[科普中國(guó)]-熱融滑坍

熱融滑坍(slope Slough due to thaw)是指自然營(yíng)力或人為活動(dòng)，破壞了多年凍土區(qū)中有厚層地下冰分布的斜坡的熱平衡狀態(tài)，土體在重力作用下，沿融凍界面移動(dòng)而形成滑坍的路基病害。能使路基邊坡或建筑物基底失去穩(wěn)定性，也可能使建筑物被融凍泥流物堵塞或掩埋。

簡(jiǎn)介熱融滑坍(slope Slough due to thaw)是指自然營(yíng)力或人為活動(dòng)，破壞了多年凍土區(qū)中有厚層地下冰分布的斜坡的熱平衡狀態(tài)，土體在重力作用下，沿融凍界面移動(dòng)而形成滑坍的路基病害。能使路基邊坡或建筑物基底失去穩(wěn)定性，也可能使建筑物被融凍泥流物堵塞或掩埋1。

路塹邊坡熱融滑坍的主要特點(diǎn)1.病害表現(xiàn)：富冰、飽冰的邊坡土體，在凍融界面之上發(fā)生的緩慢蠕動(dòng)或快速滑動(dòng)變形1。

2.形成原因：邊坡土體受自然管力，人為活動(dòng)的影響，熱平衡狀態(tài)遭到破壞，在反復(fù)凍融和自重作用下產(chǎn)生變形。

3.活動(dòng)規(guī)律：變形過程貫穿整個(gè)暖季，多在雨季時(shí)發(fā)生滑坍。

4.分布特點(diǎn)：土質(zhì)邊坡多發(fā)生在陽坡

防治路塹邊坡熱融滑坍的措施路塹的熱融滑坍，首先是從塹頂邊坡頂部的裂縫處開始變形，由于融雪水、地表水的滲入，由上而下，由小變下逐級(jí)產(chǎn)生坡面土體的局部滑坍、溜坍變形，當(dāng)累積到一定程度，即邊坡上部形成平臺(tái)或受水區(qū)、地表水全部下滲，使坡面下土體的強(qiáng)度遭到嚴(yán)重的削弱而不能承受自身重量時(shí)，就能發(fā)生坡面土體較大規(guī)模的滑坍變形。路塹過坡的熱融滑坍一旦發(fā)生，滑坍土有可能埋設(shè)線路，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。在海拔5000M的青藏高原多年凍土區(qū)上修筑鐵路，高含冰量的路塹邊坡就必須采取一定的措施，以防止邊坡的熱融滑坍1。

1.進(jìn)行邊坡?lián)Q填和邊坡保護(hù)

這是一種常采用的防治措施。青藏鐵路格拉段DIK1157+013~+220地段采用的就是這種措施。該段海拔將近5000M，凍土上限為1.6~3.0M，多年凍土上限以下，分布有2~4M厚的含冰層，屬于多冰凍土，具有弱融沉性，該段雖只有弱融沉性，但由于近年氣候變暖，為防止事故的發(fā)生，依舊采取積極的防治措施，采取保護(hù)多年凍土的原則進(jìn)行基底邊坡?lián)Q填。

開挖邊坡3.5M深度范圍內(nèi)的邊坡按1：1.75的坡率挖除，換填粗顆粒土作為隔斷層，換填材料必須嚴(yán)格控制含水量及夯實(shí)密度，以保證在容易發(fā)生滑坍的季節(jié)邊坡的穩(wěn)定程度。采取這種措施時(shí)，開挖邊坡宜在寒季施工，且暴露時(shí)間不宜過長(zhǎng)，應(yīng)及時(shí)換填，而且開挖后必須采取晝蓋夜開的簡(jiǎn)易遮擋防護(hù)，以減少熱融的影響。必要時(shí)，邊坡還可以采用噴砼掛網(wǎng)等措施以保護(hù)邊坡。

2.完善塹頂排水系統(tǒng)

在路塹邊坡施工前，要求做好永久或臨時(shí)排水系統(tǒng)，其目的就是防止地表水和凍結(jié)匯入路基施工范圍。在塹頂必須做好擋水埝，在高原多年凍土區(qū)，擋水埝還必須埋設(shè)防水卷材。對(duì)防水卷材的埋設(shè)深度有特殊的要求，必須埋到凍土上限以下0.5M，并伸出地面0.2M，在上面用粘性土夯實(shí)，并在迎水側(cè)必須做混凝土板防護(hù)，只有這樣，才能有效地防止地表水滲入坡面，在暖季雨水多時(shí)，導(dǎo)致熱融滑坍。

3.設(shè)置側(cè)溝上方平臺(tái)

路塹的兩側(cè)必須設(shè)置側(cè)溝，在側(cè)溝的外側(cè)，都必須設(shè)置側(cè)溝平臺(tái)，寬度一般情況下為2M。在路塹邊坡，特別是高路塹時(shí)，在側(cè)溝平臺(tái)的上側(cè)還可以設(shè)置一個(gè)平臺(tái)，這時(shí)，側(cè)溝平臺(tái)寬度可設(shè)為1M。

側(cè)溝上方的設(shè)置是有效防止路塹邊坡熱融滑坍的措施之一。這個(gè)平臺(tái)以下部分相當(dāng)于一個(gè)天然的擋土墻。它一般設(shè)置在位于天然上限以下的巖層分界處，平臺(tái)設(shè)有2%~4%的橫坡以利于排水。由于滑坍面一般下露于高出平臺(tái)0.5~1.0M邊坡處，所以即使有局部滑坍出現(xiàn)，也不會(huì)使坍落土下滑到路肩。

4.設(shè)置擋土墻防護(hù)

由于熱融滑坍面是自上而下的坍落，上起塹頂邊緣，下露于高出平臺(tái)的邊坡處，中間的滑坍面受控于凍融界面，在其0.8M以上，滑坍體厚度一般為1.0~3.0M，且滑坍面為一個(gè)土層，所以可設(shè)擋土墻來防治熱融滑坍。

在高原嚴(yán)寒地區(qū)，除了在一般地區(qū)所考察的各種因素外，墻后填料有膨脹、凍脹不容忽視。在青藏高原路塹設(shè)置擋土墻，應(yīng)在墻后最低排泄水孔以上，距墻頂0.5M以下，填筑厚為50~80CM的反濾層，墻后應(yīng)全部回填透水料，顆粒級(jí)配應(yīng)符合要求，必要時(shí)墻后還可設(shè)縱向滲溝或橫向支撐滲溝。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)