天山公路独山子至乔尔玛段冻土特征及其灾害初探.pdfVIP

第24 卷 第1 期 新 疆 地 质 2006 年3 月 Vol.24 No.1 XINJIANG GEOLOGY Mar.2006 文章编号 1000-8845(2006)0 1-071-04 中图分类号:P642.14 文献标识码:A 天山公路独山子至乔尔玛段冻土特征 及其灾害初探 1 1 2 3 慈军 ,张远芳 ,李传镔 ,候新强 (1.新疆农业大学水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 830052;2.新疆城乡岩土勘察设计研究院, 新疆 乌鲁木齐 830002;3. 铁道部第一勘察设计院分院,新疆 乌鲁木齐 830011) 摘 要:独山子至乔尔玛段公路位于天山达坂海拔较高处,沿线多种冻害(包括热融滑塌 冻胀 冻融泥流及路基融沉 等)经常发生,随着整治改建工程的实施,逐渐改变了地气热交换的界面,多年冻土原有的水热平衡遭到了破坏,其结果 是通过路基进入多年冻土的热收支呈正平衡发展趋势,积热作用导致了路基下多年冻土的融化,将会引起公路的融化 下沉,冻土灾害将趋于严重,本文初步探明了该公路沿线多年冻土的特征,提出了施工和运营中应采取保护冻土的设 计原则. 关键词:冻土;冻胀;融沉;冻土灾害 1.2 气象气候 1 前言 由于地处高寒山区,夏季短暂冬季漫长,每年四 月底五月初开始河流解冻,九月份降雪河水结冰,河 国道 G217(那拉提至独山子)段公路纵贯天山玉 谷地带最热的七月份平均气温也只有 20 左右,最 希莫勒盖达坂 哈希勒根达坂,是连接南疆和北疆的 冷的十一月份平均气温在-40 以下,高山则终年积 重要通道.该段公路穿越天山山脉的婆罗克努山 阿 雪,气候变化无常,夏季多雨,冬季多雪,区内水源充足, 吾拉勒山,地势十分险峻,地质非常复杂,起初该公路 空气湿度较大,森林丰富,具备冻土生成的水热条件. 技术等级为三级,全线仅能够在春 夏两季通车,而冬 区域气象资料 根据天山山区三流域气象资料 季则全线封闭.由于勘探 设计 施工匆忙,对天山的 可知,海拔2 200 m 以上的区域年平均气温均在0 复杂地形 地质条件缺乏详细的认识,再加上沿线多 u 以下 (表1,2).故该地区存在多年冻土. 种冻害(包括热融滑塌 冻胀等)经常发生,天山二号隧 道在使用一年后就因冻胀和融沉冻害问题而报废,线 表1 伊犁地区零温层高程表 Table 1 The elevation of zero layer at Yili 路不得不改线绕行.随着国防建设及旅游开发的需要, 月份 三 四 五 六 七 八 九 十 独山子至乔尔玛公路作为民用道路需改造为二级公 零温层