多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程技術(shù)

青海省交通廳廳長

青海省位于青藏高原的東北部，自然條件惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜。公路作為長達數(shù)十至數(shù)百公里的帶狀構(gòu)造物，跨河湖沼澤，經(jīng)過不同的地層、地質(zhì)構(gòu)造單元和地震帶，易受各種地質(zhì)災(zāi)害及潛在致災(zāi)因素的影響。隨著青海省公路建設(shè)的不斷發(fā)展，在公路建設(shè)中面臨的地質(zhì)環(huán)境等問題越來越多。作為青海省廣泛分布的多年凍土、鹽漬土等特殊地質(zhì)災(zāi)害，成為影響和制約青海省公路建設(shè)的主要地質(zhì)災(zāi)害，做好其防治工作，對不斷提高公路工程的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，具有重要的現(xiàn)實意義。

青海高原多年凍土分布廣泛，西、中部昆侖山—可可西里為我國高原多年凍土發(fā)育中心，北部阿爾金山、祁連山片狀—島狀多年凍土斷續(xù)分布，東部巴顏喀拉山高山凍土島占據(jù)山頂山嶺，南部唐古拉山大片連續(xù)多年凍土連綿分布。青海省多年凍土分布面積約占青藏高原多年凍土分布總面積的36%，為我國多年凍土分布第二大省。國道109線、214線、227線在青海省內(nèi)穿越多年凍土區(qū)千余公里，還有多條省道也與多年凍土相伴。

青海柴達木盆地是我國內(nèi)陸鹽漬土主要地區(qū)之一，在面積約24萬平方公里的柴達木盆地，鹽漬土區(qū)有近千公里的干線公路。215線舉世聞名的“萬丈鹽橋”段，是典型的干脹鹽漬土和過濕鹽漬土地段，表層含鹽量達20%以上，由于鹽漬土特殊的工程性質(zhì)，導(dǎo)致該地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害屢屢發(fā)生，鹽漬土與巖鹽公路的主要病害有鹽脹、松散、裂縫、沉陷和降水后發(fā)生溶淋而泥濘，造成路面坎坷不平。

近年來，青海省交通科技研究緊緊圍繞全省交通建設(shè)和運輸生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)問題開展工作，使多年困擾交通發(fā)展的一些重大技術(shù)問題得到解決，產(chǎn)生了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。在交通運輸部的支持下，圍繞青海高原多年凍土和鹽漬土地區(qū)公路建設(shè)和養(yǎng)護中存在的技術(shù)問題，青海省交通科學(xué)研究所、中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司、中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所、北京交通大學(xué)、同濟大學(xué)等單位開展了“多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)研究”、“多年凍土地區(qū)公路病害和機理研究”、“水、熱、力耦合效應(yīng)與路基路面溫度場變化規(guī)律的研究”、“多年凍土地區(qū)路基穩(wěn)定性技術(shù)研究”、“多年凍土地區(qū)路面設(shè)計與施工技術(shù)研究”、“多年凍土地區(qū)橋涵工程技術(shù)研究”、“ 多年凍土地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與評價技術(shù)研究”、“ 多年凍土地區(qū)公路養(yǎng)護與維修技術(shù)研究”、“重鹽堿地區(qū)公路翻漿處治技術(shù)、材料及工藝的研究”、“青海萬丈鹽橋處治技術(shù)研究”、“鹽漬土地區(qū)公路橋涵及構(gòu)造物防腐蝕技術(shù)研究”等項目研究，取得了不少突破性的成果。這些研究項目所獲得的科研成果，在實踐中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，也是編寫《多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程技術(shù)》的基礎(chǔ)。

《青海省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》提出，要完善交通運輸網(wǎng)絡(luò)，提高通暢水平和通達深度，建設(shè)綜合運輸大通道和綜合交通樞紐，優(yōu)化各種運輸方式的銜接，全面提高交通運輸能力和效率。加強國道、省道干線公路、出省通道和資源開發(fā)、旅游、農(nóng)村公路建設(shè)，增加密度，提高等級，構(gòu)建“六縱九橫二十聯(lián)”公路網(wǎng)。力爭到2015年全省公路通車?yán)锍掏黄?0 000公里，高等級公路突破9 000公里,其中高速公路達到3 000公里。交通發(fā)展，科技先行。要完成“十二五”提出的交通發(fā)展目標(biāo)，必須以科技創(chuàng)新為支撐，以技術(shù)突破為引領(lǐng)，而《多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程技術(shù)》一書正是對近年來青海高原多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路建設(shè)和養(yǎng)護中所取得的科技創(chuàng)新成果的總結(jié)，它代表了目前國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)研究的最高水平，在“十二五”開局之年出版此書，可謂恰逢其時，必將為技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力提供有力借鑒。

隨著國家經(jīng)濟建設(shè)重心向中西部傾斜，青海省的大規(guī)模開發(fā)已勢在必行，多年凍土和鹽漬土地區(qū)的公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是重中之重，任重而道遠。廣大交通科研工作者正沿著實踐、認識、再實踐、再認識的路線前行，為實現(xiàn)多年凍土和鹽漬土地區(qū)公路建設(shè)和養(yǎng)護工作的新進展、新突破而不懈努力著。此書的出版必將對青海省多年凍土和鹽漬土地區(qū)公路的規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理起到有力的支撐作用，使青海省的公路建設(shè)水平邁上新的臺階，從而產(chǎn)生巨大的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益，對推動青海省社會、經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，意義重大，影響深遠。

第一部分　多年凍土地區(qū)公路勘察技術(shù) / 001

針對多年凍土地區(qū)的工程地質(zhì)分類，提出了多年凍土地質(zhì)勘察內(nèi)容、取樣方法以及專項試驗項目，論述了工程地質(zhì)觀測的技術(shù)要求，規(guī)范了工程階段的資料整理和成果提交方式。旨在指導(dǎo)多年凍土地區(qū)公路工程地質(zhì)勘察。

第二部分　多年凍土地區(qū)公路路基設(shè)計技術(shù) / 033

針對多年凍土含冰量、地溫特征，提出多年凍土地區(qū)公路路基設(shè)計時應(yīng)遵循保護凍土、控制融化速率、預(yù)融的原則，同時采取主動降溫與被動保護相結(jié)合、保護凍土路基與保護凍土環(huán)境相結(jié)合的具體工程措施和方法。

第三部分　多年凍土地區(qū)公路路面設(shè)計技術(shù) / 059

多年凍土地區(qū)公路路面設(shè)計應(yīng)滿足其特殊的使用條件，合理選擇各層材料及結(jié)構(gòu)類型，綜合考慮公路交通等級等因素，確定滿足技術(shù)要求的瀝青路面結(jié)構(gòu)組合。

第四部分 多年凍土地區(qū)橋梁涵洞設(shè)計技術(shù) / 071

多年凍土地區(qū)橋梁涵洞工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)其地基工程地質(zhì)特征，合理選擇結(jié)構(gòu)類型，橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)遵循保持凍結(jié)或容許融化的原則、橋涵附屬工程應(yīng)遵循多填少挖的原則，應(yīng)考慮溫度、水分、凍脹力對橋梁涵洞基礎(chǔ)穩(wěn)定性的影響，采取相應(yīng)的工程措施。

第五部分　多年凍土地區(qū)公路病害防治技術(shù) / 085

總結(jié)了多年凍土地區(qū)公路路基主要病害類型及其形成機理，并對凍土工程地質(zhì)條件穩(wěn)定性進行了評價，提出了凍土地區(qū)公路路基病害防治對策，確立了多年凍土地區(qū)路基設(shè)計的原則。

第六部分　多年凍土地區(qū)公路養(yǎng)護與維修技術(shù) / 137

規(guī)范了多年凍土地區(qū)公路養(yǎng)護與維修的內(nèi)容，針對公路病害類型與特征，提出了創(chuàng)新性的路基、路面、橋梁、涵洞等工程的養(yǎng)護與維修技術(shù)。

第七部分　鹽漬土地區(qū)道路翻漿處治技術(shù) / 165

針對鹽漬土地區(qū)公路翻漿病害發(fā)生的機理，闡述了其判定與勘察方法，提出了換土法、設(shè)置隔斷層、灌漿補強法等翻漿處治技術(shù)以及相關(guān)的新材料、新工藝。

第八部分　鹽漬土地區(qū)公路橋涵及構(gòu)筑物防腐蝕技術(shù) / 181

針對鹽漬土地區(qū)公路橋涵及構(gòu)筑物的腐蝕病害機理，闡述了其判定與勘察方法，提出應(yīng)采用自密實防腐水泥混凝土或普通水泥混凝土、防腐涂層、防腐砂漿、鋼筋保護層等預(yù)防措施。

索引 / 1912100433B

《多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程技術(shù)》就多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程建設(shè)、病害防治、養(yǎng)護及環(huán)境保護等提出了指導(dǎo)性技術(shù)措施和施工指南，為多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程建設(shè)提供技術(shù)支撐，對降低公路修筑及養(yǎng)護維修費用、治理公路病害具有十分重要的指導(dǎo)意義。

全書共分八部分，詳細介紹了多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路勘察技術(shù)、路基路面和橋梁涵洞設(shè)計技術(shù)、道路病害防治與翻漿處治技術(shù)、公路養(yǎng)護維修與橋涵構(gòu)造物防腐蝕技術(shù)，并提出了多年凍土及鹽漬土地區(qū)公路工程建設(shè)環(huán)境保護要求。

本書可作為交通工程技術(shù)指南，供相關(guān)工程技術(shù)人員參考，亦可作為相關(guān)專業(yè)的研究生教學(xué)參考書。

針對鹽漬土的特點和工程性質(zhì)，在線路工程設(shè)計過程中，當(dāng)路線通過鹽漬土地區(qū)時，應(yīng)查明沿線不同類型鹽漬土的分布范圍、含鹽特征及地面水、地下水等情況。在鹽漬土地區(qū)修筑線路宜以路堤通過，當(dāng)受條件限制采用路塹時，應(yīng)進行超挖并回填滲透性土。對填方路基，應(yīng)控制填料的含鹽量和壓實密度，鹽漬土路基高出地下水位的最小高度應(yīng)根據(jù)鹽漬土的類型，線路等級，結(jié)合毛細水上升高度、凍脹深度及安全高度三個因素確定。鹽漬土地區(qū)路基應(yīng)進行合理的排水組織設(shè)計，保證排水暢通，防止因積水使土中鹽漬發(fā)生不利的變化。鹽漬土路基防治措施主要包括排除地面水，降低地下水和排水，提高路基，換填滲水性土，鏟除地表鹽漬土、設(shè)置毛細水隔斷層等防治措施。在降雨較多地區(qū)，可在路基表層設(shè)封閉層，以防雨水下滲至路基體內(nèi)，產(chǎn)生溶蝕。修筑線路的路肩及邊坡均應(yīng)采取加固措施，或加寬路基以保證路基的有效寬度 。

中國多年凍土區(qū)面積約215萬平方公里,占全國面積的22.3%。主要分布在青藏高原，東北大、小興安嶺及西部高山等地。

50年代，中國修建了興安嶺林區(qū)的鐵路，青藏公路及新疆天山公路，為多年凍土地區(qū)筑路積累了經(jīng)驗。21世紀(jì)初舉世聞名的青藏鐵路的修建是對我國凍土工程研究的挑戰(zhàn)和考驗，鐵路的暢通運行說明我國凍土學(xué)研究已達世界水平。2100433B

《多年凍土與鐵路工程》全書分兩篇十二章，上篇講述多年凍土工程地質(zhì)，對多年凍土地區(qū)鐵路修筑中町能遇到的工程地質(zhì)問題進行了討論；下篇講述多年凍土上的鐵路工程，詳細討論了多年凍土上路基、橋梁、涵洞、房屋、隧道等工程地基基礎(chǔ)特殊結(jié)構(gòu)的熱設(shè)計方法，并對鐵路施工和運營中的環(huán)境工程地質(zhì)問題進行了分析，提出了多年凍土環(huán)境保護要求。《多年凍土與鐵路工程》對多年凍土地區(qū)的鐵路設(shè)計、施工和運營有重要參考價值?！抖嗄陜鐾僚c鐵路工程》可供凍土工程技術(shù)人員和有關(guān)大專院校師生參考。