬季冻结、春夏季融化的季节性冻土遍及长江流域以北的广大疆域[1]。在冻土地区，伴随着土中水的冻结和融化，发生着一系列奇异而独特的冻土现象，如随着大气温度的下降，土体温度降到土中孔隙水结晶点时，土体便发生冻结，出现冰晶体，导致土体体积膨胀，引起附加的应力和变形，这就是冻胀现象。到了春季，随着气温的上升，冻结后的土体从上层开始融化，但冻土层的下层尚未消融，水分无法下渗，使土体含水率增大，导致强度降低。一旦土体中冰侵入体消融成水，而土体又未能完全排水固结，就会使上部结构发生沉陷变形及道路融沉、翻浆等现象（如图1所示）。

既然冻土区道路翻浆的主要原因是路基中水分的积聚，那么做好路基的排水和隔水设施是消除路基冻胀和翻浆的根本措施。目前较为常用的措施是换填冻胀性较小的粗颗粒土[2－4]。但现有室内外试验和实际工程均已证明，通过换填粗颗粒土的方法只能减少冻胀，不能消除水分迁移。在反复冻融的情况下，粗颗粒填土内的含水率仍会有较大的提高，仍有翻浆现象的发生[5－7]。……