６卷第４期第３２０１４年８月

冰　川　冻　土

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＬＡＣＩＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＣＲＹＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．４

Ａｕｇ．，２０１４

ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００２４０．２０１４．０１０５

ＨｕＸｉａｏｙｉｎｇ，ＳｈｅｎｇＹｕ，ＬｉＪｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｏｎｄｉｎｇｂｙｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｉｎｐｅｒｍａｆｒｏｓｔｒｅｇｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｌａｃｉｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｃｒｙｏｌｏｇｙ，２０１４，３６（４）：８７６－８８５．［胡晓莹，盛煜，李静，等．路基坡脚积水对多年冻土路基稳

Ｊ］．冰川冻土，２０１４，３６（４）：８７６－８８５．］定性的影响研究进展［

路基坡脚积水对多年冻土路基稳定性的影响

研究进展

１，２

　盛煜１，　李静１，　吴吉春１，　陈继１，胡晓莹，１，２，２，２，２

　曹元兵１，　冯子亮１，　王生廷１宁作君，

（１．３００００；２．０００４９）中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，甘肃兰州７中国科学院大学，北京１

摘要：多年冻土路基的稳定性很大程度上取决于其下伏多年冻土层的热稳定性．当融雪、降雨或人

为等外界因素形成的路基坡脚积水持续一段时间后，这些积水可能通过入渗对流换热、热边界侵蚀、补给冻胀水分等方式加剧或诱发多年冻土路基热稳定性的下降和丧失．通过回顾国内外相关文献，从影响多年冻土路基稳定性的因素、积水对路基活动层冻融过程中水分迁移的影响、热融湖塘类积水对冻土路基的热影响、降雨和融雪积水入渗对冻土路基的热影响等方面，归纳总结了坡脚积水对多年冻土路基影响方面的研究进展；在此基础上，提出了对此问题进一步深入的研究展望和探讨．关键词：多年冻土路基；路基积水；热稳定性４１６中图分类号：Ｕ

文献标识码：Ａ

１００００２４０（２０１４）０４０８７６１０文章编号：

０　引言

冻土是一种由冰胶结合且性质特殊的多相复杂

体系，与其他类型土相比，最大特点是水、热、力

［１］

等性质的不稳定性．多年冻土也是地气系统热量交换的产物，当道路路基修筑在多年冻土层上

升高或融化，诱发道路的沉降变形，威胁路基的稳

［５］

定性．多年冻土路基稳定性的核心是其热稳定性

［６］

．青藏公路各个时期的建设、监测和研究结果

表明，多年冻土地区绝大多数的路基破坏源于多年

［６－８］

．青藏公路的病害资料统计冻土热状况的改变

８０％以上的路段破坏均为沉降变形类病结果表明，

［９］

害，此类病害主要出现在高温高含冰量冻土段．因此，多年冻土区路基破坏的主要根本原因就是多

［８－１１］

，多年冻土地区道年冻土区路基热稳定的丧失

路稳定性研究也多集中于道路下伏多年冻土的热稳

定性方面．

除了修筑道路形成的热边界条件的改变之外，当道路路基坡脚有积水存在时，积水一方面成为一种新的热边界影响路基及其下伏多年冻土的热状态；另一方面长期浸泡在水中的路基坡脚还会发生失稳开裂等病害，且积水可能入渗到路基下活动层，形成对流换热，改变原路基内的热量平衡和传递，从而影响多年冻土路基的热状态．

时，多年冻土层便是道路的地基．因此，多年冻土的稳定性制约着道路路基的稳定性．

多年冻土最典型的工程特征为强烈的热敏感

［２］

性，尤其对温度较高、含冰量较大的多年冻土．冻土温度升高，其力学性质会发生变化，一般表现

［３－４］

．当冻土发生为强度降低、抵抗变形能力下降

融化时，冻土内的冰融化成水；伴随着水分的排

出，土层发生固结，冻土产生显著的沉降变形，含冰量越高这种变形就越显著．

在多年冻土区修筑道路后，由于路基边界地气热交换条件改变，使得路基下部多年冻土层发生热量积累，改变多年冻土的热状态，引起冻土层温度

　　收稿日期：２０１４０３０９；修订日期：２０１４０６１７　　基金项目：国家自然科学基金创新群体项目（４１１２１０６１）；国家自然科学基金项目（４１２７１０８４）资助　　作者简介：胡晓莹（１９８７－），女，辽宁鞍山人，２０１３年在兰州交通大学获硕士学位，现为中国科学院寒区旱区环境与工程研究所在读博

ｍａｉｌ：ｘｉａｏｙｉｎｇｈｕ＠ｌｚｂ．ａｃ．ｃｎ士研究生，主要从事寒区岩土工程研究．Ｅ

　　通讯作者：盛煜，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｅｎｇ＠ｌｚｂ．ａｃ．ｃｎ