耿萬(wàn)國(guó)

（中交二公局第四工程有限公司 河南洛陽(yáng) 471013）

1 涎流冰概述

涎流冰就是常說(shuō)的冰椎，換而言之，就是在寒冷環(huán)境下，地表水或地下水露頭，并且沿斜坡表層一直滲漏到路面，由下至上在短時(shí)間內(nèi)就凝結(jié)成冰狀。涎流冰會(huì)使行車(chē)道光滑、不平，或產(chǎn)生冰坎、冰槽等，進(jìn)而使正常的交通受到嚴(yán)重的影響。在春季時(shí)期，涎流冰會(huì)由于溫度上升，進(jìn)而消融，冰變成水狀后，就會(huì)出現(xiàn)下滲的情況，進(jìn)而出現(xiàn)公路翻漿、路基下沉的嚴(yán)重問(wèn)題，甚至?xí)垢吆畢^(qū)域公路的施工及運(yùn)營(yíng)安全受到極大威脅。

在高海拔寒冷山區(qū)中，常常能看到這種公路涎流冰的現(xiàn)象，并且其類(lèi)型非常多樣化。基于涎流冰的產(chǎn)生位置，能將其歸類(lèi)成山坡涎流冰及河谷涎流冰。

2 涎流冰的形成條件

公路涎流冰的產(chǎn)生需要特性的環(huán)境作為基礎(chǔ)。而這主要是因?yàn)樘囟ǖ乃牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)下，密閉水體會(huì)形成強(qiáng)大的凍結(jié)-壓力作用，進(jìn)而漸漸形成地下水、負(fù)氣溫等特殊的環(huán)境及地貌。另外，凍土、季節(jié)性凍土與覆蓋層等長(zhǎng)時(shí)間的存在，久而久之就會(huì)產(chǎn)生涎流冰。

2.1 特殊的水文地質(zhì)構(gòu)造

涎流冰的形成地點(diǎn)通常是地勢(shì)低洼、溝口與山麓地帶，其主要的特點(diǎn)是山坡涎流冰。如圖1所示，涎流冰地帶典型水文地質(zhì)上部是腐殖土及碎石土層，其透水性相對(duì)較好，而中間部分則是含水層，其蓄水性能非常好，下部是巖層或凍土層，其并不具備透水性能。但是在公路修建的過(guò)程中，含水層常常會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩氐拇嬖谙拢@就會(huì)導(dǎo)致地下水產(chǎn)生出露的現(xiàn)象，或會(huì)導(dǎo)致含水層局部出現(xiàn)嚴(yán)重的擾動(dòng)影響，進(jìn)而使產(chǎn)生人為特殊地質(zhì)構(gòu)造-擾動(dòng)三層體，而涎流冰也是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。在負(fù)溫條件下，此密閉水體會(huì)凍結(jié)，進(jìn)行形成較強(qiáng)的凍結(jié)-壓力。假若水壓大于薄弱區(qū)域的強(qiáng)度閾值，薄弱范圍就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂的情況，地下水就會(huì)出現(xiàn)溢出的問(wèn)題，并且產(chǎn)生涎流冰的嚴(yán)重問(wèn)題。因此，公路涎流冰產(chǎn)生的基本條件就是此凍結(jié)-壓力作用。

圖1 涎流冰地帶典型水文地質(zhì)剖面圖

2.2 水源條件

水是產(chǎn)生誕流冰因素中最重要的因素。而產(chǎn)生涎流冰的水源中主要就是淺層地下水，因此多年凍土區(qū)也就是凍結(jié)層上水，其補(bǔ)給的來(lái)源是大氣降水。地下水的形成，與水量的多少，是涎流冰的實(shí)際規(guī)模與產(chǎn)生的主要影響因素。

2.3 寒冷的氣候條件

產(chǎn)生涎流冰的另一主要因素就是寒冷的氣候環(huán)境。在高海拔寒冷山區(qū)，其氣候大都是典型的高原大陸型氣候，那里人們要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的冬季，并且?guī)缀跏菦](méi)有夏天的存在，一年中大部分時(shí)間都是寒冷氣候，并且氣候變化性非常大，在冬季時(shí)，大都是寒冷并且風(fēng)雪多的天氣，在夏秋季節(jié)時(shí)，大都是暴雨或冰雹的天氣，并且夏秋季節(jié)的時(shí)間在一年中所占比重特別少[1]。在秋末時(shí)節(jié)，會(huì)出現(xiàn)非常多的降雨水，這就會(huì)使涎流冰能得到充足的水源補(bǔ)給；并且由于冬季寒冷負(fù)溫度天氣通常會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的一段時(shí)間，這就極大地促進(jìn)了涎流冰的產(chǎn)生。

2.4 地形地貌特征

地形地貌是地下水產(chǎn)生過(guò)程中非常關(guān)鍵的一個(gè)因素，并且時(shí)涎流冰產(chǎn)生的主要客觀條件。青藏高寒區(qū)域是涎流冰產(chǎn)生的主要區(qū)域，那里主要是馬蹄形且三面環(huán)山的地形，在簸箕形山前斜地的區(qū)域通常會(huì)形成相對(duì)較大的匯水規(guī)模，這就為大氣降水的滲入及匯合形成了良好的客觀條件，進(jìn)而使誕流冰的產(chǎn)生具備良好的水源補(bǔ)給。

2.5 多年凍土層和季節(jié)凍融層

多年凍土層厚度布局的主要控制因素就是土層所處區(qū)域的實(shí)際海拔高度，在高海拔寒冷區(qū)域，其海拔的均值＞4000m。由于多年凍土層并不具備透水性，因此，其是一種天然的隔水底板，在夏天時(shí)，可以產(chǎn)生凍結(jié)層上水，并且在融化層進(jìn)行存儲(chǔ)，在冬天時(shí)，由于表層土壤出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生承壓水盆地或的現(xiàn)象，如此，地下水就會(huì)從高水壓處流往低水區(qū)域，這樣就能很好地聚集并且產(chǎn)生地下水。而含水層實(shí)際范疇的決定性因素主要是季節(jié)凍融層，并且其還在很大程度上影響著地下水的實(shí)際運(yùn)動(dòng)形式及面積，進(jìn)而導(dǎo)致地下水呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的動(dòng)力特性，最終產(chǎn)生涎流冰，可見(jiàn)其對(duì)涎流冰的影響程度是非常大的。

2.6 覆蓋層條件

植被、積雪等均具備良好的攔水及蓄水的功能，因此這一類(lèi)的覆蓋層就是一種良好的攔水、蓄水設(shè)施，植被層厚的區(qū)域就會(huì)對(duì)地表徑流產(chǎn)生極大的阻礙影響，這就能使地表水滲入的能力得到強(qiáng)化，使淺層地下水得到有效的補(bǔ)給。

3 涎流冰的防治

涎流冰非常多樣化，而導(dǎo)致其產(chǎn)生的實(shí)際原因也是非常多元化的，在設(shè)計(jì)道路，并且實(shí)際開(kāi)始建設(shè)前，應(yīng)該深入調(diào)查涎流冰的區(qū)域、種類(lèi)、面積及具體產(chǎn)生的原因所在，多方面進(jìn)行綜合分析，制定切實(shí)有效的預(yù)防措施，并且采取防治結(jié)合主要手段，因此，文章制定下面這幾種涎流冰病害的治理及防范手段。

3.1 繞避

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，假若具備較強(qiáng)的技術(shù)可行性，并且經(jīng)濟(jì)層面上同樣不存在任何不當(dāng)之處，就一定要規(guī)避涎流冰區(qū)域。不然，就一定要制定切實(shí)有效的措施防治涎流冰，如此，公路的安全性才能得到保障。

3.2 盡量多填少挖，提高路基高度

在實(shí)際設(shè)計(jì)涎流冰地區(qū)路基時(shí)，一定要將路基高度抬升，這樣就能避免涎流冰上路，還要進(jìn)行路基的淺挖或不挖施工，如此便能有效防止含水層的切割現(xiàn)象。此方式的運(yùn)用條件時(shí)河谷誕流冰及涎流冰面積相對(duì)較小的區(qū)域，如此，便能有效避免涎流冰，這種方式不斷非常簡(jiǎn)單，具備較高的可行性，其經(jīng)濟(jì)性也是非常好的[2]。因此，通常來(lái)說(shuō)，路基高度應(yīng)該超出涎流冰最高時(shí)頂面高度0.5m，此外，應(yīng)該選擇碎礫石作為基本的筑路材料，這是因?yàn)檫@種材料具備非常好的透水性，如此便能有效避免出現(xiàn)地下水上升的現(xiàn)象，避免路基被浸濕。

3.3 修建橋涵與地下排導(dǎo)

地下水出露點(diǎn)和路線之間的距離相對(duì)較小，而且具備集中分布的特點(diǎn)，其切割水溝槽非常顯著。橋涵的修建能獲得很好的防治效果。橋涵孔徑不但應(yīng)該依照最大洪水量來(lái)完成設(shè)計(jì)，還應(yīng)該基于歷年最高涎流冰水位，來(lái)展開(kāi)核算，還應(yīng)該分析雍冰可能會(huì)形成的高度，通常來(lái)說(shuō)，尺寸應(yīng)該稍微增加。此外，應(yīng)該運(yùn)用加深及清理河道等方式。涵洞通常來(lái)說(shuō)，設(shè)置圓管涵存在很大的困難，但是設(shè)置成箱涵相對(duì)來(lái)說(shuō)要容易一些，并且養(yǎng)護(hù)相對(duì)方便一些。而此方式中，橋涵的定位尤為重要，不但要使橋涵在冬天寒冷時(shí)能進(jìn)行排冰工作，還要在雨季時(shí)能達(dá)到泄洪的目標(biāo)，進(jìn)而同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。

在涎流冰的防治措施中，地下排導(dǎo)的使用頻率相對(duì)較高，并且已經(jīng)設(shè)置了滲池（集水井）、暗管（盲溝），沉砂井、出13水井等結(jié)構(gòu)。

3.4 聚冰溝與聚冰坑

聚冰溝與聚冰坑的使用條件均是山坡相對(duì)較緩，若想使溝、坑中的積冰能有效排出，節(jié)約溝（坑）的面積一般和橋涵一起運(yùn)用。此外還出現(xiàn)有擋冰堤、擋冰墻，檔冰柵欄、超挖掘邊坡、拓展邊溝以及對(duì)應(yīng)的截水溝渠規(guī)格等處置涎流冰的形式。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，涎流冰的治理與防護(hù)是一種技術(shù)層面相對(duì)較為繁瑣，針對(duì)性質(zhì)相對(duì)較強(qiáng)的作業(yè)，在選取治理形式時(shí)，要求本著因地制宜，就地選材、防范與治理相切合的作業(yè)準(zhǔn)則開(kāi)展。不但可讓所采用的防治形式得到顯著的收益，具備對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，還可有效地避免其發(fā)生的概率。

[1]張浩.公路涎流冰形成機(jī)理與防治技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2016.

[2]楊鵬.公路涎流冰病害成因及主要影響因素分析[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2015.