冻土162181.docx

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冻土162181

2·路堤基底的下沉量计算

路堤基底最大融化深度内的总下沉量（5），包括多年冻土天然上限以上季节融化层的下沉量和上限以下的冻土因路堤填料蓄热影响而融化的厚度内下沉量的总和。

在东北大小兴安岭地区，植被生长茂密，地表一般均有草皮泥炭等易压缩层，因此路堤基底的总下沉量（在融化季节施工时），一部分是草皮泥炭的压缩下沉和另一部分上限以下多年冻土的融化下沉和压缩下沉的总和。

计算下沉量的目的，在于计算施工期间由于基底的下沉所增加的土方数量，以及在运营期间继续下沉时所需预先加宽路堤顶面的宽度，以便路堤下沉后抬高道床时，路基两侧路肩仍有足够的宽度。

根据现场实测资料，同一断面内各测点下沉量在大多数情况下都是向阳侧大于背阳侧，但其差值一般都不大于lOcm，下沉后的基底面基本上与原地面平行，为计算方便起见可以采用平均值。

对嫩林线、牙林线既有路堤的钻探调查和试验路堤沉降观测资料的综合分析表明，路堤基底泥炭的总下沉量（包括融化下沉和压缩下沉）为基底融化厚度的30%一50%，一般可按40%进行估算即

S=40%H=0.4H（4-2）

式中S-泥炭层的总下沉量，m;

H-路堤基底泥炭层的最大融化深度，m。

上式适用于泥炭层厚度大、最大融化深度处在泥炭层中的情况。

当已知泥炭层的厚度及天然上限深度时，即可根据式（4-1）、式（4-2）计算出基底的最大融化深度和泥炭的总下沉量。

[例]已知表层泥炭厚1.0m，天然上限为0.5m，则：

基底最大融化深度H=1.6Z=1.6×0.5=0.8m。

小于泥炭厚度，即最大融化深度在泥炭层厚度内。

基底总下沉量S=0.4H=0.4×0.8=0.32m。

假若路堤基底下表层泥炭较薄，最大融化深度进入泥炭层下他土层时，基底总下沉量的计算详见第三章所述。

（四）路堤基底施工中沉降断面面积及基底后期沉降和路基面每侧预留加宽

1.路堤基底施工中沉降断面面积可用下式表示:

A=B·S·n1（4-3）

式中A—沉降断面面积，m2;

B—路堤基底宽度，m;

S—总下沉量，m;

n1—施工中沉降系数，见表4一3。

2.基底后期沉降与路基面每侧预留加宽

填筑路堤后基底的沉降情况，据观测资料在施工的当年下沉量最大，一般均在总下沉量的60%以上。

这主要与施工季节及路堤高度有关。

春融后的七、八、九月，气温高，活动层己大部或全部融化，填料携带的热量大，基底吸收的热量多，因此在这一时期施工，当年的下沉量大，后期沉降量小。

相反春融后的其他月份施工因气温较低，活动层仅少量融化，或地表已开始冻结，填料携带的热量少，基底吸收的热量少，当年的下沉量要少些。

此外路堤的高度越低，当年的下沉量越少。

图4一6为嫩林线林海一碧水间试验路堤K134+060断面的沉降曲线图。

该处路堤高度为2.30m，填料上部为砂黏土，下部为砂卵石。

地表层泥炭厚0.8一1.3m，以下为砂黏土含冰夹小碎石，融后流塑状，冻土上限0.4一0.8m。

1967年5月29日起施工，自开始填土后，随着高度逐渐增加，下沉量亦迅速增大，当年8月15日填土达到设计高程，基底沉降量已大部完成。

10月23日铺轨后至1968年8月下沉曲线较为平稳，冻结期间有微量回升，8月以后的融化期又有少量下沉，以后随着季节温度的变化，冻融交替，沉降曲线呈微小起伏，路堤已趋稳定，不再继续下沉。

由于施工中路堤基底的下沉不能全部完成，在路基成型后基底继续有少量的下沉，需要增铺道碴调整线路高程，为保证道床抬高后两侧有必要的路肩宽度，设计时应预留路基面加宽。

其加宽值

（五）基底保温层及保温护道的设置

东北多年冻土地区，当路堤采取保护多年冻土设计时，其保温措施之一就是在路堤基底铺设隔温层和在路堤的一侧或两侧设置保温护道。

1.铺设基底隔温层

填筑路堤后，基底植被及泥炭层受到压缩，厚度变薄，空隙减小，对保护冻土不利。

因此，基底铺设隔温层，可以补偿路堤基底因表层植被及泥炭层受到压缩变薄及压实而导致的热传导性能增加。

同时，亦可减少填土蓄热对基底的散热影响，起到对多年冻土的保温效果。

东北大小兴安岭地表生长的塔头草及泥炭层，为良好的保温材料，泥炭的导热系数在饱和状态时仅为0.4605W/m·K），干燥状态为0.1130W/m·K），作为隔热材料可就地取材，造价低且施工简便。

铺设厚度一般为0.2一0.3m。

图4-7为基底铺设泥炭隔温层的多年冻土路堤，在基底泥炭隔温层及两侧设置的保温护道共同影响下，基底人为上限上升明显。

采用塔头草、泥炭层作为基底隔温层，虽然可以起到良好的保温效果，但从保护冻土自然环境考虑，今后新续建设应尽量采用工业保温材料作为基底隔温层（如聚胺脂和聚苯乙稀板等）。

在塔头草沼泽地段则可采取对塔头草空隙反扣塔头草回填措施，同样可起到增强基底隔热性能的作用。

但当塔头草空隙中生长苔薛类植物时，可不必再反扣塔头草回填。

2.设置保温护道

采取保护多年冻土设计的路堤，另一保温措施是设置保温护道，用以减少及削弱因热传导作用而引起的对多年冻土的影响。

防止阳坡侧人为上限的下降和缓和阴坡侧人为上限上升的坡度，同时可以防止因人为活动对路堤坡脚边缘地表的破坏。

以黏性土填筑的保温护道并可阻挡和减少路堤坡脚处地表水渗人基底。

图4-8为设置保温护道与未设置保温护道的路堤基底人为上限变化的对比。

上述两断面相距96m，位于大片岛状多年冻土带内。

其地质情况、路堤填料、线路走向大致相同。

路堤高度有护道的3.4m，无护道的2.6m。

基底人为上限变化对比见表4-4。

另据调查嫩林铁路位于从不连续多年冻土带到零星岛状多年冻土带内的7处没有设置保温护道的路堤，其人为上限的位置均是阳坡侧下降阴坡侧与天然上限平或稍有上升。

足以证明设置保温护道起到了保温防止基底冻土融化、保证路堤稳定的效果。

护道材料宜根据“就地取材，方便施工”的原则，并结合防水综合考虑。

采用泥炭草皮或细粒土均可。

在需要加强防水的地段以土护道为宜。

护道结构尺寸如图4一9，并应综合下列因素确定:

（1）当路堤的向阳、背阳侧区分明显时，向阳侧护道用大值或仅在向阳侧设置。

（2）地面横坡陡于1:

10，且向阳侧又处在下方时，下方侧护道用大值或仅在下方侧设置。

（3）位于岛状多年冻土带中的路堤，路堤坡脚人为活动频繁（大型车站及林业局附近）的地段应取图4-9中最大值。

20世纪50-70年代在嫩林、牙林铁路上，己施工的保温护道，大部以塔头草，泥炭填筑，其保温效果良好。

但据铁路局工务部门反映，塔头草、泥炭护道，一般仅能保存10年左右，其后因腐朽、沉落和着火咱燃等原因逐渐减薄或消失，缺乏长期效应。

而且大量挖取塔头草、泥炭的土坑，日久易发展成热融湖塘，从保护冻土环境考虑，亦不宜挖取。

20世纪90年代中期以后，铁路工务部门开始采用聚苯乙烯保温板替代已毁坏的泥炭护道，整治既有线的路基下沉病害，并己初见成效。

建议在取得成熟可靠的经验后，推广采用以替代泥炭、塔头草护道。

在低洼积水的塔头草沼泽地段和人为活动频繁的地段，从防水和保护路堤坡脚地表考虑，还以填筑黏性土护道为好。

（六）填料的选择

路堤填料有岩块粗粒土及细粒土。

岩块包括块石类及碎石类（卵石土、碎石土）。

粗粒土包括砾石类（砾石土、砂砾）及砂类（砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂）。

细粒土包括粉土类（砂粉土等）及粘土类（砂黏土等）。

作为多年冻土地区路基的填料，各有其优缺点。

岩块和粗粒土含水量要比细粒土小（细粒土的表面能大，其持水能力强）。

在相同的气候条件下，含水量小的粗粒土在冬季散失的热量小，而潮湿的细粒土在冬季散失的热量大。

土颗粒的粗细又决定着土的渗透性能，粗粒土的渗透性能较好，因此夏季雨水渗入粗粒土携带的热量要较细粒土多。

以细粒土作填料时，一般填筑比较紧密，孔隙度小，空气充量小，基本上是以土颗料本身进行热传导。

热传导的速度慢。

而以岩块的碎块石，卵石土及粗颗粒土的砾石土等填筑时，一般孔隙度较大，空气在空隙中易产生对流，因而增强了热传导性能，夏季易于吸热，冬季易于放热，使热源能量传递较深。

上述热传导性能的差别，是由于粗粒土与细粒土热物理状态的不一致性，因为热容量不同，因此在冻融交替过程中，在吸热散热速度上、时间上均不相同。

嫩林线试验路堤的地温观测资料表明，填土第二年的融化速度，以砂卵石填筑的路堤在8月以前，每月融化1.0-1.4m;以砂黏土填筑的路堤每月融化0.4-1.3m。

而冻结速度，以砂卵石填筑时为每月1.0-1.5m，以黏性土填筑时为每月0.5-1.1m。

地温观测并表明，填砂黏土的地温要比填砂卵石为低。

地温的回升速度填黏性土的较填砂卵石的明显。

在东北大小兴安岭多年冻土地区，除沼泽湿地外，缓山坡及洪积阶地上一般为碎石夹土或砂黏土夹碎石，河流冲积阶地的地表砂黏土层下多为砂砾及卵石土，这些均是良好的填筑材料。

在做好地表排水的前提下，用粗粒土或细粒土作填料对保护基底冻土无明显的区别，填料类别一般不起控制作用。

因此除有特殊要求者外，宜采取因地制宜、就近取土的原则，以方便施工，降低造价。

但对排水困难的厚层地下冰地段应考虑在底部填筑一定厚度的黏性土，在冻土沼泽地段应在底部填渗水土作为毛细水隔断层。

以防止地表水渗人基底造成路基融沉或因毛细水作用而造成冻胀病害。

图4-10为粗粒土填筑的路堤，图4-11为细粒土填筑的路堤，经实测，在地表排水良好的情况下基底人为上限均稍有上升，路堤稳定无病害。

（七）低路堤的人为上限变化状况及路堤的最小高度

1.低路堤的人为上限变化状况

（1）路堤填土高度过低时，由于地表泥炭层的压缩，保温性能减弱，填土后导热性能增大，太阳辐射热易向下传递，热交换作用强烈，使基底冻土人为上限下降。

铁三院在牙林线潮莫段的路基调查结果表明，位于不连续多年土带中的16处路堤基底人为上限下降的断面中，11处路堤高度和五处高度的路堤人为上限均下降。

低路堤由于填土低，整个路堤的受热面积小，坡面的水平热流影响亦小，阳坡表面吸收的太阳辐射热仅略大于阴坡侧，因此路堤两侧的地温很接近，其地温曲线如图4-14所示。

两侧路肩处的基底下人为上限的下降幅度相近似，说明低填路堤的坡面朝向对基底两侧人为上限的变化影响很小。

2.路堤的最小高度

路堤的最小高度（或称路堤的下临界高度），即采取保护多年冻土原则设计路堤时，能使基底人为上限维持在原天然上限位置的最小高度。

在多年冻土上修筑路堤，只要满足最小高度，并采取综合的保温措施后，一般人为上限最终均能较天然上限有所上升，或保持在原来天然上限的位置。

因此，为保持路基稳定，防止基底人为上限下降，需要确定路堤的最小高度。

确定路堤的最小高度时，需要考虑多种因素。

它既与路堤所处的区域气候密切相关，又与填料类别、地表下泥炭层厚度及以下的冻土介质特性和采取的保温措施有关。

但其中主要因素是区域气候的影响。

路堤最小高度的确定，国内外有的采用公式计算确定，但一般都根据调查资料经统计分析后得出。

如前苏联根据调查资料"'统计得出在多年冻土连续分布的北部地区路堤的最小高度为0.7-0.8m，中部和南部地区为1.0-1.1m，岛状冻土分布的南部地区为1.7m。

加拿大没有国家统一规定，各公司有自己的设计标准，一般采用1.0-2.0m，填料以粗颗粒（碎石、砾石、粗砂等）为主。

美国亦无详细的计算公式，美国费安公路根据筑路经验得出最小路堤高度为1.2-1.8m。

用碎石、卵石填筑的最小高度为1.0一3.0m。

我国青藏线确定的用黏性土填筑的路堤最小高度按四个不同的多年冻土分区分别为:

低温稳定区1.5m，低温基本稳定区1.9m，高温不稳定区2.3m，高温极不稳定区大于2.5m（注:

根据青藏铁路高原冻土区工程设计暂行规定）。

东北多年冻土地区根据既有铁路的大量调查资料（填料为土夹碎石或碎石夹土），经统计分析，提出了路堤最小高度的经验值，

（八）保护地表植被及泥炭层

东北大小兴安岭植物生长茂密，除木本植物外，一般地表多为活地被植物及泥炭层所覆盖，这些活地被植物及泥炭层是多年冻土良好的保温层。

因为植物介于大气层和地层之间，积极参与两者之间的热量交换，对土的冻结和融化均有很大影响。

尤其夏季，植物能遮挡太阳的强热辐射，减弱地表的受热程度，减少进人土中的热量。

因此，植被能降低地表和土层的温度，减缓和减少冻土的融化速度和深度。

冬季，植被使土中的热量不易散发，减缓土的冷

却速度。

植物根系有保持一定水分的能力，若为苔薛及泥炭，吸水能力更强。

大量的水被日光晒干，消耗很多蒸发潜热，使相当大的一部分太阳辐射热达不到冻土中。

同时植物在进行光合作用时，也要吸收太阳能以供其生长发育。

这就增加了土的热容量，减低下土的导热系数。

由此可见，天然植被起着良好的保温作用。

而厚层苔薛及塔头草沼泽，其保温作用就更加显著。

图4-15是实测的地面及以下2Ocm深度内的苔薛与砂黏土的地温对比曲线。

从图中可以看出，由于苔葬的良好隔热保温作用，减少了大量向下传递的热量。

在深度lOcm处，地温由地面的18℃降为2.3℃。

而砂黏土在深度lOcm处的地温，则由地面的9℃降为3.7℃。

厚层苔薛及茂密的大片塔头草，一般都生长在沟谷洼地及河流阶地的沼泽中，所以这些地段的多年冻土上限均较浅。

例如厚层苔薛下的多年冻土上限仅0.3-0.5m。

根据观测资料，铲除苔草及泥炭后，土的融化深度可增加1.5-2.5倍。

因此，应严格保护基底及两侧坡脚近处的地表植被及泥炭层，不便遭受破坏（最少在20m范围以内）。

若受到破坏将增大融化深度，使冻土融化，上限下降。

例如嫩林线林海一碧水间K109+00路堤，左侧坡脚处地表0.1一0.2m厚的植被及泥炭层被铲除后，多年冻土上限由0.7m下降为1.75m。

再如嫩林线K221+692.81处路堤，在基底挖除植被及泥炭层（厚0.4-0.5m）换填砂砾后，人为上限大幅度下降，而两侧坡脚外天然上限则末见明显变化。

如图4-16所示。

二、按破坏多年冻土原则设计的路基工程

按破坏多年冻土的原则设计，就是在路基建成后的运营期间，允许路基下地基中的多年冻土全部或部分融化，或在筑路时预先使路基下的多年冻土融化，路基设计按非多年冻土地区的技术标准进行。

（一）路基情况

需要按破坏多年冻土原则设计的路基为:

1.基底地质情况良好，为少冰冻土或多冰冻土，融化后下沉量小不致造成路基病害者。

2.基底地下冰较薄，埋藏浅，范围小，或难以保持其冻结状态，以下即为良好地层少冰冻土、多冰冻土或基岩的地段。

3.零星岛状多年冻土带邻近南界的多年冻土地段，由于多年冻土层已处在退化状态中，修筑铁路，势必加速多年冻土的融化，保护多年冻土难以取得成效，应采取破坏多年冻土设计。

（二）设计原则

破坏多年冻土设计的原则，根据不同的地质及水文地质条件，可分以下几种情况进行。

1.对基底地质良好，为少冰冻土及多冰冻土的多年冻土地段，可按一般非多年冻土地区的路基设计，不必采取任何特殊措施。

因为冻土融化后不会产生融沉及冻胀病害。

2.对含冰量大的薄层冻土，若埋藏较浅，或地下冰层下不深处即为少冰冻土、多冰冻土或基岩且无地下水，路堤高度H

时，可全部挖除含冰量大的冻土层，换填渗水土或黏性土。

3.含冰量大的冻土层厚度较薄，但埋藏稍深，冻土层以下的土层中饱含承压地下水，挖除换填施工难度大。

这种情况可采取上部挖除以渗水土换填，下部松动爆破，将冻土层震碎破裂，在施工过程申利用地下水温，加速碎裂冻土的融化，使冻土层完全消失。

上部部分挖除的深度应视施工期限、冻土层厚度等综合考虑决定，一般应占整个冻土层厚度的1/2-2/3。

设计中应考虑适当预留沉落量及加宽路肩。

例如嫩林线嫩加段讷尔克气一桦排间一段100多米长的路堤，位于距讷尔克气河河岸约80-100m的一级阶地上，为塔头草冻土沼泽地段。

路堤高4m左右，冻土上限1.4m。

表层泥炭厚0.7-1.4m，下为厚0-0.7m的粗砂层，以下即为含土冰层。

多年冻土层下限3.3-4.0m。

下限以下为圆砾夹卵石，饱和含水，冻土层下水与讷尔克气河相连通，系承压水。

此处冻土因邻近南界附近，冻土厚度仅1-2m，又受地下水温度影响，正处于退化中。

设计中考虑到冻土难以保护，采取了破坏冻土的设计原则，挖除全部冻土，换填渗水土，于冬季冻结后施工。

为防止挖透冻土层后承压的冻土层下水涌出，影响施工，保留了下限以上0.5m的冻土不予挖除。

施工安排在年初季节融化层全部冻结后进行，待挖除泥炭迸人粗砂层时，气温已开始转暖，因砂层高程与河水的低水位同高，河水通过砂层大量渗入基坑，无法排尽。

此时末挖除的冻土厚度尚有1-2m，在水中开挖冻土极为困难。

因此改用松动爆破措施碎裂冻土，使浸泡在河水中的破碎冻土块在填土过程中加速融化。

爆破孔呈梅花形，间距为5m，深度1.Om左右。

爆破后于漏斗坑内填充尺寸不小于lOcm的片石，表面大致找平。

向上填渗水土到高出原地面1.5m。

坡脚超挖部分均以弃土回填夯实整平，向外侧做成2%的坡度。

在施工过程中定期作了融深及沉降观测，用以确定路堤预留高度及加宽数值。

上述例子说明破坏冻土一般均需在冬季进行，施工工期受季节控制，而且土方工程量大，施工困难，工效低。

因此除在南界附近的处于退化状态含冰量大的零星小块冻土区必须采取这种措施外，一般不宜采用。

第三节路基地面水的排除

铁路路基的修建，改变了地表水流的自然状态。

当铁路工程排水设施不良（如地表排水不畅，排水沟堵塞，沟壁及沟底渗漏等）时，往往造成路堤坡脚或路堑天沟侧沟积水，产生沿基底的横向渗透、路堑边坡渗水及路基面过度潮湿等现象。

由于东北多年冻土地区，降水集中在气温较高的6-9月，水中积储了较多的热量，当渗人和透过路基面及基底时因其放热和基底冻土的吸热而产生的热交换作用，促使冻土融化。

冬季又因气候严寒，地基土中的水冻结体积膨胀。

因此，路基产生融沉、冻胀及边坡堆塌等病害。

例如牙林线金林-达赖沟间K323路堤因基底横向透水，下沉严重。

经观测路堤两侧水温变化如图4-17所示。

图4-17表明，地表水自该路堤的右侧（上方）12材孔流经基底至左侧（下方）15#孔时，水温由+7℃左右降至+2℃左右。

地表水的渗透持续进行，水的温度不断向地下散失，促使路堤基底地温增高，冻土融化，人为上限大幅度下降，路堤长期持续下沉。

又如嫩林线松树林车站，路堤以砂砾填筑，左侧坡脚边为一大水塘，基底透水，致使基底冻土大幅度融化，如图4-18所示。

再如嫩林线K288+456处路堤，以砂卵石填筑，由于此处铁路与公路平交修筑道口，致使右侧上方路堤坡脚外形成积水塘。

施工后即发现基底透水，为此加做了砂黏土护道，但雨季降水后水塘水位升高，超过护道顶面，地表水仍然不断向基底渗透，形成透水路堤。

7年后调查，路堤基底下人为上限已下降2.2一3.0m，如图4-19所示。

根据嫩林线、牙林线部分既有铁路的调查，14处路堤严重下沉地段均系排水不良、坡脚大量积水造成。

因此，多年冻土地区的路基排水设计，除排水设施应布置合理，与桥涵、隧道、车站等排水设施衔接配合并有足够的过水能力外，还应考虑多年冻土地区的特殊情况，切实做好地面排水设施，加强地表水的排泄，以防止坡脚积水而造成的基底横向渗透，保证路基基底和路堑边坡的稳固。

一、排水沟位置的确定

本地区初建铁路时，因担心开挖排水沟破坏冻土影响路堤的稳定，排水沟设在坡脚外20m处，厚层地下冰地段甚至选列40-5Om以外。

排水沟设置过远，结果在排水沟与路堤坡脚间积水，反而造成冻土上限的下降，图4-20是坡脚地表积水冻土上限下降的实例。

关于开挖排水沟的影响范围，大量的既有线调查资料表明，开挖排水沟对两侧沟边多年冻土的影响并不远，一般仅3-5m左右。

而且排水沟水流对沟两边的影响亦很小。

因此，从70年代起排水沟至路堤坡脚（含护道）的距离已改为不小于Sm。

对埋藏较浅的厚层地下冰地段则定为距坡脚lOm。

二、排水沟设计

排水沟断面尺寸，除按地表径流进行计算确定者外，排水沟的宽度及深度一般不宜小于0.6m。

水沟边坡坡度当为末腐朽及半腐朽的泥炭时用1:

0.5-1:

1，对软塑及流塑状的黏性土放缓为1:

1.5-1:

2。

排水沟应设计较大纵坡，以利排水通畅。

由于塔头草冻土沼泽地段表层泥炭较厚，其下又多为含水量较大的黏性土，开挖的排水沟边坡不能持久稳定，运营一段时间后，排水沟多因逐渐坍塌堵塞而失效。

2001年8月在对牙林、嫩林铁路病害考察中，看到50-60年代开挖的排水沟有的已消失不见。

致使不少地段排水不良。

据嫩林铁路加格达奇、林海、塔河三个运输管理中心2001年8月病害统计资料，现有路堤下沉病害地段133处，总延长49.lkm，其原因大都与地表排水不良，坡脚积水有关。

因此作好地面排水系统，改进排水沟的设计及防护，使之能长期通畅排水，对保持多年冻土路基的稳定极为重要。

考察到多年冻土塔头草沼泽地段的泥炭层一般较厚，早期的排水沟断面浅及窄，难以保持长期良好状态。

而加深扩大排水沟断面，又会对多年冻土造成影响，同样对路基稳定不利。

建议采用铺设预制的混凝土"U"型排水槽措施。

虽然造价稍高，但可持久耐用。

三、适当增设涵洞

在排水困难地段，虽然流量不大，亦应增设涵管将水引走。

这些地段从水文条件考虑可不设涵管，但路基上方积水又无法通过排水沟排走时，为防止坡脚长年积水，仍应考虑设置涵洞，将水排走。

路堑多位于山坡地段，一般土质较松散，夹有较多的碎石，常因侧沟及天沟的渗漏而产生基底冻胀及边坡坍塌病害。

地面排水设计应做好沟底及沟壁的防渗漏和防冲刷处理。

对土层松软易渗漏及流速较大可能引起冲刷的地段，应铺砌加固。

天沟距堑顶位置一般在3-5m左右。

侧沟十天沟的横断面应有足够的过水能力，除需按流量计算者外，可采用底宽0.4m，深度为0.6m，其纵坡不宜小于2‰。

第四节低填浅挖及零断面地段的路基

多年冻土地区的低填浅挖及零断面地段是最容易产生热融下沉、冻胀及冰害的地段。

应尽量减少和缩短其处数和长度。

设计中需挖除基底泥炭及含冰量大的土层，换填不冻胀或弱冻胀土。

当基底为含冰量大的冻土层时，无论是破坏冻土全部挖除或保护冻土部分挖除，造价都很昂贵，且施工困难，以后基底保持干燥亦较难。

因此只有当浅挖能达到良好土层，低填和零断面的换土深度较浅，路基基底多年冻土融化后不致产生持久下沉、冻胀及冰害者，方可采用低路堤与浅路堑相连接的纵断面形式。

但亦必须与提高路堤、缩短或取消挖方作经济技术比较。

对低填、浅挖及零断面地段，设计及施工中应采取的措施如下。

一、按破坏多年冻土设计，基底全部换填

如路堤基底或路堑路基面下的富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层厚度不大，埋藏较浅时，宜全部清除换填。

换填底部应填筑不少于0.5m厚的渗水土或全部换填渗水土，并做好基底纵横向排水，以防基底积水，如图4-21和图4-22所示。

二、按保护多年冻土设计，基底部分换填

如富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层较厚，全部换填困难且不经济时，一般采取部分换填。

其厚度应使路堤高度与换填深度之和不小于保温的计算厚度的1.5一2.0倍。

换填材料应选用保温和隔水性能好的细粒土，并做好地面排水。

如地表潮湿则路基面应填筑不少于0.5m的渗水土以防冻害，见图4-23。

牙林线潮得段一处低填路堤，堤高0.6m，地表泥炭层厚0.4-0.7m，以下为砂砾土，融后饱和，冻土上限1·4m。

采取了全部挖除泥炭层，换填碎石土措施。

运营后无热融下沉现象。

但因侧沟排水不良，换填的碎石土含泥量较大，因此路基冬季有冻害，冻起高度40-110mm。

牙林线伊嫩段图里河站附近一处低填路堤，堤高0.5m，位于塔头草沼泽中，填料为黄色砂黏土夹碎石，左40m挖有排水沟。

表层泥炭厚0.3m，以下为黄色砂黏土夹碎石，含冰量较大。

此段设计中末采取换填措施，施工中及交付运营后连年下沉，年下沉量