路基的填料冻胀分类及防冻层设置

路基的填料冻胀分类及防冻层设置

任雪原

菏泽市公路管理局工程二处山东菏泽274000

摘要：在现代交通迅速发展的过程中，路基对于整个公路建设具有非常重要的意义。路基作为公路的重要组成部分其填料和防冻是关键的一部分，公路建设中对公路的防冻层的设置要重视，因为防冻层对于整个公路的建设具有非常重要的意义。本文将从路基冻害的形势着手，进一步探析路基的填料冻胀分类及防冻层设置。

关键词：路基；填料冻胀；防冻层

1.路基冻害分类

1.1路基的冻结

每年的路基冻结程度是采用最大的路基冻结厚度。通常把路基路基冻结所能达到的最大深度成为路基的最大冻结深度。路基冻结对整个路基的建设具有非常大的影响，冻结的距离不能基于进行施工，因为在冻结的路基上施工会造成冻结消失的时候路面裂缝的产生，而冻结一般发生在冬天，人为的解冻又是一个非常浩大的工程，经济效益严重下降，所以一般的路基工程会在冬天的时候取消，以免造成不必要的经济损失和不合格的工程。

1.2路基的冻胀

路基的冻害中还有一类是属于冻胀，冻胀的形成原因主要是因为土壤中水的冻结和冰体的增长，一般会造成地表路面发生形变像地面隆起等等。冻胀发生得到主要作用力是冻胀力，冻胀力是含水的物质在零摄氏度以下的外界条件中，完成水结冰，从而产生了向周围膨胀的外力，冻胀力的大小与物质的体积和含水量有很大的关系，物质的体积越大，其含水量越多，物体的冻胀力越大，造成的冻胀危害也就越多。冻胀发生主要是热胀冷缩的原理，土壤中的水份发生了冻结，对其他的成分产生了挤压，从而形成冻胀的危害。

路基冻胀的影响因素包括土壤质量，温度以及土壤中的水份含量。这些因素对于整个路基冻胀有或多或少的影响，其中

土壤质量是非常关键的一项，土壤中粒子在水的作用下，当温度达到零摄氏度以下的时候，其直径变小，而表面积变大，水份在冻胀的过程中也在增大，一般常用的填料有砾砂、砾石和粗砾，他们冻胀性由大到小为砾石，粗砾，砾砂，土。但是，纯度较高的粗砾土的冻胀性几乎没有，所以为了改善路基冻害问题，可以考虑用相对纯净的粗砾土进行材料的替换，所以说目前解决路基冻胀这一冻害最佳本的方法就是更换路基中容易发生冻胀的最主要的成分，用粗砾土来替代，从而使路基冻胀问题得到一定的解决。

冻胀危害除了土壤质量的影响，还有一个非常重要的影响就是水份对冻胀的影响。过多的水份为低温的情况下会形成严重的冻结体，产生较大的冻结力，从而完成冻胀的冻害。土壤中的水份主要是地下水和路面雨水的渗透，所以说为了减少冻胀发生的程度或者是几率，可以考虑在建设的路基周围建设排水系统，必要的时候还可进行遮挡。。

1.3路基的冻害

冻害原来是指由于温度较低对于蔬菜水果等农作物造成的伤害，后来引申为因为低温造成的一系列的危害。在路基建设的过程中，通常会遇到的冻害问题是路面高低起伏，路面裂缝等等。为了可以在一定程度上减少冻害的发生，最好的改善方法就通过改善路基冻胀和冻结的问题，从而达到解决路基冻害的问题。其实路基的冻害包括路基的冻胀和冻结，但是路基的冻胀和冻结又不完全占据路基冻害，所以还是应该区别对待。

2.路基的填料冻胀分类

为了对路基冻害进行妥善的管理，根据不同的情况可以进行不同的方案设计。接下来先介绍几种一般的防冻层填料的配置。A组：漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂，砾砂

B组：漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂，砾砂；细砂

C组：细砂

其中A组的配置级别属于良好，剩下的BC两组相比于A组的级别可能会差一些。

当方案从土性考虑的时候，填料的种类可以使用ABC三组，只不过在具体的方案中，通过测试土壤中这些内容的含量，根据缺哪补哪的原则进行。方案还可以从土的含水量进行测定，含水量的多少主要大气的降水量和人为的饮水量进行决定。而方案AB中设定的细砂含量有两个不同的级别，一个是＜15%，另外一个是；15%-30%，在具体选择方案的时候，可以根据含水量来进行相应的选择，基本原则是土壤中的含水量一般与细砂的含量大致相同。根据冻胀量这个标准也可以决定不同的冻胀填料。通常我们把冻胀的高度作为冻胀的程度，根据路基发生冻胀的程度，可以把路基填料分为不冻胀填料、弱冻胀填料、中等冻胀填料和强冻胀填料，根据测定的标准进行具体的分类，然后就在具体的施工中，测定冻胀深度，根据测定的冻胀深度来决定冻胀填料的选择。

3.路基防冻层的设置

为了保护能够更好的保护路基，减少路基冻害的发生，在路基保护的过程中，需要根据路基的具体情况进行路基防冻层的设定。路基防冻层主要是由路基填料组成，在文中上一部分主要讲了路基防冻层冻胀填料的具体分类，所以本文就将重点讲述路基防冻层的基本设置。

3.1路基防冻层的厚度

首先路基防冻层是路基建设过程中必备的一项内容，在路基防冻层设置的过程中，为了能够达到一定的效果，需要对采取防冻措施的路基进行基本的测试，测试的主要标准为冻胀深度和影响冻害的具体因素。根据测量的冻胀深度再决定防冻层厚度的设置是基本的防冻层设置方案。具体的方案主要是考虑冻胀深度和速度，冻胀深度可以分为小于1m，1m到2m之间或者是大于2m这三类，在考虑到冻结速度的时候可以分为160，200，300km/h这三个，当冻深小于1m的时候，三个速度的防冻层厚度都应该为冻深×1.0，当冻深在1-2m之间，随着速度的增加，所乘以的系数分别为0.8，0.9，1.0，当冻深大于2m的时候，随着速度的增加，所乘以的系数分别为0.7，0.8，1.0。这些数据都是根据具体的测量得到的，所以在进行具体的防冻层设置的时候，应该根据经验数据进行施工，不能多也不能少，多了会使防冻层过后完成经济成本的增加，厚度过薄不能达到良好的防冻效果，防冻层厚度的设置要严格按照所测量的冻胀深度和冻胀速度来计算。

3.2路基防冻层的材料和压实

防冻层的材料是防冻措施的关键，为了能够给整体路基防冻带来预想的防冻效果，一般的防冻材料的一般类型包括

A组：漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂，砾砂

B组：漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂，砾砂；细砂

C组：细砂

这些防冻材料在一般的冻胀防范过程中，需要根据这些冻胀的程度进行选择，其中细砂主要用于含水量较多的路基中。防冻材料的选取还可以根据冻胀程度来进行决定，冻胀程度主要指标是冻胀深度，冻胀深度越深，其冻胀程度也就越大。

3.3路基防冻层的设置建议

在我国大部分的北方地区回存在较大的年温差，这样的自然条件是造成路基冻害发生的主要外界因素，而路基冻害发生的主要内因也是土壤的质量和土中的含水量。通常冻害会造成路面严重的不平整，例如突然的隆起、凹陷，有或者是出现不同程度的裂缝，这对整体路面都会造成不平整，严重情况甚至影响正常的交通，为了能够在整体的工作达到一个良好的效果，需要对冻害问题进行防治，主要的方法为设置防冻层。防冻层的设置过程中，需要通过对土壤进行整个的测量，测量的内容包括冻胀深度和冻胀速度，然后根据相应的计算公式得出具体的防冻层的厚度，进而开展下一步工作。

4.结束语

本文通过介绍主要的距离冻害类型，进而介绍冻害防冻层的设置厚度，材料等等，最后给出了关于防冻层的设置建议，

参考文献：

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