多年冻土公路工程地质.ppt

《多年冻土公路工程地质勘察》 西安中交 公路岩土工程有限责任公司 2010-5-15 主要内容 1、概况 2、冻土分类 3、冻土勘察方法 4、冻土评价 1、概况 中国的多年冻土面积占国土面积的22.3%，在世界上占第三位，其中高海拔多年冻土面积则为世界之最。 勘探时间(季节) : 多年冻土地区工程钻探应结合多年冻土特点、工程类型、勘探目的，选择在适当的时间内进行。查明冻结或融化作用形成的不良冻土现象的发生、发展及分布规律的调查和勘探，宜分别在其发育期2、3月或7、8、9月进行；查明多年冻土上限埋深及工程特性的勘探宜在9、10月进行。  2、冻土分类  凡温度为负温或零温，并含有冰的各种土均称为冻土。按照冻土地基的冻融作用工程建筑物稳定性影响，随季节是否溶化，可分为季节冻土和多年冻土。 冬季冻结，夏季全部融化的土层，不论其下界面与多年冻土是否衔接，均称为季节冻土层。 季节冻土分类见下表2.1。 冻结状态持续三年以上的土层称为多年冻土。多年冻土可按其成因、年代、发展趋势、冻结状态、结构、构造、含冰量、分布等特点有以下九种分类方法。（1）按成因分类在沉积作用完成后自下而上形成的冻土称为后生冻土；现代沉积过程中形成的冻土称为共生冻土；后生与共生交替出现的冻土成为多生冻土。（2）按年代分类按冻土的形成年代可分为古代（冰川期）多年冻土和近代（大陆性）多年冻土两种。（3）按发展趋势分类按冻土的发展趋势可分为持久性的冻土（土温不断下降）和退化性的冻土（土温不断上升）两种。  （4）按冻结状态分类按冰胶结状态及物质成分多年冻土可分为坚硬冻土、塑性冻土和松散冻土。（5）按冻土结构分类按多年冻土中水分转移情况不同可分为整体结构、层状结构和多孔结构（网状结构）三种。 整体结构是冻结时水分来不及转移而形成的，冰粒散布孔隙中，强度较高，解冻时不降低砂类土的多次结构。 层状结构是粘性土中有水源补给单向冻结产生冰夹层而形成的，解冻时呈可塑状，强度降低。多孔结构（网状结构）是在水源充足时非单向冻结形成的，与层状结构相似，但解冻后强度不大幅度降低。  （6）按垂直构造分类从剖面构造看，多年冻土可分为衔接多年冻土和不衔接多年冻土两种。有时多年冻土层间有不冻层存在，称为层状多年冻土。按平面分布分类（7）按平面分布多年冻土可分为连续的、不连续的和有岛状融区的多年冻土三种。（8）按地理位置分类按地理位置多年冻土可分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土。（9）按多年冻土含冰量分类按含冰量多年冻土可分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含冰土层五类 3、冻土勘察方法 3.1工程地质调查与测绘 3.2钻探与取样 3.3冻土野外记录及上限确定 3.4地球物理 3.5地温观测 3.6冻胀与融沉观测 3.1工程地质调查及测绘 3.1.1冻土工程地质调查与测绘的范围以及测绘的比例尺，应符合下列要求： （1）调查与测绘宽度，一般地段不应少于线路中心线两侧各100m，对于复杂地段和高等级公路可根据需要扩大范围； （2）测绘所用地形图的比例尺，宜结合勘察阶段选用。比例尺应控制在1:2000~1:10 000之间。对冻土工程地质条件较复杂的场地和对工程安全影响较严重的冻土现象，比例尺可适当放大。 3.1.2冻土工程地质调查与测绘，包括下列主要内容： （1）查明地貌形态特征、分布情况和成因类型并划分地貌单元；查明地貌与第四纪地质、岩性、构造、地表水以及地下水等与冻土现象的关系。 （2）冻土的分布、埋藏、成分、结构、地下冰类型及其与各种自然条件的关系。 （3）季节冻结与季节融化层土的成分、含水率和含冰量以及最大冻结与融化深度。 （4）多年冻土的年平均地温、地表温度较差和冻层下卧岩层的温度变化动态。 （5）冻土现象的形成、分布、形态、规模和发育程度。 （6）建筑物在施工和使用期间，由于气候与人为因素对建筑场地冻土工程地质条件影响的预测。 3.1.3冻土工程地质调查与测绘，可提供下列成果资料： （1）调查与测绘说明书。 （2）冻土工程地质测绘实际材料图。 （3）综合冻土工程地质图或分区图。 （4）综合地质柱状图及冻土工程地质剖面图。 （5）各种素描图和照片等资料。 3.1.4实地测绘法常用的方法有三种： （1）路线法：沿着一定的路线，穿越测绘场地，把各种地质现象等标绘在地形图上。路线形式有“S”型或“直线”型。路线法一般用于中、小比例尺。 （2）布点法：根据不同的比例尺预先在地形图上布置一定数量的