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摘要：考虑了诸多影响多年冻土路基稳定性的因素并通过内部、外部因素相结合的方式进行综合分类，将其归纳为气候因素、地质地理因素、工程因素和偶然因素四大类。只有掌握了冻土路基稳定性的主要影响因素，在高原多年冻土地区进行路基设计时才会保持冻土路基的稳定。
关键词：多年冻土；路基；稳定性；影响因素
中图分类号：TU471.7文献标识码： A 文章编号：
多年冻土地区的路基稳定性主要受多年冻土的制约，而多年冻土是气候影响的产物。气候与整个生态环境间建立了相互依存和制约的热平衡，当多年冻土区修筑道路工程后，破坏了这个热平衡，破坏了冻土环境，改变了冻土内部组成结构，这对多年冻土地区修筑的路基的稳定性造成了极大地影响。本文主要介绍影响冻土地区稳定性的因素，为冻土路基温度场研究及路基病害的防治提供参考依据。
1、气候因素：
⑴ 气温：冻土是气候变化的产物，寒冷的气候、较低的年平均气温是冻土形成的基本条件，包括纬度和海拔高度的地带性影响。这些影响综合的反映在气温的变化上，而且不同地区的季节性冻土与多年冻土分界线有着不同的年平均气温值。多年冻土的季节融化和冻结过程都是与暖季和寒季的积温直接关联的，气温的年较差越大，季节融化的深度就越大。
⑵ 太阳辐射：太阳辐射是地面升温的直接热源。太阳直接辐射强度的日变化与土面及浅层地温的日波动关系最为密切。季节冻土和多年冻土的形成与地面的辐射，热量交换有直接关系。
⑶ 降水与蒸发：这是多年冻土区季节融化层湿度变化的直接影响因素，也是冻结层上水补给与排泄循环的重要途徑。若降水集中在部分月份，季节融化层也会急剧增大。降水的垂直和冻结层上水的水平渗流增大，将给多年冻土层输入大量的热量，冻结层上水的水平流动又将加速冻土上限附近热量交换，这些过程必将加速多年冻土上限融化过程，增大季节融化深度。
2、地质地理因素：
⑴ 季节活动层土质：季节活动层骨架土的颗粒组成，矿物成分及有机质的成分不同，形成不同的孔隙率、密度、含水和导水的能力，这些差异直接影响土层的容积热容量，导热系数，相变热，导湿系数等热学参数和水分迁移参数，这些参数直接影响冻土路基稳定性。
⑵ 地表形状：季节活动层的土的表面既能吸收太阳辐射能，也能在水分蒸发表面中放出能量，其差异取决于表面的湿度和色泽深浅。干燥砂砾土、湿润的细粒亚粘土或稀疏草地面的太阳能辐射吸收率和水分蒸发的作用性强度都不同，这就造成了季节融化的差异。
⑶ 地形地貌特征：这个因素对多年冻土区路基的稳定性的影响主要表现在两个方面。一是对多年冻土分布特征的影响，二是对地表水和地下水文条件的影响。
⑷ 多年冻土层性质：修筑在高原多年冻土地区的冻土路基，是以下伏的多年冻土为依托。多年冻土又以负温为基本的生存条件，多年冻土地温不但是代表冻土的物理学特征，而且在实际工程建设当中具有十分重要的意义。地温的高低直接预示了在工程作用下这一地区工程对多年冻土扰动与影响程度大小，也就是代表了这一地区多年冻土对外部环境条件发生变化下的敏感程度。高温多年冻土自身处在十分脆弱的状态，生存环境条件的改变，将会引起高温多年冻土的迅速升温及融化。所以，在高温多年冻土地区，由于沥青路面的影响，使冻土路基发生热融沉陷问题，这比低温多年冻土地区要严重的多。路基变形随年平均地温的升高而增大的这一规律，在青藏公路多年冻土地区路基边形当中显现的非常突出。各类严重路基病害发生路段，绝大部分都在冻土年平均地温高于-1.5℃地区。在年平均地温低于-1.5℃的地区，不但路基相对稳定，路基病害也就少的多。这从另一个侧面说明了，由于路基的不均匀下沉变形过大，从而导致青藏公路冻土路基各类路基病害的发生与发展。
3、工程因素：
⑴ 路堤填料：路堤设计中往往都会选择良好的骨料作为填料。路基稳定性除了与地基下原有季节融化层土层热物理性质有关，与上覆的路堤填料的热物理性质也有密切的联系。如果单纯从保护冻土的角度考虑，则以粘性土较好，砂性土次之，砂砾石较差。但综合分析气候、水文、工程质量以及工程造价等条件，则应结合青藏公路的实际情况选择路基填料。
⑵ 路基断面形式与结构：路基断面形式与结构包括路堤高度、路面宽度、边坡坡度、排水沟等辅助设施、路基结构以及施工工艺，这些都直接影响路堤内热状况与路基稳定性。路堤高度增大，意味着从上界面流向地中的热量传递过程中，热阻增大，相应地减小热量传入地基有利于路堤的热稳定性。当路堤高度过低时，一方面路堤使基底天然土体压密排水，减小天然土层的热阻和热储，另一方面路堤增加的热阻和热储不足以补偿因天然压密排水所减少的量值。而且路堤是具有一定几何图形的断面，与天然土层温度状态年际变化的主要差别在于存在坡面的水平热流影响，一旦在路堤中形成高温核，对于路基稳定性的影响将是巨大的。
4、偶然因素：
上述三大类对路基稳定性的因素都是客观存在并长期作用的。在自然界中还有一些不可预测的、不可抗拒的威胁路及稳定性的偶然因素，主要分为两类∶自然灾害和无规律性的人为破坏。
5、结语：
由于多年冻土地区自然地理环境的特殊性，多年冻土地区路基稳定性的影响因素是复杂多样的。本文归纳的一系列影响因素，在一定条件下是相互影响、相互作用、相互关联的。气候因素是造就多年冻土这一特殊工程地质体的环境条件，而这一条件的变化直接影响到多年冻土的进化与退化，并且影响了路基体系温度场的分布。地质地理因素直接影响到路基温度场和水份场在路基体系中的传递规律，是影响路基热稳定性的根本机制。工程因素可以通过人工调节来改善路基稳定性。偶然因素中的自然灾害可以通过预先设计来预防灾害对于路基的破坏，无规律人为破坏可以通过加强公路运营管理、完善相应的法律法规来改善。
参考文献
[1] 中交第一公路勘察设计研究院.青藏公路高温高含冰量多年冻土区地基稳定性研究[R].西安：中交第一公路勘察设计研究院，2006.
[2] 原喜忠.大兴安岭北部多年冻土地区路基沉陷研究[J].冰川冻土，1999，21（2）：158-162．
[3] 窦明建，胡长顺，何子文等.青藏公路多年冻土段路基病害分布规律[J].地理学报，2000，55（2）：161-170．
[4] 中国科学院兰州冰川冻土研究所．冻土的温度水分应力及其互相作用．兰州大学出版社，1989.
作者简介：王赫 性别：男 出生年月：1992年11月 籍贯：内蒙古通辽市长安大学公路学院本科生专业：公路工程。
关键词：多年冻土；路基；稳定性；影响因素
中图分类号：TU471.7文献标识码： A 文章编号：
多年冻土地区的路基稳定性主要受多年冻土的制约，而多年冻土是气候影响的产物。气候与整个生态环境间建立了相互依存和制约的热平衡，当多年冻土区修筑道路工程后，破坏了这个热平衡，破坏了冻土环境，改变了冻土内部组成结构，这对多年冻土地区修筑的路基的稳定性造成了极大地影响。本文主要介绍影响冻土地区稳定性的因素，为冻土路基温度场研究及路基病害的防治提供参考依据。
1、气候因素：
⑴ 气温：冻土是气候变化的产物，寒冷的气候、较低的年平均气温是冻土形成的基本条件，包括纬度和海拔高度的地带性影响。这些影响综合的反映在气温的变化上，而且不同地区的季节性冻土与多年冻土分界线有着不同的年平均气温值。多年冻土的季节融化和冻结过程都是与暖季和寒季的积温直接关联的，气温的年较差越大，季节融化的深度就越大。
⑵ 太阳辐射：太阳辐射是地面升温的直接热源。太阳直接辐射强度的日变化与土面及浅层地温的日波动关系最为密切。季节冻土和多年冻土的形成与地面的辐射，热量交换有直接关系。
⑶ 降水与蒸发：这是多年冻土区季节融化层湿度变化的直接影响因素，也是冻结层上水补给与排泄循环的重要途徑。若降水集中在部分月份，季节融化层也会急剧增大。降水的垂直和冻结层上水的水平渗流增大，将给多年冻土层输入大量的热量，冻结层上水的水平流动又将加速冻土上限附近热量交换，这些过程必将加速多年冻土上限融化过程，增大季节融化深度。
2、地质地理因素：
⑴ 季节活动层土质：季节活动层骨架土的颗粒组成，矿物成分及有机质的成分不同，形成不同的孔隙率、密度、含水和导水的能力，这些差异直接影响土层的容积热容量，导热系数，相变热，导湿系数等热学参数和水分迁移参数，这些参数直接影响冻土路基稳定性。
⑵ 地表形状：季节活动层的土的表面既能吸收太阳辐射能，也能在水分蒸发表面中放出能量，其差异取决于表面的湿度和色泽深浅。干燥砂砾土、湿润的细粒亚粘土或稀疏草地面的太阳能辐射吸收率和水分蒸发的作用性强度都不同，这就造成了季节融化的差异。
⑶ 地形地貌特征：这个因素对多年冻土区路基的稳定性的影响主要表现在两个方面。一是对多年冻土分布特征的影响，二是对地表水和地下水文条件的影响。
⑷ 多年冻土层性质：修筑在高原多年冻土地区的冻土路基，是以下伏的多年冻土为依托。多年冻土又以负温为基本的生存条件，多年冻土地温不但是代表冻土的物理学特征，而且在实际工程建设当中具有十分重要的意义。地温的高低直接预示了在工程作用下这一地区工程对多年冻土扰动与影响程度大小，也就是代表了这一地区多年冻土对外部环境条件发生变化下的敏感程度。高温多年冻土自身处在十分脆弱的状态，生存环境条件的改变，将会引起高温多年冻土的迅速升温及融化。所以，在高温多年冻土地区，由于沥青路面的影响，使冻土路基发生热融沉陷问题，这比低温多年冻土地区要严重的多。路基变形随年平均地温的升高而增大的这一规律，在青藏公路多年冻土地区路基边形当中显现的非常突出。各类严重路基病害发生路段，绝大部分都在冻土年平均地温高于-1.5℃地区。在年平均地温低于-1.5℃的地区，不但路基相对稳定，路基病害也就少的多。这从另一个侧面说明了，由于路基的不均匀下沉变形过大，从而导致青藏公路冻土路基各类路基病害的发生与发展。
3、工程因素：
⑴ 路堤填料：路堤设计中往往都会选择良好的骨料作为填料。路基稳定性除了与地基下原有季节融化层土层热物理性质有关，与上覆的路堤填料的热物理性质也有密切的联系。如果单纯从保护冻土的角度考虑，则以粘性土较好，砂性土次之，砂砾石较差。但综合分析气候、水文、工程质量以及工程造价等条件，则应结合青藏公路的实际情况选择路基填料。
⑵ 路基断面形式与结构：路基断面形式与结构包括路堤高度、路面宽度、边坡坡度、排水沟等辅助设施、路基结构以及施工工艺，这些都直接影响路堤内热状况与路基稳定性。路堤高度增大，意味着从上界面流向地中的热量传递过程中，热阻增大，相应地减小热量传入地基有利于路堤的热稳定性。当路堤高度过低时，一方面路堤使基底天然土体压密排水，减小天然土层的热阻和热储，另一方面路堤增加的热阻和热储不足以补偿因天然压密排水所减少的量值。而且路堤是具有一定几何图形的断面，与天然土层温度状态年际变化的主要差别在于存在坡面的水平热流影响，一旦在路堤中形成高温核，对于路基稳定性的影响将是巨大的。
4、偶然因素：
上述三大类对路基稳定性的因素都是客观存在并长期作用的。在自然界中还有一些不可预测的、不可抗拒的威胁路及稳定性的偶然因素，主要分为两类∶自然灾害和无规律性的人为破坏。
5、结语：
由于多年冻土地区自然地理环境的特殊性，多年冻土地区路基稳定性的影响因素是复杂多样的。本文归纳的一系列影响因素，在一定条件下是相互影响、相互作用、相互关联的。气候因素是造就多年冻土这一特殊工程地质体的环境条件，而这一条件的变化直接影响到多年冻土的进化与退化，并且影响了路基体系温度场的分布。地质地理因素直接影响到路基温度场和水份场在路基体系中的传递规律，是影响路基热稳定性的根本机制。工程因素可以通过人工调节来改善路基稳定性。偶然因素中的自然灾害可以通过预先设计来预防灾害对于路基的破坏，无规律人为破坏可以通过加强公路运营管理、完善相应的法律法规来改善。
参考文献
[1] 中交第一公路勘察设计研究院.青藏公路高温高含冰量多年冻土区地基稳定性研究[R].西安：中交第一公路勘察设计研究院，2006.
[2] 原喜忠.大兴安岭北部多年冻土地区路基沉陷研究[J].冰川冻土，1999，21（2）：158-162．
[3] 窦明建，胡长顺，何子文等.青藏公路多年冻土段路基病害分布规律[J].地理学报，2000，55（2）：161-170．
[4] 中国科学院兰州冰川冻土研究所．冻土的温度水分应力及其互相作用．兰州大学出版社，1989.
作者简介：王赫 性别：男 出生年月：1992年11月 籍贯：内蒙古通辽市长安大学公路学院本科生专业：公路工程。