多年冻土及盐渍土地区公路工程技术

青海省交通厅厅长

青海省位于青藏高原的东北部，自然条件恶劣，地质条件复杂。公路作为长达数十至数百公里的带状构造物，跨河湖沼泽，经过不同的地层、地质构造单元和地震带，易受各种地质灾害及潜在致灾因素的影响。随着青海省公路建设的不断发展，在公路建设中面临的地质环境等问题越来越多。作为青海省广泛分布的多年冻土、盐渍土等特殊地质灾害，成为影响和制约青海省公路建设的主要地质灾害，做好其防治工作，对不断提高公路工程的经济效益、社会效益和环境效益，具有重要的现实意义。

青海高原多年冻土分布广泛，西、中部昆仑山—可可西里为我国高原多年冻土发育中心，北部阿尔金山、祁连山片状—岛状多年冻土断续分布，东部巴颜喀拉山高山冻土岛占据山顶山岭，南部唐古拉山大片连续多年冻土连绵分布。青海省多年冻土分布面积约占青藏高原多年冻土分布总面积的36%，为我国多年冻土分布第二大省。国道109线、214线、227线在青海省内穿越多年冻土区千余公里，还有多条省道也与多年冻土相伴。

青海柴达木盆地是我国内陆盐渍土主要地区之一，在面积约24万平方公里的柴达木盆地，盐渍土区有近千公里的干线公路。215线举世闻名的“万丈盐桥”段，是典型的干胀盐渍土和过湿盐渍土地段，表层含盐量达20%以上，由于盐渍土特殊的工程性质，导致该地区公路地质灾害屡屡发生，盐渍土与岩盐公路的主要病害有盐胀、松散、裂缝、沉陷和降水后发生溶淋而泥泞，造成路面坎坷不平。

近年来，青海省交通科技研究紧紧围绕全省交通建设和运输生产中的关键技术问题开展工作，使多年困扰交通发展的一些重大技术问题得到解决，产生了较好的社会效益和经济效益。在交通运输部的支持下，围绕青海高原多年冻土和盐渍土地区公路建设和养护中存在的技术问题，青海省交通科学研究所、中交第一公路勘察设计研究院有限公司、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、北京交通大学、同济大学等单位开展了“多年冻土地区公路工程地质研究”、“多年冻土地区公路病害和机理研究”、“水、热、力耦合效应与路基路面温度场变化规律的研究”、“多年冻土地区路基稳定性技术研究”、“多年冻土地区路面设计与施工技术研究”、“多年冻土地区桥涵工程技术研究”、“ 多年冻土地区生态环境保护与评价技术研究”、“ 多年冻土地区公路养护与维修技术研究”、“重盐碱地区公路翻浆处治技术、材料及工艺的研究”、“青海万丈盐桥处治技术研究”、“盐渍土地区公路桥涵及构造物防腐蚀技术研究”等项目研究，取得了不少突破性的成果。这些研究项目所获得的科研成果，在实践中得到了广泛的推广和应用，也是编写《多年冻土及盐渍土地区公路工程技术》的基础。

《青海省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出，要完善交通运输网络，提高通畅水平和通达深度，建设综合运输大通道和综合交通枢纽，优化各种运输方式的衔接，全面提高交通运输能力和效率。加强国道、省道干线公路、出省通道和资源开发、旅游、农村公路建设，增加密度，提高等级，构建“六纵九横二十联”公路网。力争到2015年全省公路通车里程突破70 000公里，高等级公路突破9 000公里,其中高速公路达到3 000公里。交通发展，科技先行。要完成“十二五”提出的交通发展目标，必须以科技创新为支撑，以技术突破为引领，而《多年冻土及盐渍土地区公路工程技术》一书正是对近年来青海高原多年冻土及盐渍土地区公路建设和养护中所取得的科技创新成果的总结，它代表了目前国内该领域技术研究的最高水平，在“十二五”开局之年出版此书，可谓恰逢其时，必将为技术成果转化为现实生产力提供有力借鉴。

随着国家经济建设重心向中西部倾斜，青海省的大规模开发已势在必行，多年冻土和盐渍土地区的公路交通基础设施建设是重中之重，任重而道远。广大交通科研工作者正沿着实践、认识、再实践、再认识的路线前行，为实现多年冻土和盐渍土地区公路建设和养护工作的新进展、新突破而不懈努力着。此书的出版必将对青海省多年冻土和盐渍土地区公路的规划、设计、施工和管理起到有力的支撑作用，使青海省的公路建设水平迈上新的台阶，从而产生巨大的社会、经济和环境效益，对推动青海省社会、经济和环境的可持续发展，意义重大，影响深远。

第一部分　多年冻土地区公路勘察技术 / 001

针对多年冻土地区的工程地质分类，提出了多年冻土地质勘察内容、取样方法以及专项试验项目，论述了工程地质观测的技术要求，规范了工程阶段的资料整理和成果提交方式。旨在指导多年冻土地区公路工程地质勘察。

第二部分　多年冻土地区公路路基设计技术 / 033

针对多年冻土含冰量、地温特征，提出多年冻土地区公路路基设计时应遵循保护冻土、控制融化速率、预融的原则，同时采取主动降温与被动保护相结合、保护冻土路基与保护冻土环境相结合的具体工程措施和方法。

第三部分　多年冻土地区公路路面设计技术 / 059

多年冻土地区公路路面设计应满足其特殊的使用条件，合理选择各层材料及结构类型，综合考虑公路交通等级等因素，确定满足技术要求的沥青路面结构组合。

第四部分 多年冻土地区桥梁涵洞设计技术 / 071

多年冻土地区桥梁涵洞工程设计应根据其地基工程地质特征，合理选择结构类型，桥涵地基基础设计应遵循保持冻结或容许融化的原则、桥涵附属工程应遵循多填少挖的原则，应考虑温度、水分、冻胀力对桥梁涵洞基础稳定性的影响，采取相应的工程措施。

第五部分　多年冻土地区公路病害防治技术 / 085

总结了多年冻土地区公路路基主要病害类型及其形成机理，并对冻土工程地质条件稳定性进行了评价，提出了冻土地区公路路基病害防治对策，确立了多年冻土地区路基设计的原则。

第六部分　多年冻土地区公路养护与维修技术 / 137

规范了多年冻土地区公路养护与维修的内容，针对公路病害类型与特征，提出了创新性的路基、路面、桥梁、涵洞等工程的养护与维修技术。

第七部分　盐渍土地区道路翻浆处治技术 / 165

针对盐渍土地区公路翻浆病害发生的机理，阐述了其判定与勘察方法，提出了换土法、设置隔断层、灌浆补强法等翻浆处治技术以及相关的新材料、新工艺。

第八部分　盐渍土地区公路桥涵及构筑物防腐蚀技术 / 181

针对盐渍土地区公路桥涵及构筑物的腐蚀病害机理，阐述了其判定与勘察方法，提出应采用自密实防腐水泥混凝土或普通水泥混凝土、防腐涂层、防腐砂浆、钢筋保护层等预防措施。

索引 / 1912100433B

《多年冻土及盐渍土地区公路工程技术》就多年冻土及盐渍土地区公路工程建设、病害防治、养护及环境保护等提出了指导性技术措施和施工指南，为多年冻土及盐渍土地区公路工程建设提供技术支撑，对降低公路修筑及养护维修费用、治理公路病害具有十分重要的指导意义。

全书共分八部分，详细介绍了多年冻土及盐渍土地区公路勘察技术、路基路面和桥梁涵洞设计技术、道路病害防治与翻浆处治技术、公路养护维修与桥涵构造物防腐蚀技术，并提出了多年冻土及盐渍土地区公路工程建设环境保护要求。

本书可作为交通工程技术指南，供相关工程技术人员参考，亦可作为相关专业的研究生教学参考书。

针对盐渍土的特点和工程性质，在线路工程设计过程中，当路线通过盐渍土地区时，应查明沿线不同类型盐渍土的分布范围、含盐特征及地面水、地下水等情况。在盐渍土地区修筑线路宜以路堤通过，当受条件限制采用路堑时，应进行超挖并回填渗透性土。对填方路基，应控制填料的含盐量和压实密度，盐渍土路基高出地下水位的最小高度应根据盐渍土的类型，线路等级，结合毛细水上升高度、冻胀深度及安全高度三个因素确定。盐渍土地区路基应进行合理的排水组织设计，保证排水畅通，防止因积水使土中盐渍发生不利的变化。盐渍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，换填渗水性土，铲除地表盐渍土、设置毛细水隔断层等防治措施。在降雨较多地区，可在路基表层设封闭层，以防雨水下渗至路基体内，产生溶蚀。修筑线路的路肩及边坡均应采取加固措施，或加宽路基以保证路基的有效宽度 。

中国多年冻土区面积约215万平方公里,占全国面积的22.3%。主要分布在青藏高原，东北大、小兴安岭及西部高山等地。

50年代，中国修建了兴安岭林区的铁路，青藏公路及新疆天山公路，为多年冻土地区筑路积累了经验。21世纪初举世闻名的青藏铁路的修建是对我国冻土工程研究的挑战和考验，铁路的畅通运行说明我国冻土学研究已达世界水平。2100433B

《多年冻土与铁路工程》全书分两篇十二章，上篇讲述多年冻土工程地质，对多年冻土地区铁路修筑中町能遇到的工程地质问题进行了讨论；下篇讲述多年冻土上的铁路工程，详细讨论了多年冻土上路基、桥梁、涵洞、房屋、隧道等工程地基基础特殊结构的热设计方法，并对铁路施工和运营中的环境工程地质问题进行了分析，提出了多年冻土环境保护要求。《多年冻土与铁路工程》对多年冻土地区的铁路设计、施工和运营有重要参考价值。《多年冻土与铁路工程》可供冻土工程技术人员和有关大专院校师生参考。